关于厅堂音质响度指标的评价
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厅堂扩声系统声学特性指标厅堂扩声系统的声学特性反映的是厅堂扩声系统与声音效果的关系,但不包括与建筑特点有关的声音效果关系。
那只与扩声系统有关的声学特性指标有哪些呢?按国标《厅堂扩声特性测量方法》标准规定有以下五个指标:1、最大声压级该指标是衡量扩声系统所提供的最大声压级。
当然该数值与厅堂的使用功能,造价直接相关,不能盲目地选得很大,标准提出了文艺演出类、多用途类及会议类三大类厅堂及相应一级、二级的定位,从性能指标上依次递减。
最大声压级基本上决定了厅堂扩声系统的动态范围的上限,而动态范围的下限基本取决于厅堂的本底噪声。
2、系统总噪声从实际厅堂的测试来看,本底噪声是包含两个概念:一是系统的总噪声,二是厅堂的本底噪声。
一般来说系统总噪声比较容易达标,而厅堂本底噪声很难达标,因此系统动态范围下限受制于厅堂的本底噪声。
3、频率特性按标准分类的三类厅堂具有相应的要求,平台区范围从80—8KHZ相应降低到125—4KHZ,不均匀性从±4dB降低到-6/+4dB。
从实际实践来看,这是符合当前国情的,不是越宽越好,同时频率特性的不均匀度也不是用频率均衡器补偿得越平坦越好,而是要确保均衡器的补偿不要超过±6dB,允许厅堂的频率特性有±4dB的不均匀。
对于平台区的上限区域及下限区域,按-6dB/oct的斜率均衡。
以上这些标准,在实践中很容易被误读,主要是频率响性的平台区越宽越好,频率特性补偿得越平直越好。
这在设计、安装、调试中是应该避免的。
4、传声增益按该指标的定义是:厅堂扩声系统达到最高可用增益时,厅堂内各听众席处稳态声压级平均值与传声器处声压级的差值。
最高可用增益就是系统产生声反馈自激临界点以下6dB的增益。
标准规定:一类文艺演出厅堂的传声增益,在平台区域的平均值是大于或等于-8dB。
这里为什么是一个负值,这是因为听众席处的声压级肯定大于传声器处的声压级,相减就得到一个负值,两者差值越大,即传声增益越高,扩声系统的声音放大量越大。
视听室与教室音质音质主观评价实验指导书(2011年下学期)姓名: 学号: 专业:一、实验目的认知音乐厅室内的传声质量,了解音乐厅从音质上保证建筑物符合使用要求所采取的设计手段。
二、实验原理及方法1.方法:耳听目看,心理感受,比较评价2.厅堂音质主要是人的主观感受,尽管这种感受受到民族、地域、文化、风格、时代、爱好、情绪、行为等因素的影响,但还是有一些规律性。
音质的主观评价,一般可以从4个方面来进行即质的、量的和空间的因素以及避免一些明显的声缺陷。
(一)数量方面室内音质的主观评价在量的因素方面主要表现为响度、丰满度、清晰度、声场均匀度和适当的混响时间等。
1.合适的响度(教室分)(实验室分)(武音分)声音过弱,听不清楚,信噪比太小,甚至达不到情绪的唤醒水平。
一般认为室内声级至少应高于环境噪声lOdB如果环境噪声为40~45dB,则室内声级应高于50~55dB。
声音过强振耳欲聋,使人烦躁,实际上成为一种噪声。
一般室内乐的最大响度级应小于80方;交响乐的响度级应小于90方。
2.声场均匀度(教室分)(实验室分) (武音分)厅堂音质应面向全体观众,因此,厅堂内的声级不应有过强或过弱的地方,例如,声聚焦和声影的存在。
声场均匀度用室内声级的最大值与最小值的差值来表示。
电影院内声场均匀度应小于8dB,演播室应小于5dB。
在声学设计中,应注意使全体观众处于混响场内,并避免声影、声聚焦等缺陷。
3.较高清晰度(Articulation) (教室分)(实验室分)(武音分)音节清晰度是指听众能够正确听到的音节数在测定用的全部音节数中所占的百分比。
测量音节清晰度时,通常采用中国科学院专用的测试字表,采用广播员的口音,正常的讲话速度及随机的听众,进行统计分析后得出结果。
对于汉语来说,音节清晰度在75%以上,语言的可懂度在90%以上,听众才可能满意;低于75%,听众很不满意。
听音乐时,则要求听清楚乐器的音色和演奏的音符,才能感受到乐曲的旋律和和声,融于演奏的精神世界。
建筑学报ARCHITECTURAL JOURNAL2000 No.2 P.53-55关于厅堂音质响度指标的评价李青梅 吴硕贤摘 要:在厅堂音质评价的各项指标中,响度是最重要的参量之一。
然而目前厅堂响度评价问题一直未获妥善解决。
本文第二作者曾建议采用乐队齐奏强音标志乐段的平均声压级L p F作为评价厅堂响度的指标,得到国际声学界的重视。
本文将进一步论证L p F作为响度评价指标的可行性,提出厅堂中L p F指标的计算方法。
本文还将通过实测、听众主观听音调查和汇总专家意见,进一步探求L p F的优选值域,从而对不同容积的厅堂提出关于合适的乐队规模的建议,以保证厅堂在演出过程中具有合适的响度。
关键词:厅堂音质评价 响度指标 乐队齐奏强音标志乐段的平均声压级▲一、响度指标的重要性及其参量的确定 在厅堂音质的各项指标中,响度是最重要最基本的参量之一。
早在本世纪初,建筑声学奠基人赛宾就在其著名的题为“混响”的论文中指出:影响厅堂音质的主要因素有三个,即响度、平衡和混响。
日本声学家Nagata〔1〕也指出:“描述厅堂响度的参量在世界范围内已成为愈来愈重要的参量。
响度被认为是产生独特音质差别的主要原因之一。
”“在日本,大多数厅堂给人的第一听觉印象是缺乏足够的响度。
”美国BBN声学顾问公司的Pirn也指出:在小型厅堂中听到过响的音乐及在大型厅堂中听到响度不足的音乐是厅堂音质不良的主因之一。
1986年在温哥华召开的“观演艺术的音质和剧院设计”的国际学术研讨会上,声学家们集中讨论了响度问题。
响度指标的重要性不仅在于它和听众的主观响度感觉直接相关,而且与清晰度、空间感和亲切度有关。
然而目前关于厅堂响度的定量评价问题一直未获妥善解决。
1976年德国声学家Lehmann〔2〕建议用强度指数G来评价厅堂响度,强度指数G定义为: (1)式中:P(t)——听众席某位置上的声压值 P0(t)——在消声室内离同一声源10m处测得的声压值 G指标已被许多人认为是评价响度的一个很有价值的参量,但是G指标仅代表空场脉冲声源的强度。
GBT50356剧场建筑声学设计规范篇一:剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范)剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范由建设部2005年发布的GB/T50356国家标准,对三大类厅堂的建筑声学设计进行了规范,这里的三大类厅堂除专业电影院外,应该是相近的厅堂,未特别注明话剧剧场、戏曲剧场、歌剧院或(转载于: 小龙文档网:gb/t,50356-2005,剧场建筑声学设计规范)音乐厅等,都归入多功能剧场。
事实上,各地所建的大剧院、文化中心剧场都为多功能剧场,其建声设计均应按此规范进行。
一般认为建声设计应包含厅堂体型、体量、混响时间、声场分布、噪声控制及声缺陷消除几个方面。
既然称为建声设计,其与建筑的整个过程及多个工种会发生关联,理应相互配合。
但目前国内对剧场的设计往往分为建筑设计、内装修设计及各工种设计几大块,时间、过程、设计单位等相对独立,建声设计虽然贯穿于剧场建设的整个过程,但联系、配合的很少,这样就达不到理想的结果,这是应引起重视的作为设计者,大家对混响时间、声场分布的重要性是有认识的,但对混响时间频率特性重视不够,这是因为混响时间频率特性跟厅堂的装修材料、结构密切相关,只有与装修设计者充分沟通、协商。
采用不同的装修材料,不同的吸声结构才能予以满足,而相对合适的混响时间、混响时间频率特性对音质的影响更大。
作为建声设计,按国家标准,对体型、体量等作为一般性规定,由负责建声设计者提出意见、建议,但现实情况是,在规划阶段,建声还未参与,往往是由业主提出,更有甚者是某一领导提出,交由土建设计单位。
理论上不存在无法处理的建声解决办法,但毕竟是一件费钱、费工的事,这种情况应尽量避免。
标准把噪声控制作为专门的章节进行了规范,关于噪声控制是剧场建声设计的重点和难点。
根据实际的测试结果,剧场的静态噪声往往达不到NR30曲线的要求。
究其原因主要是:1、剧场的太平门的隔声量不达标。
2、空调盘管风机噪声过高。
3、消防机械排烟风道未做隔声降噪处理。
音乐建筑的声学设计指标规定
音乐建筑的声学设计指标规定具体内容是什么,下面本店铺为大家解答。
1.自然声-响度(对于自然声演出,足够的响度是最基本的要求;厅堂越大,音质的主观评价越受响度大小的影响;清晰度、丰满度、空间感);
2.混响时间;
3.声扩散;
4.声场分布(均匀度,避免厅内各处响度差别过大,或死角;Δp(分贝)不均匀度值;指标:无楼座的厅堂:在125-4000Hz覆盖频率范围内:小于6分贝;有楼座的厅堂:在125-4000Hz覆盖频率范围内:小于8分贝);
5.频率响应(指听众席某一座位上,接受到的各个频率声压级的均衡程度,关系到听闻的纯真度。
指标为:63-8000的覆盖范围内各频率的声压级差小于等于10分贝);
6.早期反射声和声能比(明晰度)(早期反射声作用:提高直达声的强度和亲切感,侧向反射声可以增强空间感);
7.允许噪声级(对语言和音乐的听闻有很大的掩蔽作用,特别是低频噪声;不同音乐建筑对噪声的要求不一样;标准较高,音乐厅、歌剧院和音乐录音棚;其次,音乐演奏厅为主的多功能大厅;稍低,
排练厅、琴房、音乐教室(一般允许噪声级25分贝);8.没有音质缺陷(音质缺陷与声扩散、均匀声场是对立关系)。
声学第5讲室内音质设计1声学第5讲室内音质设计1声学第5课室内音质设计1第五讲室内音质设计厅堂按声源性质分类:1语言用厅堂,2音乐用厅堂,3多功能厅声学第5课室内音质设计15.1室内良好音质应具备的条件1)合适的响度:指人们听到的声音的大小。
足够的响度是室内具有良好音质的基本条件。
与响度相对应的物理指标是声压级。
合适:对于语言用厅堂,不低于60~65db;对于音乐用厅堂,40~80db;干扰噪声的水平应低于所听音10db。
影响因素:声源功率;厅体积;房间的体形和吸声状;允许噪声级;扩声系统2)声能分布均匀:响度均匀,声压级差别不大。
对录音室1~3db;一般厅堂,±3db。
体形设计时进行扩散处理,安装各种扩散体;均匀布置吸声材料。
声学第5课室内音质设计13)有满意的清晰度、明晰度、丰满度和立体感可懂度:听者对语言的可理解和听懂程度,习惯上当语言单位间有上下文联系时,用可懂度;上下文无联系时用清晰度。
清晰度:指在语言室中是否能清晰地听到声音。
清晰度与混响时间和响度,以及声音的空间反射和衰减的频率特性直接相关。
音节清晰度清晰:听众正确听到的音节数100%测听所发出的全部音节数近二次反射声能与总声能之比。
有两种表现形式:一是清晰区分无声源的音色;其次,你可以清楚地听到每个音符。
声学第5讲室内音质设计1声学第5课室内音质设计1声学第5讲室内音质设计1饱满度:指室内音质相对于室外音质的改善。
它指的是人的声音或余音。
或活跃(悠扬的余音),或亲切(坚实而饱满)或温暖(浓重的音调)。
户外感觉“干燥”而不饱满。
与饱满度相对应的物理指标是混响时间。
立体感(空间感):指人们对声音的体验,具有身临其境的效果、一致的听觉和视觉方向以及真实性。
包括方向感、距离感(亲切感)、环境感等。
空间感与反射声的强度、时间分布和空间分布密切相关。
声学第5讲室内音质设计1色度感:主要是指对声源音色的维护和美化。
良好的室内声学设计应防止音色失真。
67建筑学报ARCHITECTURAL JOURNAL 2009.3民族音乐演出厅堂响度优选值研究邱坚珍吴硕贤作者单位:华南理工大学建筑学院(广州,510641)亚热带建筑科学国家重点实验室(广州,510641)收稿日期:2008-01-03摘要/ 采用科学的评价方法,在若干民族音乐的实际演出厅堂内进行声压级测量并同时进行听音响度的优选研究,提出我国民乐欣赏的优选Lpf值为81至89dB。
关键词/民族音乐响度优选ABSTRACT/ Taking measurements of the sound pressure level of some national music performance halls when performing and by study of the loudness optimization with scientific evaluation method, this paper brings forward the preferred value as 81-89 db for enjoyment of national music.KEY WORDS/ national music, loudness optimization容积。
但问题在于,G值是一个相对强度值,主要体现了厅堂自身的参数特征,而并不能代表观众感觉到的绝对响度。
如果包含声源因素在内的响度指标能更直接地与听众座位处的声压级相对应,则可以更合理地反应观众的实际听音感觉。
我国的吴硕贤教授与奥地利声学家奇廷格教授(E.Kittinger)建议采用乐队齐奏强音标志(f)乐段时的平均声压级Lpf(dB)作为厅堂响度的评价指标[2]。
首先,Lpf不仅由厅堂的混响时间、大厅容积等大厅本身的参数所决定,还取决于演奏乐队的声功率,因而可以很好地描述观众所感觉到的绝对响度;另外,在音乐演奏过程中,声压级是波动起伏的,其变化的动态范围可达40dB以上,所以必须在该动态范围里选择更小的段值,规定单一的声压级指标来对响度进行评估。
建筑学报ARCHITECTURAL JOURNAL2000 No.2 P.53-55关于厅堂音质响度指标的评价李青梅 吴硕贤摘 要:在厅堂音质评价的各项指标中,响度是最重要的参量之一。
然而目前厅堂响度评价问题一直未获妥善解决。
本文第二作者曾建议采用乐队齐奏强音标志乐段的平均声压级L p F作为评价厅堂响度的指标,得到国际声学界的重视。
本文将进一步论证L p F作为响度评价指标的可行性,提出厅堂中L p F指标的计算方法。
本文还将通过实测、听众主观听音调查和汇总专家意见,进一步探求L p F的优选值域,从而对不同容积的厅堂提出关于合适的乐队规模的建议,以保证厅堂在演出过程中具有合适的响度。
关键词:厅堂音质评价 响度指标 乐队齐奏强音标志乐段的平均声压级▲一、响度指标的重要性及其参量的确定 在厅堂音质的各项指标中,响度是最重要最基本的参量之一。
早在本世纪初,建筑声学奠基人赛宾就在其著名的题为“混响”的论文中指出:影响厅堂音质的主要因素有三个,即响度、平衡和混响。
日本声学家Nagata〔1〕也指出:“描述厅堂响度的参量在世界范围内已成为愈来愈重要的参量。
响度被认为是产生独特音质差别的主要原因之一。
”“在日本,大多数厅堂给人的第一听觉印象是缺乏足够的响度。
”美国BBN声学顾问公司的Pirn也指出:在小型厅堂中听到过响的音乐及在大型厅堂中听到响度不足的音乐是厅堂音质不良的主因之一。
1986年在温哥华召开的“观演艺术的音质和剧院设计”的国际学术研讨会上,声学家们集中讨论了响度问题。
响度指标的重要性不仅在于它和听众的主观响度感觉直接相关,而且与清晰度、空间感和亲切度有关。
然而目前关于厅堂响度的定量评价问题一直未获妥善解决。
1976年德国声学家Lehmann〔2〕建议用强度指数G来评价厅堂响度,强度指数G定义为: (1)式中:P(t)——听众席某位置上的声压值 P0(t)——在消声室内离同一声源10m处测得的声压值 G指标已被许多人认为是评价响度的一个很有价值的参量,但是G指标仅代表空场脉冲声源的强度。
它并不直接反映听众听音的绝对响度感,而且G值无法事先计算,因此该指标无助于在厅堂设计阶段预计日后厅堂演出时的响度值。
厅堂响度评价的困难还在于音乐演出过程中,声级是波动起伏的,动态范围往往超过40dB。
因此,我们仍有必要寻找一个适当的单值指标来评价响度。
本文第二作者和E.Kittinger〔3~4〕曾建议将乐队齐奏强音标志乐段的平均声压级LpF作为评价指标。
不久前,Meyer〔5〕给出不同规模的交响乐队在演奏强音标志乐段时的声功率级。
这使我们有可能估算一个大厅的LpF值。
并且,在强音乐段平均声压级的重复性也较其它乐段为好。
L p F的另一个突出的优点就是它有助于针对不同容积的厅堂确定最佳的乐队规模。
二、L p F值的计算 本文给出厅堂某处乐队齐奏强音标志乐段的平均声压级LpF值的计算方法,其步骤如下: 1.确定交响乐器的强音标志声功率级和功率因子 关于交响乐器的声功率级,一些作者曾进行了若干测量研究。
Meyer〔5〕对不同作者的研究结果进行了协调,给出表1所示的数值,并指出乐队的声功率级可由下式计算: (2) 交响乐器平均forte声功率级L W F及相应的功率因子K: 表1乐器名称L W F(dB)K乐器名称L W F(dB)K小提琴890.8长笛91 1.3中音提琴870.5双簧管932大提琴901单簧管932低音提琴92 1.6巴松管(大管)932喇叭10216长号(拉管)10113小号10113大号10420式中:n——同种乐器的数量 k——相应的功率因子 2.计算乐队总声功率级: 1)确定交响乐队的编制 交响乐队的编制如表2所示。
交响乐队的编制 表2乐组类型人数单管乐队双管乐队三管乐队特殊编制乐队拉弦乐器小提琴6~1014~2218~3036中提琴2~34~86~1214大提琴1~24~66~1012低音提琴1~22~44~610木管乐器长笛1234双簧管1234单簧管1234大管1234铜管乐器圆号1346小号2~3335长号2~3335大号 12打击乐器1246竖琴及其它0~10~118总人数20~3043~6062~86120 2)计算乐队总声功率级 根据公式2和表1可分别计算出不同编制的乐队的声功率级,然后由声功率级换算出其声功率W: (3) 计算结果见表3。
不同规模乐队的声功率级和声功率 表3 单管乐队双管乐队三管乐队特殊编制乐队声功率级(dB)110112114116声功率(w)0.10.160.250.4 3.计算厅堂内某处L p F值: 厅堂内某处L p F声压级值的计算依据室内声压级计算公式进行,首先要计算厅堂的房间常数。
在这里,我们选定几个有代表性的世界著名音乐厅作为例子进行计算。
每个音乐厅的建筑声学数据详见表4。
所选音乐厅的建筑声学数据 表4名称 项目日本东京HamarikyuAsahiHall奥地利维也纳GrosserMusikvereninssal美国波士顿SymphonyHall英国伦敦RoyalFestivalHall建造时间1992187019001951N(人)552168026252901V/N(m3/人)10.58.937.147.56V(m3)5800150001874022000S(m2)179237584717.786095T60(s) 1.75 2.1 1.8 1.5∝0.2580.2640.30.32R623.91347.352021.912911 注:表中N--观众厅的座位数 V--观众厅体积 V/N--每座容积 S--观众厅总表面积 T60--中频混响时间 ∝--吸声系数 R--房间常数 音乐厅某处的L p F声压级计算,根据室内声压级计算公式进行: (4)式中:W--声源声功率(此处指强音标志下的乐队总声功率) r--距离声源的距离(r=20m) Q--指向性因素(Q=1) R--房间常数 可算出不同规模的乐队在所选各音乐内演奏时厅堂某处的声压级L p F的值(计算结果见表5)。
不同编制乐队在不同规模的音乐厅演奏时的 典型L p F计算值(dB) 表5音乐厅 乐队编制日本东京HamarikyuAsahiHall奥地利维也纳GrosserMusikvereninssal美国波士顿SymphonyHall英国伦敦RoyalFestivalHall单管乐队(24)89868483双管乐队(41)90878584三管乐队(69)92898786特殊编制乐队(100)94918987三、杭州剧院声压级计算与测量 我们利用上述方法计算了杭州剧院的LpF值,并将之与1998年我们在该剧院新年音乐会上所测得的声压级值作了比较。
1998年新年音乐会的演奏单位是浙江歌舞总团交响乐团。
演出时乐队编制如表6所示。
1998年杭州新年音乐会的乐队编制 表6乐器名称乐手人数乐器名称乐手人数乐器名称乐手人数小提琴18单簧管2拉管3中提琴6双簧管2定音鼓2大提琴7巴松管2大鼓1低音提琴5圆号4军鼓1长笛1大号1小号3短笛1 总人数59人 杭州剧院中的中频混响时间为1.5秒,体积为10000m3,房间常数为1295,由式(4)可计算出离舞台中心不同距离的L p F声压级值为:当r=10m,89dB;当r=20~30m时,88dB。
为了验证计算方法的可信度,在演出过程中,我们采用BK1625精密声级计分别测量了不同位置的L p F声压级。
测量结果表明,当r=10~30m时,杭州剧院的L p F值大致落在84.5~86dB(不包括打击乐器)之间。
关于实测值和计算值之间所存在的差异,初步分析有以下原因:计算时未计入高大的舞台空间的影响;计算时仅计及中频的吸声量;室内声压级计算公式是在假定声场充分扩散的条件下成立,实际厅堂并不完全符合这一条件;乐队是面声源,计算时以点声源代替,再者,公式(2)是大量测量的平均结果,实际演出时L p F会有些波动与偏差。
四、L p F的优选值域 关于L p F,Barron和Mashall〔6〕曾估计其最优值大致在80~90dB之间。
Kuhl在听一次音乐会排演时发现,当声级达到75dB时尚未出现空间感,直至90dB时空间感随声级增加而增强。
根据Kuhl〔7〕的报告,德国六个厅堂的L p F值在85~93dB之间变化。
基于这些数据,Meyer推算出维出纳音乐厅的L p F值为90dB,并建议将此值作为L p F的优选值。
Nagata在文献〔8〕中表明多数他所研究的厅堂(总共19个大厅,其中包括14个日本厅堂)的L p F值对于90dB的偏离值落在+3~-4dB之间。
Pirn〔9〕曾建议将86.5dB作为乐队响度的限值,动态范围大致在+5~-15dB之间。
我们就98杭州新年音乐会进行了听众音质主观评价的调研,结果表明:就总的响度感而言,53%的听众认为声音过弱,45%的听众认为声音适中,2%的听众认为声音过响;就乐队齐奏时的响度感而言,34%的听众认为声音过弱,57%的听众认为声音适中,9%的听众认为声音过响。
归纳上述专家的意见以及对听众主观听音感受的调查与统计分析,我们初步建议将85~91dB定为L p F的优选值,容限为82~94dB。
五、结 论 在通常的建筑声学书籍中,关于响度的评价往往只笼统地提出用声压级来衡量,但何时及如何测量声压级则不详。
我们知道在音乐演出过程中,声压级是波动起伏的。
因此必须象交通噪声的评价一样,规定一个单值指标来作为评价参量。
从本文可看出,L p F可以在设计阶段加以预测,并且与实测值符合得较好。
因此,采用L p F作为厅堂响度指标是可行的。
用这种方法可以估算出不同乐队规模在不同体积和吸声量的厅堂中的相对声压级值,以此作为设计的指导依据是十分必要的。
下一步我们拟研究如何进一步提高预测精度。
通过对几个有代表性的音乐厅的计算以及杭州剧院新年音乐会的现场实测和计算结果的分析比较,我们提出关于不同容积厅堂适当的乐队编制的初步建议为: 对于容积小于6000m3的厅堂,单管或双管编制乐队演奏较适合; 对于容积在6000~15000m3的厅堂,三管或四管编制乐队演奏较合适; 对于容积大于15000m3的厅堂,四管编制乐队或超过120人的特殊编制乐队演奏较合适。
(注:本文研究项目为广东省自然科学基金资助项目)■作者单位:李青梅(浙江工业大学建筑系) 吴硕贤(华南理工大学建筑学系)参考文献:[1]Nagata M.,J.Acoust.Soc.Jpn.(E)10,2 (1989)[2]Lehmann P., 1976, Dissertation, Berlin.[3]吴硕贤和E.Kittinger,声学学报,19卷第五期,384~391页(1994)。