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體育館吸音改造 膜結構頂棚以其輕質(zhì)、高強度、造型可塑性強等優(yōu)點在高大空間建筑設計中被廣泛應用，然而該結構由于其自身材質(zhì)的特殊性又對室內(nèi)音質(zhì)設計提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大空間音質(zhì)設計以控制全頻混響時間和避免聲缺陷為重點，較低的混響時間及平直的頻率特性有利于擴聲系統(tǒng)的使用。常見的處理方式即在頂面結合金屬屋面做聲學處理或者大面積懸掛吸聲體，而在膜結構的高大空間中這些方法將受到較大的限制，一方面是基于膜自身的吸聲特性，由于自振頻率較低且面積較大，膜結構低頻吸聲性能較好，同時較大的平均自由程使得空氣吸聲量在總吸聲量中的比例增大，頻率特性在高頻段斜率急劇減小，從而在中低頻段某處出現(xiàn)拐點（“起包”現(xiàn)象）；另一方面，吸聲界面受到限制，在已有膜結構的表面難以懸掛較大的荷載且難以進行聲學處理，若頂棚較高，則平整的膜表面與地面之間容易產(chǎn)生顫動回聲的音質(zhì)缺陷。由此可見，分析已有的膜結構聲學設計案例并探索其音質(zhì)設計策略具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 高大空間建筑聲學設計是當代建筑聲學工程技術的重要研究方向，文獻[1,2,3,4,5]中闡述了體育館、主題樂園、展廳等不同功能的高大空間聲學設計方案，這些方案具有一定共性，即頂面往往能夠作為重要的吸聲面且限制較??；而關于膜結構聲學性能的研究較少，僅有的文獻則更多關注膜結構的空氣聲隔聲性能[6,7]。本文以某膜結構體育館的聲學改造工程為例，通過分析改造前室內(nèi)聲場的音質(zhì)缺陷，提出合理的建聲和電聲解決方案，采用聲學模擬軟件仿真計算室內(nèi)聲場，并通過現(xiàn)場測量驗證方案的可行性。
體育館吸音改造 一、現(xiàn)代體育場館電聲系統(tǒng)的主要特征大體可以概括為三個方面： 1、更加注重場館觀眾席和場地的聲音效果; 2、為滿足大型體育比賽的開幕式、閉幕式或文藝演出的使用需要，更加注重配備相應的"流動"擴聲系統(tǒng) ; 3、電聲系統(tǒng)更加注重采用數(shù)字化網(wǎng)絡傳輸與控制系統(tǒng)等。 二、體育場館電聲系統(tǒng)主要包括有 1、滿足體育比賽的現(xiàn)場擴聲系統(tǒng) 2、滿足開幕式、閉幕式和大型文藝演出的流動擴聲系統(tǒng) 3、滿足多級廣播(含緊急廣播)的自動優(yōu)先播出系統(tǒng) 4、數(shù)字網(wǎng)絡化信號傳遞和控制系統(tǒng) 5、功放及信號傳送故障自動檢測系統(tǒng)等 三、體育場館對擴聲系統(tǒng)的基本要求 1、體育場館經(jīng)常性的使用是體育比賽或群眾集會，因而對擴聲系統(tǒng)的基求要求是，首先要保證語言擴聲的可懂度(或清晰度)。這看似簡單在實施中要能真正滿足體育場館觀眾座席(或大多數(shù)觀眾座席)具有良好的聽聞并非易事。 2、體育場館的使用如果有大型運動會的開幕式 、閉幕式或大型高水平的文藝演出，這時擴聲系統(tǒng)配以高質(zhì)量的"流動系統(tǒng)"與原有的"固定"安裝系統(tǒng)聯(lián)合使用，會效果較佳也是比較經(jīng)濟的方式。 3、現(xiàn)代體育場館的觀眾群體有別于傳統(tǒng)的"觀眾"，更多的是支持參賽隊的"球迷"拉拉隊，體育比賽過程氣氛熱烈。但是對擴聲而言"背景噪聲"級增大了且是無規(guī)的，在擴聲系統(tǒng)設計中應予以充分注意。 四、體育場館設計依據(jù)及聲學特性規(guī)范 1、體育場館設計依據(jù) 《廳堂、體育場館擴聲系統(tǒng)設計規(guī)范》GB/ T 28049-2011 《體育場館聲學設計及測量規(guī)程》JGJ/T131-2000 《廳堂擴聲系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50371-2006 《客觀評價廳堂語言可懂度的“RASTI”法》GB/T14476-1993 《聲系統(tǒng)設計互聯(lián)的優(yōu)選配接值》GB/T14197-93 《綜合布線系統(tǒng)設計規(guī)范》GB503116-98 《體育建筑設計規(guī)范》JGJ31-2003 《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006 《工人體育場館奧運工程設計大綱》 《體育館聲學設計及測量規(guī)程》由中國建筑科學研究院主編，經(jīng)建設部批準的全國行業(yè)標準，自2001年3月1日起施行。其主要內(nèi)容包括：總則;建筑聲學設計;噪聲控制;擴聲設計和聲學測量等五個部分(詳參見JGJ/T131-2000,J42-2000)。 比賽大廳基本分為，綜合體育館比賽大廳;游泳館比賽大廳和溜冰館等。 擴聲系統(tǒng)完全滿足體育館演藝、會議、比賽時聲音清晰、動態(tài)范圍大的要求，并達到國標JGJ/T131-2000中體育館聲學設計及測量規(guī)范的聲學設計的一級標準。 2、體育場館的聲學特性 體育場聲學特性目前國內(nèi)尚無成文的規(guī)范可循。近來世界足聯(lián)(FIFA)和德國足協(xié)(DFB)的有關資料表明，對體育場觀眾席擴聲穩(wěn)態(tài)聲壓級的要求為105dB左右。 2008北京奧運會對新建或改建體育場館主擴聲系統(tǒng)的聲學特性指標要求; 聲壓級：正常使用95dB;大聲壓級(緊急廣播)106dB。 傳輸頻率特性：語言使用100Hz～ 5KHz ±5dB; 音樂使用100Hz～15KHz ±5dB。 語言清晰度：快速語言傳遞指數(shù)RASTI≥0.5。 需要指出的是雖然體育場是非封閉空間，在擴聲設計中也不能簡單地以自由聲場來對待這是非常重要的。大多體育場觀眾席上方多帶有"挑棚"存在聲反射，一個典型的可容納幾萬人座席的體育場空場混響時間會長達5秒左右，滿場帶觀眾時的混響時間也會有3秒左右。因而，在擴聲系統(tǒng)設計時要予以充分的注意。 3、擴聲系統(tǒng)的設計原則 體育館內(nèi)聲場均勻 體育館內(nèi)的頻率傳輸特性平直 體育館內(nèi)視聽方向一致 并有利于克服回輸，提高傳聲增益 還要兼顧音樂及語音混響時間頻率特性 4、擴聲系統(tǒng)特點及優(yōu)越性 產(chǎn)品性能好，通過網(wǎng)絡傳輸處理音頻信號，無損耗及干擾; 性能穩(wěn)定性，可滿足體育館功能要求; 可根據(jù)需求調(diào)整，有多種模塊可選，適用于各種功能的工作環(huán)境，比如開會時可調(diào)用會議模式擴聲，演出時可調(diào)用演出模式擴聲; 兼容擴展性好，外擴設備聯(lián)結容易; 使用及調(diào)整方便，可防止誤操作造成的設備損壞及調(diào)亂處理參數(shù)變化造成音質(zhì)變差;
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