體育館吸音改造 近年來，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，人民的生活水平也不斷提高，對幸福生活的追求已不僅僅局限于物質(zhì)生活水平的改善。走在街頭、小區(qū)、廣場等地，隨處都能看到運動的身影。可以看出，身心的理念已深入人心。 建筑聲學(xué)與建筑造型的協(xié)調(diào)體育館的容積及體型往往根據(jù)使用功能及藝術(shù)造型確定，而他們對音質(zhì)影響極大。就容積而言，容積與混響時間成正比，容積越大，一方面使混響時間延長，另一方面加大了室內(nèi)反射聲傳播的平均路程，導(dǎo)致長延時反射聲出現(xiàn)。體育館是否設(shè)置吊頂，對容積影響很大。采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的體育館，網(wǎng)架部分的體積約占總?cè)莘e的1/3。目前大多數(shù)體育館都采用暴露的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，通過在頂下做吊裝吸聲板來進(jìn)行吸聲處理，并在比賽池墻面需要做大面積的吸聲處理，觀眾席墻面也要做適當(dāng)?shù)奶幚?，從而有效控制管?nèi)混響時間，回聲、多重回聲和比賽場地顫動回聲等聲學(xué)問題，管內(nèi)聲音清晰度?；祉憰r間決定體育館聲場 體育館容積很大，而且每座容積也較大，很多情況下會有部分觀眾缺席。因此，觀眾吸聲所占比例較小。為控制混響時間必須用較多的吸聲材料和結(jié)構(gòu)。對于大多數(shù)體育館，由于作為升起，大廳墻面面積相對不多。為保證大廳總吸聲量，必須充分利用可做吸聲的墻面，通常是全頻吸聲結(jié)構(gòu)。主席臺、裁判席附近的墻面應(yīng)作強吸聲，雖然這部分面積不大，但可以減少進(jìn)入話筒的反射聲，有益于提高擴聲系統(tǒng)的傳聲增益。由于體育館頂部面積較大，容易在場內(nèi)形成回聲，故而需要通過吊頂選擇合適的吸聲材料和結(jié)構(gòu)，一般不難達(dá)到所要求的混響時間。對于不設(shè)置吊頂?shù)捏w育館，則可通過吧空間犧牲提安置在網(wǎng)架內(nèi)部，然后在頂部空間懸吊吸聲體來來增加吸聲量，從而達(dá)到一定的吸音效果。 聲學(xué)環(huán)境是體育館重要指標(biāo)之一，并不是僅針對建筑造型和混響時間鎖確定，還需要對其他方面進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計處理：1、比賽大廳需要利用休息廊等隔絕外界噪聲干擾，休息廊做吸聲降噪處理。2、電視評論室之間的隔墻應(yīng)有足夠的計權(quán)聲量Rw值；評論員室的混響時間在頻率125~4000Hz的頻率范圍內(nèi)不應(yīng)大于0.5秒，因而室內(nèi)必須做吸聲處理。3、通往比賽大廳、貴賓休息室、擴聲控制室等房間的送、回風(fēng)管道采取消聲、降噪和減振措施。封口處不宜有引起再生噪聲的阻擋物。4、空調(diào)機房等各種設(shè)備用房應(yīng)遠(yuǎn)離比賽大廳等有安靜要求的用房。 通過對不同廳室噪音的控制，結(jié)合建筑造型方能打造出優(yōu)質(zhì)的混響環(huán)境，營造良好的比健身運動氛圍。

體育館吸音改造 體育館聲學(xué)改造策略 由上述分析可知，該體育館改造的難點在于頂面膜結(jié)構(gòu)面積較大，常見的大空間聲學(xué)處理方式難以適用，同時在不破壞原有結(jié)構(gòu)的條件下，需精準(zhǔn)而又針對性地解決存在的若干聲學(xué)問題。對此，在保證聲學(xué)效果同時兼顧裝飾、經(jīng)濟性的前提下，我們針對性地提出了相應(yīng)的解決方案（圖2）。 改善頻率特性（“起包”）可結(jié)合聲聚焦問題一并考慮。由于需選擇性地降低某些頻率的混響時間。同時盡可能中低頻聚焦產(chǎn)生的不良影響，因此我們對于材料吸聲特性的選擇及吊掛形式提出了相應(yīng)的要求。具體措施如下：在保持原有膜結(jié)構(gòu)的情況下將局部凹曲面吊頂拆除，并按階梯狀懸掛平板空間吸聲體，空間吸聲體單元厚10 0 m m，平面投影尺寸為112 5m m×620 m m。單元之間采用30×30×2.5鍍鋅角鋼固定，并采用φ6鍍鋅鋼絲繩固定于網(wǎng)架下弦桿上（圖3）。 空間吸聲體中棉的特性及整體制作工藝對于其聲學(xué)性能具有關(guān)鍵性作用，為了保證吸聲體能夠針對性地解決該體育館的問題，在確定材料各項參數(shù)后由專業(yè)的檢測機構(gòu)在混響室中測量吸聲體單元的吸聲系數(shù)，并以此修正計算結(jié)果。吸聲體混響室各頻段吸聲系數(shù)實測值參看表2。由此可知，500Hz吸聲系數(shù)高達(dá)2.08,1000Hz吸聲系數(shù)高達(dá)1.71，低頻和高頻吸聲系數(shù)相對較低，可見該吸聲體吸聲頻率特性可選擇性大幅度降低某些頻率的混響時間，完全適合該體育館的聲學(xué)要求。 對于體育館內(nèi)其他可能造成顫動回聲的平行界面則做了針對性處理，如將原有貴賓包廂玻璃窗拆除同時后墻面作吸聲處理。為了和其他界面裝飾效果保持統(tǒng)一，改造的后墻面采用槽木吸聲板，正面開槽，槽寬4mm，條面寬28mm；背面開孔，孔徑10mm，孔距沿長邊方向16mm，沿短邊方向32mm；板后空腔100mm，內(nèi)填50mm厚32kg/m3玻璃棉；原有窗簾拆除，采用200%打折密度較高吸聲性能較好的天鵝絨窗簾，同時將玻璃墻面上方的玻璃擋板拆除，進(jìn)一步降低顫動回聲的不利影響。 重新調(diào)整擴聲揚聲器的定位及輻射角度。利用原有燈光吊桿吊掛9只箱式點聲源揚聲器，合理選擇揚聲器的指向性[8,9,10,11,12,13]，避免直達(dá)聲能在凹曲面頂棚下方匯聚，確保直達(dá)聲可均勻覆蓋比賽場地和觀眾席，揚聲器定位及指向性參看圖4。 4 計算機聲學(xué)仿真計算 為了驗證和預(yù)測該改造方案的實際效果，采用Raynoise聲場模擬軟件對音質(zhì)客觀參量進(jìn)行仿真計算。將原體育館室內(nèi)空間做簡化處理，建立三維仿真模型，根據(jù)混響時間計算結(jié)果定義室內(nèi)各界面吸聲系數(shù)和散射系數(shù)。仿真聲源為距地1.5m高無指向性點聲源，聽音面包含比賽區(qū)域和觀眾區(qū)域，距地1.2m高。 圖5和圖6分別為改造前和改造后聽音面中頻1000Hz混響時間模擬云圖。圖7和圖8分別為改造前和改造后聽音面中頻1000Hz清晰度D50模擬云圖。對比圖5和圖6可知，經(jīng)過聲學(xué)改造后，原本“起包”頻率混響時間明顯降低，1000Hz模擬混響時間平均值小于2.4s；對比圖7和圖8可知，在改造前較大面積區(qū)域1000Hz語言清晰度D50均小于30%，在改造后1000Hz語言清晰度得到顯著改善，聽音面D50平均值>45%。