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(gè)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(yīng)的"流動(dòng)"擴(kuò)聲系統(tǒng) ; 　　3、電聲系統(tǒng)更加注重采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)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(kuò)聲系統(tǒng) 　　2、滿足開幕式、閉幕式和大型文藝演出的流動(dòng)擴(kuò)聲系統(tǒng) 　　3、滿足多級廣播(含緊急廣播)的自動(dòng)優(yōu)先播出系統(tǒng) 　　4、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化信號傳遞和控制系統(tǒng) 　　5、功放及信號傳送故障自動(dòng)檢測系統(tǒng)等 　　三、體育場館對擴(kuò)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(huì)，因而對擴(kuò)聲系統(tǒng)的基求要求是，首先要保證語言擴(kuò)聲的可懂度(或清晰度)。這看似簡單在實(shí)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(yùn)動(dòng)會(huì)的開幕式 、閉幕式或大型高水平的文藝演出，這時(shí)擴(kuò)聲系統(tǒng)配以高質(zhì)量的"流動(dòng)系統(tǒng)"與原有的"固定"安裝系統(tǒng)聯(lián)合使用，會(huì)效果較佳也是比較經(jīng)濟(jì)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(duì)的"球迷"拉拉隊(duì)，體育比賽過程氣氛熱烈。但是對擴(kuò)聲而言"背景噪聲"級增大了且是無規(guī)的，在擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)予以充分注意。 　　四、體育場館設(shè)計(jì)依據(jù)及聲學(xué)特性規(guī)范 　　1、體育場館設(shè)計(jì)依據(jù) 　　《廳堂、體育場館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/ T 28049-2011 　　《體育場館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)程》JGJ/T131-2000 　　《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50371-2006 　　《客觀評價(jià)廳堂語言可懂度的“RASTI”法》GB/T14476-1993 　　《聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)互聯(lián)的優(yōu)選配接值》GB/T14197-93 　　《綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB503116-98 　　《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ31-2003 　　《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006 　　《工人體育場館奧運(yùn)工程設(shè)計(jì)大綱》 　　《體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)程》由中國建筑科學(xué)研究院主編，經(jīng)建設(shè)部批準(zhǔn)的全國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自2001年3月1日起施行。其主要內(nèi)容包括：總則;建筑聲學(xué)設(shè)計(jì);噪聲控制;擴(kuò)聲設(shè)計(jì)和聲學(xué)測量等五個(gè)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(kuò)聲系統(tǒng)完全滿足體育館演藝、會(huì)議、比賽時(shí)聲音清晰、動(dòng)態(tài)范圍大的要求，并達(dá)到國標(biāo)JGJ/T131-2000中體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)范的聲學(xué)設(shè)計(jì)的一級標(biāo)準(zhǔn)。 　　2、體育場館的聲學(xué)特性 　　體育場聲學(xué)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(guān)資料表明，對體育場觀眾席擴(kuò)聲穩(wěn)態(tài)聲壓級的要求為105dB左右。 　　2008北京奧運(yùn)會(huì)對新建或改建體育場館主擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)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(kuò)聲設(shè)計(jì)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(gè)典型的可容納幾萬人座席的體育場空場混響時(shí)間會(huì)長達(dá)5秒左右，滿場帶觀眾時(shí)的混響時(shí)間也會(huì)有3秒左右。因而，在擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要予以充分的注意。 　　3、擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shí)間頻率特性 　　4、擴(kuò)聲系統(tǒng)特點(diǎn)及優(yōu)越性 　　產(chǎn)品性能好，通過網(wǎng)絡(luò)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(huì)時(shí)可調(diào)用會(huì)議模式擴(kuò)聲，演出時(shí)可調(diào)用演出模式擴(kuò)聲; 　　兼容擴(kuò)展性好，外擴(kuò)設(shè)備聯(lián)結(jié)容易; 　　使用及調(diào)整方便，可防止誤操作造成的設(shè)備損壞及調(diào)亂處理參數(shù)變化造成音質(zhì)變差;

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(diǎn)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(shí)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(shí)兼顧裝飾、經(jīng)濟(jì)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(shí)間。同時(shí)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(xiàng)參數(shù)后由專業(yè)的檢測機(jī)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(jì)算結(jié)果。吸聲體混響室各頻段吸聲系數(shù)實(shí)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(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)將玻璃墻面上方的玻璃擋板拆除，進(jìn)一步降低顫動(dòng)回聲的不利影響。 重新調(diào)整擴(kuò)聲揚(yáng)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(diǎn)聲源揚(yáng)聲器，合理選擇揚(yáng)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(yáng)聲器定位及指向性參看圖4。 4 計(jì)算機(jī)聲學(xué)仿真計(jì)算 為了驗(yàn)證和預(yù)測該改造方案的實(shí)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(jì)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(shí)間計(jì)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(diǎn)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(shí)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(shí)間明顯降低，1000Hz模擬混響時(shí)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%。