室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計是建筑聲學的一項重要內(nèi)容。對于一些音質(zhì)要求較高的建筑，如劇院，音樂廳、電影院、錄音室、演播室等，必須做專門的音質(zhì)設(shè)計，以便創(chuàng)造出適于聽聞或錄音的聲學條件。
　　室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計首先要防止外界噪聲和振動傳人室內(nèi)，使室內(nèi)保持足夠低的背景噪聲級，避免噪聲干擾。在滿足這一前提條件下，音質(zhì)設(shè)計應(yīng)保證大廳無回聲、多重回聲、聲聚焦、聲影等音質(zhì)缺陷，并根據(jù)大廳的使用要求，在混響感和清晰度之間保持適當?shù)钠胶�，使觀眾席具有合適的響度和一定的空間感，同時保證良好的音色。目前觀演建筑大都配備有電；聲設(shè)備，因此配合電聲工程師進行電聲系統(tǒng)的設(shè)計也是室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。
　　室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計應(yīng)當在建筑物的規(guī)劃階段就開始，貫穿整個設(shè)計過程，并在施工中作必要的測試、調(diào)整，以保證達到預期的設(shè)計目標。
　　一、音質(zhì)主觀評價和客觀指標
　　（一）語言聲音質(zhì)主觀評價的一般要求
　　（1）具有高的語言可懂度和清晰度；
　�。�2）具有合適的響度；
　�。�3）頻譜不失真。
　　（二）音樂聲音質(zhì)的主觀評價的一般要求
　�。�1）具有適當?shù)囊魳访魑�度�?br /> 　�。�2）具有適當?shù)囊魳坟S滿度；
　�。�3）具有適當?shù)囊魳酚H切度；
　�。�4）具有適當?shù)囊魳菲胶飧�，音色不失真�?br /> 　�。�5）具有適當?shù)囊糍|(zhì)空間感；
　　（6）具有適當?shù)捻懚雀小?br /> 　　（三）音質(zhì)客觀評價指標
　　1.混響時間與早期衰變時間
　　混響時間的概念已在前面敘述。早期衰變時間（EDT）是與混響時間相關(guān)的另一表征室內(nèi)聲衰變的物理指標。它定義為穩(wěn)態(tài)聲壓級由o～一10dB的衰變時間乘以6而得到的時間。
　　2.聲壓級和強度指數(shù)
　　這是與響度有關(guān)的物理指標。
　　聲信號必須具有一定的聲壓級和信噪比，以保證清晰的聽聞和足夠的響度。信噪比是語言或音樂信號的聲壓級高出背景噪聲級的數(shù)值。
　　強度指數(shù)G定義為廳堂某處由五指向性聲源所貢獻的聲能與同一聲源在消聲室中離開10m處測得的聲能之比。
　　3.明晰度C、清晰度D與室內(nèi)聲學語言傳輸指數(shù)RASTI
　　這是一組與音樂明晰度和語言清晰度有關(guān)的物理指標。
　　直達聲之后50ms（對于語言聲）或80ms（對于音樂聲）內(nèi)到達的早期反射聲能與此后到達的后期反射聲能的比值高，對音質(zhì)的清晰度有利。
　　室內(nèi)聲學語言傳輸指數(shù)RASTI（又稱為快速語言傳輸指數(shù)）反映了原始聲音信號在室內(nèi)聲場的作用下在接收點上所產(chǎn)生的信號改變的程度。通過比較原始信號與接收到的信號，經(jīng)過計算得到語言傳輸指數(shù)。RASTI值介于o～1之間。
　　4.早期側(cè)向能量因子LF和雙耳互相關(guān)系數(shù)
　　這是與音質(zhì)空間感有關(guān)的物理指標。
　　來自側(cè)向的早期反射聲能與音質(zhì)的空間感有關(guān)。
　　分子代表來自側(cè)向的早期反射聲能，分母代表早期總聲能。LF的值越高，則空間感越好。
　　雙耳互相關(guān)系數(shù)IACC表示在廳堂中，當觀眾面對表演者時，到達其雙耳的聲信號的差別程度，差別越大，空間感越好。
　　5.混響時間頻率特性
　　混響時間頻率特性通常要求平直，或者允許低頻有適當?shù)奶嵘�，以保證音色的平衡和不失真。 　　二、大廳容積的確定
　　應(yīng)當根據(jù)大廳的規(guī)模和用途來確定其容積。就音質(zhì)設(shè)計而言，確定大廳容積時主要考慮保證大廳有合適的混響時間和足夠的響度。
　　三、大廳體形設(shè)計
　　大廳體形直接決定反射聲的時間和空間分布，因此對室內(nèi)音質(zhì)影響頗大。大廳體形設(shè)計應(yīng)注意以下幾點：
　�。ㄒ唬┏浞掷�用聲源直達聲
　　（1）應(yīng)控制大廳縱向長度（一般應(yīng)小于35m），必要時設(shè)置樓座，以縮短直達聲的傳播距離；
　�。�2）平面設(shè)計時，應(yīng)將觀眾分布在一定的角度范圍內(nèi)（140o），以適應(yīng)聲源的指向性；
　�。�3）宜有足夠的地面升起，以減少觀眾席對直達聲的掠射吸收。
　　（二）爭取和控制早期反射聲
　　早期反射聲（直達聲后50～80ms內(nèi)到達的反射聲）的強度、時間和空間分布對廳堂音質(zhì)有很大的作用。因此，在廳堂體型設(shè)計時，應(yīng)注意爭取給觀眾提供較多的早期反射聲，特別是應(yīng)利用舞臺附近各界面及頂棚作為聲反射面，并應(yīng)注意反射聲到達的方向。
　　通過聲線作圖法或計算機仿真，可確定反射面的位置、角度以及尺寸大小，或檢驗反射面對聲音的反射情況。作圖時，聲源的位置一般定在舞臺大幕線或大幕線后2～3m，離舞臺面高約1.5m，觀眾席接收點離地面高1.2m。
　　同理，還可從廳堂的平面求出側(cè)墻的反射面，使來自側(cè)墻的反射聲線較均勻地覆蓋整個觀眾席。
　�。ㄈ�）適當進行擴散處理
　　擴散反射或部分擴散反射能使聲能在各方向上的分布更均勻，為某些區(qū)域增加早期反射聲，使廳堂各區(qū)域的聲壓級差別縮小，聽聞條件更為接近，而且可使聲音更柔和圓潤。
　　通�？刹扇∫韵麓胧┦孤暷軘U散：
　�。�1）在界面上交錯布置（也稱“補丁式布置”）吸聲材料；
　�。�2）在界面上或室內(nèi)空間布置擴散構(gòu)件。
　　擴散體的尺度應(yīng)與欲擴散的聲波波長相當，才可取得良好的擴散效果。
　　（四）防止產(chǎn)生聲學缺陷
　　1.房間共振和共振頻率的簡并
　　對于小容積房間，特別在低頻段，由于簡并振動方式分布不均，可能產(chǎn)生嚴重的聲學缺陷�？赏ㄟ^合理選擇房間的尺度，采取合適的房間比例，采用不規(guī)則體型以及進行吸聲或擴散處理來克服房間不利聲共振現(xiàn)象。
　　2.聲聚焦
　　凹曲面的墻面或頂棚，可能引起聲聚焦現(xiàn)象，造成聲能分布的極度不均，應(yīng)加以避免。在體型設(shè)計中，應(yīng)避免采用凹曲面。在必須采用凹曲面的場合，應(yīng)當在曲面上做全頻域強吸聲處理或擴散處理。
　　3.回聲與顫動回聲
　　回聲是入耳能分清的直達聲以后出現(xiàn)的強的長延時反射聲。觀眾廳中最容易產(chǎn)生回聲的部位是后墻以及與后墻相接的天花和樓座挑臺攔板。通過布置吸聲材料、進行擴散處理或改變傾角，使反射聲落人近處觀眾席，可消除回聲干擾。
　　顫動回聲，也稱多重回聲，是由于聲波在特定界面間（如大面積平行界面）往復反射所產(chǎn)生的現(xiàn)象�？赏ㄟ^進行吸聲擴散處理或改變界面的相對傾角等措施來消除顫動回聲。
　　4.聲影區(qū)
　　聲影區(qū)是指由于障礙物對聲波的遮擋使直達聲或早期反射聲不能到達的區(qū)域。
　　觀眾廳中容易產(chǎn)生聲影區(qū)的地方主要是挑臺下的座位區(qū)。為此，需控制挑臺下開口高度H與挑出深度D的比值（圖3—10）。對于音樂廳，應(yīng)控制挑臺的開口比D/H≤1或挑臺張口角度θ≥45°；對于歌劇院和多功能廳，則應(yīng)使D/H≤2（或θ≥25°）。 　　四、混響設(shè)計
　　混響設(shè)計的主要任務(wù)是使廳堂具有適合使用要求的混響時間及其頻率特性，從而取得豐滿度和清晰度的適當平衡，并且從建筑聲學的角度為保持自然音色的平衡創(chuàng)造前提條件。
　　混響設(shè)計應(yīng)在觀眾廳的體型、容積和內(nèi)表面積確定后進行，內(nèi)容包括：
　　1.根據(jù)廳堂的主要使用功能確定最佳混響時間及其頻率特性
　　高頻混響時間應(yīng)盡量與中頻一致，低頻混響時間可以保持與中頻一致，或者隨著頻率的降低適當延長，延長多少取決于大廳的用途。音樂演出用的大廳在125Hz附近可達到中頻500Hz的1.2～1.5倍。而對于以語言聽聞為主的大廳，混響時間頻率特性以平直為宜。高頻則由于空氣的聲吸收，允許混響時間比中頻略短。
　　2.混響時間計算
　�。�1）根據(jù)確定的房間體形，計算室內(nèi)體積y和總表面積S；
　　（2）根據(jù)混響時間計算公式求出大廳的平均吸聲系數(shù)列
　�。�3）計算大廳內(nèi)各頻率所需的總吸聲量A以及固有吸聲量，即家具、觀眾、舞臺口、耳面光口、走道、通風口等的吸聲量總和。室內(nèi)所需的總吸聲量A減去固有吸聲量就是所需增加的吸聲量；
　�。�4）根據(jù)材料及構(gòu)造的吸聲系數(shù)數(shù)據(jù)，選擇合適的裝修材料及構(gòu)造方式，確定相應(yīng)的面積，以滿足所需增加的吸聲量，使各頻帶的混響時間達到混響時間頻率特性的要求。
　　以上計算一般在125Hz~4kHz的6個倍頻帶的中心頻率上進行。設(shè)計與實測值的允許偏差，宜控制在10%以內(nèi)。
　　五、電聲系統(tǒng)
　　（一）擴聲系統(tǒng)的組成
　�。�1）傳聲器（話筒）用以拾音；
　　（2）功率放大器用以擴聲；
　　（3）揚聲器用以發(fā)聲。
　　傳聲器的作用是把聲信號轉(zhuǎn)換為電信號；功率放大器的作用是把聲信號放大；揚聲器的作用是把電信號再次轉(zhuǎn)化為聲信號并輻射出去。
　　現(xiàn)代廳堂的擴聲系統(tǒng)一般以調(diào)音臺為中心，調(diào)音臺是擴聲系統(tǒng)的控制中樞。
　　（二）對擴聲系統(tǒng)的要求
　　（1）具有足夠?qū)挼念l響，以保證音色不失真；
　�。�2）具有足夠的功率輸出，以滿足信噪比的要求，可用傳聲增益這個指標來衡量；
　�。�3）使觀眾席區(qū)域的聲壓分布均勻；
　�。�4）具有良好的聲源方位感，使聲像與視像一致；
　　（5）控制聲反饋和避免回聲、顫動回聲的干擾。
　　控制聲反饋的主要措施包括：
　　1）采用強指向性傳聲器和揚聲器；
　　2）控制室內(nèi)混響時間及其頻率特性，同時避免向傳聲器方向輻射強的直達聲與反射聲；
　　3）選用頻響曲線平直的電聲設(shè)備；
　　4）通過調(diào)音臺周邊設(shè)備反饋抑制器來抑制聲反饋。
　　（三）揚聲器系統(tǒng)的布置
　　揚聲器的布置方式大體上可分為集中式、分散式以及集中分散并用三種。
　　集中式布置是把揚聲器系統(tǒng)集中布置在觀眾席前方靠近自然聲源處，如劇場、報告廳的臺口上方或兩側(cè)，體育比賽場地的中央上方。
　　分散式布置是指把揚聲器分區(qū)布置在頂棚或側(cè)墻上，分別照射一部分觀眾席）。
　　集中、分散并用的布置方式多用于多功能廳及一些規(guī)模較大的廳堂。這時除集中式布置的揚聲器外，還在觀眾廳頂棚、側(cè)墻以至地面上分散布置附加的揚聲器。 　　六、劇場
　　劇場的類型較多，主要有歌劇院、戲劇院、話劇院及多功能廳等。典型的劇場大都設(shè)有高大的舞臺空間，通過鏡框式臺口與觀眾廳相耦連。但有的劇場具有開敞式舞臺，如伸出式舞臺、中心式舞臺等，多用以演出話劇、戲曲以及其他小型表演。
　　1.歌劇院
　　西方古典歌劇院的傳統(tǒng)形式是馬蹄形平面和多層包廂。新式的歌劇院多是采用鐘形、扇形或多邊形平面，并設(shè)置一層或兩三層樓座或跌落式包廂。歌劇是以音樂、歌唱為主。觀眾廳滿場500—1000Hz混響時間可取1.3～1.6s.混響時間頻率特性曲線宜符合表3—20的規(guī)定。歌劇院要作適當?shù)臄U散處理。每座容積可取4.5～7.0m3。
　　2.戲劇院、話劇院
　　戲劇院、話劇院是以自然聲演出的場所。一般規(guī)模較小，每座容積可取3.5—5.5m3.戲劇院、話劇院的混響時間，應(yīng)以保證語言清晰度為主，但不可過短，否則會導致音質(zhì)干澀，觀眾廳滿場500～1000Hz的混響時間可取為1.1～1.4s（適用于容積2000～10000m3）�；祉憰r間頻率特性曲線的高頻段宜與中頻段平直，低頻段可提升l0%一20%。
　　話劇院在體形設(shè)計上應(yīng)考慮早期反射聲在觀眾席上的均勻分布。
　　3.多功能廳
　　多功能廳，也稱作影劇院或禮堂，其用途從各種音樂、歌舞表演和戲劇演出直到舉辦會議、放映電影。在建筑形式上，與劇場大體相同，有舞臺和觀眾廳兩個空間，有的并設(shè)有樂池。
　　多功能廳每座容積可取3.5—5.5m3，以主要演出內(nèi)容確定。多功能廳多配備有電聲系統(tǒng)，此時，每座容積還可適當提高。觀眾廳滿場500~1000Hz的混響時間可取為1.1—1.4s（適用于容積2000~10000m3）。
　　根據(jù)使用要求，多功能廳可設(shè)置可調(diào)吸聲結(jié)構(gòu)，即將廳內(nèi)部分頂棚或墻面設(shè)計成一面反射、一面吸聲的活動構(gòu)造，根據(jù)演出的功能使反射面或吸聲面外露，以改變廳內(nèi)混響時間。但靠這種方法能夠改變的混響時間的幅度有限。
　　在多功能廳中，宜在舞臺上設(shè)置可移動、易裝卸的音樂罩。這樣既可以隔斷高大的舞臺空間，構(gòu)造出類似于音樂廳的樂臺空間，改善樂師們的相互聽聞，并有益于音樂的融合，又可略微延長廳內(nèi)的混響時間，以適應(yīng)音樂演出的需要。
　　我國《劇場建筑設(shè)計規(guī)范》（JGJ57-2000，J67-2001）規(guī)定：
　�。�1）樂池面積：甲等劇場不應(yīng)小于80㎡；乙等劇場不應(yīng)小于65㎡；丙等劇場不應(yīng)小于48㎡。
　�。�2）樓座下挑臺開口的高度與挑臺深度比，宜大于或等于1：1.2。
　　（3）觀眾席背景噪聲：甲等劇場應(yīng)符合NR25曲線；乙等劇場應(yīng)符合NR30曲線；丙等劇場應(yīng)符合NR35曲線。
　�。�4）劇場輔助用房的聲學要求宜符合表3-21規(guī)定。 　　七、體育館音質(zhì)設(shè)計
　　專用體育館主要有游泳館、田徑館、網(wǎng)球館和室內(nèi)射擊場等。其聲學要求以能聽清致詞、廣播、通報運動員成績和名字等為主，即專用體育館主要考慮語言清晰度的要求。
　　綜合體育館除體育比賽和訓練外，還可用于大型文藝演出，舉辦會議，時裝表演和雜技演出等活動，一般容量較大。綜合體育館比賽大廳滿場500～1000Hz混響時間見表3—19，混響時間頻率特性宜符合表3-22的規(guī)定。
　　游泳館比賽廳滿場500~1000Hz混響時間宜采用表3—23的指標，混響時間頻率特性宜符合表3-22的規(guī)定。
　　游泳館內(nèi)濕度較高，常用的吸聲材料，如玻璃棉、巖棉等并不適用，必須選用防潮乃至防水的吸聲材料，如微穿孔板等。
　　有花樣滑冰表演功能的溜冰館，其比賽廳混響時間宜為1.5～1.9s，混響時間頻率特性宜符合表3-22的規(guī)定。
　　冰球館、速滑館、網(wǎng)球館、田徑館等專項體育比賽大廳的混響時間按游泳館比賽廳混響時間設(shè)計，混響時間頻率特性宜符合表3-22的規(guī)定。
　　體育館音質(zhì)設(shè)計的要點是：
　�。�1）防止可能出現(xiàn)的音質(zhì)缺陷：如頂棚與場地間的多重反射，穹隆形屋頂?shù)穆暰劢沟�，通�？赏ㄟ^在屋頂布置吸聲材料來解決。
　�。�2）控制混響時間：可在墻面和屋頂布置吸聲材料，還可懸吊空間吸聲體來增加吸聲量，比賽大廳四周若設(shè)有玻璃窗，應(yīng)在玻璃窗前設(shè)置吸聲窗簾。
　�。�3）比賽場地周圍的矮墻、看臺欄板宜設(shè)置吸收構(gòu)件，或控制傾斜角度和造型。
　�。�4）設(shè)置強指向性擴聲系統(tǒng)。
　　體育館電聲系統(tǒng)的設(shè)計，可采用集中式布置或分區(qū)分散式布置法。前者適用于中小型的場館，后者適用于大型場館。為改善分散式布置揚聲器系統(tǒng)時聲源方位感不佳的問題，在大型場館中也有采用集中與分散并用的布置方式，即在比賽場地中央或演出區(qū)上部布置集中式揚聲器組，同時在觀眾席上布置分散式揚聲器系統(tǒng)，并加以適當延時。
　　體育館空調(diào)噪聲是館內(nèi)主要噪聲源，因此空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計安裝必須注意做好減噪、消聲處理。

　　八、電影院音質(zhì)設(shè)計
　　電影院是采用電聲系統(tǒng)作為聲源的場所。由于影片在錄音時已經(jīng)將各種場景的聲學效果錄入，要求電影院大廳重現(xiàn)這些效果，而不希望電影院對錄音重放的音質(zhì)有過多的影響。因此，電影院一般要求較短的混響時間。
　　電影院基本劃分為兩種類型：普通電影院和寬銀幕數(shù)字式立體聲電影院。普通電影院：的揚聲器布置在銀幕后面，電影院滿座混響時間以1.00.1s左右為宜；而立體聲電影院的揚聲器系統(tǒng)有左、中、右通道和環(huán)繞聲通道。左、中、右主揚聲器及超低音揚聲器布置在銀幕后面，環(huán)繞聲的多組揚聲器布置在側(cè)墻及后墻上。立體聲電影院要求更短的混響時間，以滿座0.80.2s左右為宜�；祉憰r間頻率特性宜符合表3—25的規(guī)定。
　　電影院的長度不宜超過36~40m，以保證聲像同步。每座容積宜為3.5—5.5m3。
　　銀幕后墻應(yīng)做吸聲處理，側(cè)墻根據(jù)混響時間的要求，做擴散或吸聲處理。座椅宜采用吸聲量較大的軟席座椅。
　　電影院放映室與觀眾廳之間應(yīng)有良好的隔聲。放映室內(nèi)部應(yīng)做吸聲和基座減振處理，以減低機械噪聲。放映孔宜采用雙層光學玻璃。
　　在放映機、通風或空調(diào)系統(tǒng)均開啟時，空場觀眾席的噪聲級：甲等電影院≤40dBA；乙、丙等電影院≤45dBA；立體聲電影院≤40dBA。
　　九、錄音室、播音室、演播室音質(zhì)設(shè)計
　　錄音室、播音室的音質(zhì)設(shè)計要求：
　�。�1）首先要求很低的背景噪聲級。所以做好隔聲、隔振和降噪處理是保證錄、播音室聲學環(huán)境的前提條件。如把隔墻、頂棚做成雙層分離結(jié)構(gòu)，樓板或地面也應(yīng)做成浮筑結(jié)構(gòu)，并設(shè)置吸聲前室，以起聲鎖的作用。
　�。�2）小型錄、播音室應(yīng)注意避免共振頻率的簡并，可考慮采用不規(guī)則體形。矩形房間的長、寬、高比例應(yīng)避免成簡單整數(shù)比。
　�。�3）室內(nèi)聲場分布應(yīng)均勻，因此應(yīng)注意聲擴散處理，如“補丁式”布置吸聲材料或在頂棚及墻面上布置聲擴散體。
　　1.播音室
　　1）一般供1～2人使用，宜有16~25㎡的面積以及50~60m3的容積；
　　2）混響時間可為0.3一0.4s；
　　3）背景噪聲應(yīng)滿足NR20的要求。
　　2.音樂錄音室
　　音樂錄音室基本上可分為兩種，一種稱為自然混響錄音室，另一種為強吸聲多聲道錄音室。
　　自然混響錄音室的混響時間，可根據(jù)容積取1.2—1.6s，并要求有良好的聲擴散。混響時間頻率特性以平直為宜，適合于錄制交響樂和室內(nèi)樂。自然混響錄音室應(yīng)有足夠的容積，以利于聲音的平衡和融合及良好的低頻聲擴散。對于50~80人的樂隊，錄音室的容積不宜小于3500m3；對于10人左右的小型樂隊，容積應(yīng)在2000m3左右。
　　強吸聲多聲道錄音是將各樂師或樂器組布置在相互隔離的空間內(nèi)，分聲道錄音，然后根據(jù)需要對各聲道進行加工后合成。強吸聲多聲道錄音室要求短的混響時間（在容積為2000—3000m3時，一般是0.5～0.6s）和平直的混響時間頻率特性，并通過隔聲小室或隔聲屏把各樂器組分開。錄音室的背景噪聲應(yīng)滿足NR20的要求。
　　多聲道錄音的控制室要求有盡可能大些的容積，控制室內(nèi)的監(jiān)聽揚聲器在錄音師前方左右對稱布置，因此室內(nèi)聲學特性也應(yīng)盡量保持左右對稱。室內(nèi)混響時間可取0.25～0.4s.混響時間頻率特性以平直為宜。
　　3.演播室
　　演播室大都采用強吸聲來營造短混響的聲學環(huán)境。根據(jù)演播室的容積，混響時間可取0.6～1.0s，混響時間頻率特性以平直為宜，低頻允許有10%一15%的提升。背景噪聲可取NR20～25，并通過配置強指向性的傳聲器來提高錄音信號的信噪比。