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球形影音展廳聲學設計

  • 項目概況

  球形影音展廳位于博物館內二層,面積約為300㎡,容積約為1500m³,體型為半球形,同環形體型相似,該體型極易引起聲聚焦,使聲音失真,聲學處理對展廳環境而言十分重要。該展廳主要用作展覽,播放視頻。下圖為球形影音展廳效果圖。

球形影音展廳效果圖

球形影音展廳平面圖

 

  • 主要參考標準

(1)《展覽建筑設計規范》JGJ218-2010

(2)《劇院、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》 GB/T50356-2005

(3)《民用建筑隔聲設計規范》 GB50118-2010

(4)《博物館建筑設計規范》JGJ66-2015

  •  
  • 項目分析

  根據該球形影音展廳的用途,可知該展廳需滿足較高的語言清晰度,并且無明顯音質缺陷出現。從球形影音展廳的體型分析,建聲設計中最需要解決的是聲聚焦問題,半球形體型不僅出現聲聚焦,而且還會出現聲場極度不均勻。為改良室內音質,本設計同家園展廳做法,采用強吸聲擴散措施,降低室內混響時間,保證廳內語言清晰度。

混響時間:由于該展廳主要使用熒幕播放視頻,需要對其電聲效果進行考慮,故根據《劇院、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》 GB/T50356-2005中電影院混響時間規定設定混響時間,電影院室內最佳混響時間范圍如下圖所示。

  球形影音展廳中頻(500Hz-1000Hz)混響時間0.8±0.1s,其余各頻段混響時間相對于中頻(500-1000Hz)的比值如下表所示,允許低頻混響值稍長,高頻混響值稍短,整體混響時間頻率特性曲線平直,且各頻率混響時間允許有10%的誤差。

                                     表1

背景噪聲:當采用擴聲系統時,背景噪聲可稍高一些,可達到NR-40,噪聲評價NR值對應的各倍頻帶聲壓級(dB)如下表。

                                   表2

此外,要求該展廳內應無明顯的音質缺陷,如回聲、顫動回聲等。
 

  • 建聲意見

  為避免該球形影音展廳室內產生聲聚焦、回聲等聲學曲線,同時要提高語言清晰度,降低室內混響時間,控制室內背景噪聲,采取以下強吸聲建聲處理措施:

  1. 觀眾廳面半球墻面和天花均采用AGG材料吸聲,設計中AGG規格為:22mm厚AGG,100mm龍骨,內填50mm厚、48kg/m³玻璃棉,玻璃棉外需包防火玻璃絲布。

 

 

  1. 環幕內采用微穿孔結構,10mm厚微穿孔蜂窩鋁板,孔徑1mm,開孔率10%。穿孔鋁板平均吸聲系數不小于0.60。

  1. 球型環幕后封閉區域內的墻面采用強吸聲材料密胺棉,平貼,平均吸聲系數不小于0.90。地面采用簡單的浮筑隔振處理,結構為:25mm減振墊,80mm墊層,表面地膠。

  1. 為控制室內背景噪聲,防止噪聲干擾,采取處理措施如下:
  2.  

  為控制室內背景噪聲,觀眾廳墻面做隔聲墻,隔墻到頂,用來減少設備噪聲的傳入;球型環幕表面做隔聲,隔聲量不小于40dB。展廳的門均需采用隔聲門,其隔聲量不得小于40dB,安裝時對門縫四周的密封處理。途徑球形影音展廳的管道需減振吊裝。


  為保證球形影音展廳內出現不必要的噪聲,空調通風系統的安裝方式需要仔細考慮,風口根據噪聲大小選擇是否安裝消聲器。

 

  • 工程效果

  球形影音展廳為半球型體型,性對于家園展廳更易于產生聲聚焦及其他聲缺陷,在展廳內不改動任何體型的情況下,因此展廳內采用強吸聲處理非常必要。該項目的建聲意見中對展廳內安裝大量AGG無縫聚砂材料,不僅不會改變整體裝飾效果,經實地考察,聲場不均勻現象得到極大改善,提高聲場的均勻性。

工程完工后,聲學測試結果均滿足原建聲設計要求,其中混響時間測試結果如下表:

球形影音展廳混響時間測試數據

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