體育館吸音改造 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人民的生活水平也不斷提高，對(duì)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(chǎng)等地，隨處都能看到運(yùn)動(dòng)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(duì)音質(zhì)影響極大。就容積而言，容積與混響時(shí)間成正比，容積越大，一方面使混響時(shí)間延長(zhǎng)，另一方面加大了室內(nèi)反射聲傳播的平均路程，導(dǎo)致長(zhǎng)延時(shí)反射聲出現(xiàn)。體育館是否設(shè)置吊頂，對(duì)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)奶幚恚瑥亩行Э刂乒軆?nèi)混響時(shí)間，回聲、多重回聲和比賽場(chǎng)地顫動(dòng)回聲等聲學(xué)問題，管內(nèi)聲音清晰度。混響時(shí)間決定體育館聲場(chǎng) 體育館容積很大，而且每座容積也較大，很多情況下會(huì)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(shí)間必須用較多的吸聲材料和結(jié)構(gòu)。對(duì)于大多數(shù)體育館，由于作為升起，大廳墻面面積相對(duì)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(tái)、裁判席附近的墻面應(yīng)作強(qiáng)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(kuò)聲系統(tǒng)的傳聲增益。由于體育館頂部面積較大，容易在場(chǎng)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(shí)間。對(duì)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(duì)建筑造型和混響時(shí)間鎖確定，還需要對(duì)其他方面進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)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(píng)論室之間的隔墻應(yīng)有足夠的計(jì)權(quán)聲量Rw值；評(píng)論員室的混響時(shí)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(kuò)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(jī)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(duì)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(yíng)造良好的比健身運(yùn)動(dòng)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(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(duì)性地解決存在的若干聲學(xué)問題。對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(cè)機(jī)構(gòu)在混響室中測(cè)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(cè)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(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(chǎng)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(cè)該改造方案的實(shí)際效果，采用Raynoise聲場(chǎng)模擬軟件對(duì)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(jiǎn)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(duì)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(duì)比圖7和圖8可知，在改造前較大面積區(qū)域1000Hz語(yǔ)言清晰度D50均小于30%，在改造后1000Hz語(yǔ)言清晰度得到顯著改善，聽音面D50平均值>45%。