體育館聲學處理前後
聲學處理前
聲（shēng）學處理後
本（běn）文（wén）以“廣東（dōng）省科技大學體育館”為例
一、概況
廣東省科技大學體育館是中小型綜合性體育館。體育館分為比賽大廳和舞台兩個空（kōng）間，其主要使用功能為體育比賽和（hé）集會、文藝表演。建築基底麵積約為2190m²，其比賽（sài）大廳有效容積約為：41800m³，室內總表麵積約為：12070m²，固定座椅為1828座，頂麵為網架結（jié）構彩（cǎi）鋼板屋麵，體育館體（tǐ）型為（wéi）長方形，四周牆麵、頂麵與地（dì）麵平行。為了（le）確保該場館的正常使用，場所聲（shēng）環境要求具有適宜的（de）語言清晰度和一定的混響，保證具有良好的聽（tīng）音（yīn）效果。
二（èr）、建築聲（shēng）學設（shè）計（jì）前現場勘查
因（yīn）該館業主前（qián）期不了解聲學的重要性，導致在建設過程中沒有考慮建築聲學設計，竣（jun4）工後體育館內聽（tīng）音模糊（hú），聲學缺陷嚴重，回聲很大，難以（yǐ）滿足體育館的功能需求（qiú）；在（zài）設計前設計師對現場（chǎng）進行了聲學測試，測試結果如下（xià）：
從測試的結果得出中頻混響時（shí）間500Hz達到11.6s，1000Hz達到10.9s，混（hún）響時間過（guò）長，回（huí）音過大，完全無法滿足該體育（yù）館的的各種（zhǒng）功能使用。
三（sān）、標準規範及設計依據
3.1《體育館建築設計規（guī）範》(JGJ31-2003；J265-2003):
3.1.1體育建築等級應根據（jù）其使用要求分級，且應符合下圖（tú）規定。
3.1.2綜（zōng）合體育館比賽大（dà）廳按等級和容積規定的滿場500-1000Hz混響時間（jiān）指標及各頻（pín）率混響時間相對於500-1000Hz混響時間（jiān）比值，宜符合（hé）下圖的規定。
3.1.3其他相關規定
當（dāng）體育館比賽大廳、貴賓休息（xī）室、擴聲控製室、評（píng）論員室和擴聲（shēng）播音（yīn）室無人占用時，在通用、空調、調光等設備正常運轉條件下，廳（室）的背景噪聲限值宜符合下圖的規定。
四、設計目標
建築聲學（xué）設計的目標是使體育館在使用過程中聲音清晰、音質優美。根據《體育館建築設計規範》（JGJ31-2003；J265-2003），體育館滿場中頻（500Hz）混響時間宜在1.5―1.7s，根據體育館內容納人數折（shé）算後，空場中頻（500Hz）混響時間宜在2.0s左右，低頻混響時間允許稍長，高頻混響時間允許稍短，其（qí）空場混響時間頻率特性見下圖。
五、該工程項目的聲場分析：
1、體育館容積41800m³，每座容積達到15m³/人，極容易產生回聲和多重回（huí）聲。使人聽音混濁。
2、比賽池長39m，寬31m，自由聲程過大，容易產生回聲。特別在舉行小型會議時，由於館內人數（shù）較少，回聲明顯。
3、比賽池為長方形，存在平行（háng）牆麵，平行牆（qiáng）麵之（zhī）間（jiān）容易產生顫動回聲。
4、體育館天花為平行屋（wū）麵，與地麵平行容易形成多重（chóng）反射，以上現象都會使體育館產生聲缺陷，影響運動員和觀眾的聽音效果，必須合（hé）理安裝聲（shēng）學材料，才（cái）能（néng）改善並消除聲缺陷。
5、體育館頂棚為鋼結構構件，材料容重不能超過（guò）鋼結（jié）構的極限荷載值。
六、聲（shēng）學設計方案
6.1天花（huā）
由（yóu）於比賽場地通（tōng）常鋪設硬木地板（bǎn），對聲波會（huì）產生很強的反射作用，因此頂棚布置吸聲性能強的材（cái）料或構造（zào），以（yǐ）避免回聲幹擾。依據本體育館的原設計（jì），充分考慮（lǜ）到館內（nèi）音質要求，在頂部檁條下方布置空間吸聲體。
天（tiān）花水平吊掛50mm厚的空間吸聲體，占總天花麵積42％。該天花（huā）係統具有（yǒu）高效的吸聲性能，能有效消除回聲、多重回（huí）聲等音質現象。性價比高。安裝麵積約900m²。平吊在剛架下弦杆下100mm處。布置方式按實際情況定。
6.2牆麵
牆麵是體（tǐ）育館建築聲學設計的重要位（wèi）置。為了避免牆（qiáng）麵整體（tǐ）過於單調，呆板，依據本體育館的原設計，設計體育館大廳牆麵使用槽木穿孔（kǒng）吸聲結構。具有現代感、簡潔、大方，而且在（zài）全頻帶內（nèi）具有較（jiào）平直的吸聲特性。
1、由於甲方預算有限，隻能在影響聲場的牆麵針對（duì）性做建聲處理。因此（cǐ）建議在觀眾廳後牆麵、兩側二（èr）層牆麵、比賽場牆麵、均安裝槽孔吸音板，內填100mm厚48K密（mì）度的吸（xī）音棉。安裝麵積為1300m²，安裝後空腔不少於50mm。
2、根（gēn）據現場情況，該體育館觀眾大廳兩側和後牆均安裝大量（liàng）的玻璃窗，而玻璃表（biǎo）麵（miàn）光滑，極容易（yì）產生顫動回聲，嚴重影響室內音質（zhì）。因此，建議該場所（suǒ）必須安（ān）裝具有較（jiào）強吸（xī）聲性能的窗簾。如打褶率（lǜ）達到200％的絨布窗簾。
七、聲學設計效果
7.1 裝飾美觀大方，視覺（jiào）感受舒適良好。
7.2 吸聲材料（liào）沒有玻璃纖維顆粒的粉塵汙（wū）染，沒有甲醛（quán）汙（wū）染，滿足場所內空氣質量環保要求。
7.3 具有良好的音色。即（jí）低、中、高音適度平衡。
7.4 吸聲材料滿足防火等級要求。
7.5 場所內聽（tīng）音較清晰（xī）,無聲染色等音質缺陷。
7.6 工程實施後聲環（huán）境（jìng）及場內環境（jìng）適宜，滿場混響時（shí）間達（dá）到國家標準的丙級標準（zhǔn）。
八、混響時間（jiān）計算
混（hún）響時間
混響（xiǎng）時間T60指當室內聲場達到穩態後（hòu），令聲源停止發聲，自此刻起至（zhì）聲壓級衰變60dB所經曆的時間。是評價房間音質最重要（yào）的客（kè）觀指標之一。
混響時間的長短直接影響聽音的效果（guǒ）。混響時間過長就會影響聽音的清晰度並且可（kě）能使擴聲係統產生嘯叫和不利於擴聲係統的傳聲增益。過短，會使聲音變得幹澀（sè）、強度變弱、不自然，影響人們對聲音的正常辨別能力。為此需要合理地布置吸聲材料，使頻率（lǜ）特性曲線（xiàn）趨於（yú）基本（běn）平直，以達到合適的混響時間。
九、聲學（xué）裝修（xiū）後效果
經過建築聲學裝修改造後（hòu），基本（běn）滿足該體育館（guǎn）的使用功能，室內效果如下所（suǒ）示（shì）：
經過聲學改造後，進行現場的聲學效果測試，測試結果如下：
根據現場檢測結果中頻混響時間500Hz平均值為1.84s，1000Hz時的平均混響時間為1.97s，原設計同樣的（de）條件（jiàn）下中頻混響時間500Hz一（yī）1000Hz的值為2.0s，實際數據與設計數據誤差不超過10％，誤（wù）差值在±0.15s內（nèi），可以達（dá）到原有設計要（yào）求。並（bìng）有效消（xiāo）除（chú）了回聲、多重回聲、顫動回聲等聲（shēng）學（xué）缺陷，聽音清晰，滿足國家標準要求。