五大類吸聲材料及吸聲結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
1、多孔吸聲材料
（1）多孔吸聲材料的類型包括：有機(jī)纖維材料、麻棉毛氈、無(wú)機(jī)纖維材料、玻璃棉、巖棉、礦棉，脲醛泡沫塑料，氨基甲酸脂泡沫塑料等。聚氯乙烯和聚苯乙烯泡沫塑料不屬于多孔材料，用于防震，隔熱材料較適宜。
（2）構(gòu)造特征：材料內(nèi)部應(yīng)有大量的微孔和間隙，而且這些微孔應(yīng)盡可能細(xì)小并在材料內(nèi)部是均勻分布的。材料內(nèi)部的微孔應(yīng)該是互相貫通的，而不是密閉的，單獨(dú)的氣泡和 密閉間隙不起吸聲作用。微孔向外敞開(kāi)，使聲波易于進(jìn)入微孔內(nèi)。
（3）吸聲特性主要是高頻，影響吸聲性能的因素主要是材料的流阻，孔隙 ，結(jié)構(gòu)因素、厚度、容重、背后條件的影響。
a.材料厚度的影響 任何一種多孔材料的吸聲系數(shù)，一般隨著厚度的增加而提高其 低頻的吸聲效果，而對(duì)高頻影響不大。但材料厚度增加到一定程度后，吸聲效果的提高就不明顯了，所以為了提高材料的吸聲性能而無(wú)限制地增加厚度是不適宜的。常用的多孔材料的厚度為:
玻璃棉，礦棉 50—150mm
毛氈 4---5mm
泡沫塑料 25—50mm
b.材料容重的影響
改變材料的容重可以間接控制材料內(nèi)部微空尺寸。一般來(lái)講，多孔材料容重的適當(dāng)增加，意味著微孔的減少，能使低頻吸聲效果有所提高，但高頻吸聲性能卻可能下降。合理選擇吸聲材料的容重對(duì)求得最佳的吸聲效果是十分重要的，容重過(guò)大或過(guò)小都會(huì)對(duì)多孔材料的吸聲性能產(chǎn)生不利的影響。
c.背后空氣層的影響
多空材料背后有無(wú)空氣層，對(duì)于吸聲特性有重要影響。大部分纖維板狀多孔材料都是周邊固定在龍骨上，離墻50—150mm距離安裝。材料空氣層的作用相當(dāng)于增加了材料的厚度，所以它的吸聲特性隨著空氣層厚度增加而提高，當(dāng)材料離墻面安裝的距離(既空氣層的厚度)等于1/4波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，可獲得最大的吸聲系數(shù)；當(dāng)空氣層的厚度等于1/2波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，吸聲系數(shù)最小。
d.材料表面裝飾處理的影響 大多數(shù)吸聲材料在使用時(shí)常常需要進(jìn)行表面裝飾處理.常見(jiàn)的方法有：表面鉆孔開(kāi)槽，粉刷油漆，利用織布，穿孔板和塑料薄膜等。這些方法都將影響材料的吸聲特性。
半穿孔的礦棉吸聲板增加了材料暴露在聲波中的面積，既增加了有效吸聲面積，因此提高了材料的吸聲特性。
粉刷油漆等于在材料表面上加了一層高流阻的材料，將會(huì)影響材料的吸聲特性，特別是在高頻段影響更顯著。
采用金屬網(wǎng)，玻璃布和低流阻的材料或選擇穿孔率大于20%的穿孔板做護(hù)面層時(shí)，對(duì)材料的吸聲性能影響不大。若穿孔率小于20%時(shí)，對(duì)高頻段的吸聲會(huì)有影響，低頻影響不大。
2、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)
采用穿孔的石棉水泥、石膏板、硬質(zhì)纖維板、膠合板以及鋼板、鋁板，都可作為穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)，在其結(jié)構(gòu)共振頻率附近，有較大的吸收，適于中頻，穿孔板的共振頻率的公式，即：
fo=CP/Zπ L(T+δ)
fo—穿孔板的共振頻率，HZ
C—聲速，CM/S
L— 后空氣層厚度，CM
t—板的厚度，CM
δ—孔口末端休整量，CM
P—穿孔率，即穿孔面積與總面積之比
3、薄膜吸聲結(jié)構(gòu)
包括皮革、人造革、塑料薄膜等材料，具有不透氣、柔軟、受張拉時(shí)有彈性等特性，吸收共振頻率附近的入射聲能，共振頻率通常在200～1000HZ范圍，最大吸聲系數(shù)約為0.3～0.4，一般把它作為中頻范圍的吸聲材料。如果在薄膜的背后空腔內(nèi)填放多孔材料,這時(shí)的吸聲特性取決于膜和多孔材料的種類以及薄膜的裝置方法。
4、薄板吸聲結(jié)構(gòu)
把膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、石棉水泥板等板材周邊固定在框架上，連同板后的封閉空氣層，構(gòu)成振動(dòng)系統(tǒng)，其共振頻率多在80～300HZ，其吸聲系數(shù)約為0.2～0.5，可以作為低頻吸聲結(jié)構(gòu)。決定薄板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能的主要因素有:
（1）薄板質(zhì)量m的影響 增加板的單位面積重量，一般可以使其共振頻率向低頻移動(dòng)。而選用質(zhì)量小的，不透氣的材料如皮革，有利于共振頻率向高頻方向移動(dòng)。
（2）背后空氣層厚度的影響 改變空氣層的厚度和改變板的質(zhì)量一樣，共振頻率也會(huì)發(fā)生變化。在空氣層中填充多孔材料，可使共振頻率附近的吸聲系數(shù)有所提高。
（3）板后龍骨構(gòu)造及板的安裝方式的影響 由于薄板吸聲結(jié)構(gòu)有一定的低頻吸聲能力,而對(duì)中高頻吸聲差，因此在中高頻時(shí)就具有較強(qiáng)的反射能力。能增加室內(nèi)聲能的擴(kuò)散。通過(guò)改變龍骨構(gòu)造何不同的安裝方法，設(shè)計(jì)出各種形式的反射面，擴(kuò)散面和吸聲---擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。
5、特殊吸聲結(jié)構(gòu)
（1）簾幕
簾幕是具有通氣性能的紡織品，具有多孔材料的吸聲特性，由于較薄本身作為吸聲材料使用是得不到大的吸聲效果的。如果將它作為簾幕，離開(kāi)墻面或窗洞一定距離安裝，恰如多孔材料的背后設(shè)置了空氣層，因而在中高頻就能夠具有一定的吸聲效果。當(dāng)它離墻面1/4波長(zhǎng)的奇數(shù)倍距離懸掛時(shí)就可獲得相應(yīng)頻率的高吸聲量。
（2）空間吸聲體
將吸聲材料作成空間的立方體如：平板形，球形，圓錐形棱錐形或柱形，使其多面吸收聲波，在投影面積相同的情況下，相當(dāng)于增加了有效的吸聲面積和邊緣效應(yīng)，再加上聲波的衍射作用，大大提高了實(shí)際的吸聲效果，其高頻吸聲系數(shù)可達(dá)1.40.在實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)不同的使用地點(diǎn)和要求，可設(shè)計(jì)各種形式的從頂棚吊掛下來(lái)的吸聲體。
6、如何正確布置吸聲材料
（1）裝置吸聲材料時(shí)，如穿孔板，應(yīng)結(jié)合燈具及室內(nèi)裝修統(tǒng)一考慮，進(jìn)行分塊組合，盡可能使吸聲材料均勻分布，有利聲場(chǎng)的均勻。
（2）要使吸聲材料充分發(fā)揮作用，應(yīng)將它布置在最容易接觸聲波和反射次數(shù)最多的表面上，如頂棚，頂棚與墻，墻與墻交接處1/4波長(zhǎng)以內(nèi)的空間等處。
（3）觀眾廳的后墻，挑臺(tái)欄桿處，反射回來(lái)的聲音可能產(chǎn)生回聲干擾，常需在后墻的墻裙以上部位的墻面和挑臺(tái)欄桿處，布置高吸聲系數(shù)的材料。
（4）吸聲材料分散布置，比集中式布置有利于聲場(chǎng)擴(kuò)散和改善音質(zhì)條件。
（5）一般房間兩相對(duì)墻面的總吸聲量應(yīng)盡量接近,有利于聲場(chǎng)擴(kuò)散。
（6）一般在頂棚較底的房間，狹長(zhǎng)的走道，采用吸聲處理方法，選用吸聲系數(shù)大的材料或懸掛空間吸聲體，對(duì)降低噪聲的干擾效果很好。
鏈接：音樂(lè)與建筑的關(guān)系
19世紀(jì)末20世紀(jì)初，賽賓 (W．C．Sabine) 提出混響時(shí)間理論，提出以下賽賓公式
T60=KV/A
T60――混響時(shí)間S
K―――常數(shù)，一般取0.161
V―――房間容積（立方米）
A―――室內(nèi)總吸聲量（平米）
以后在賽賓公式的基礎(chǔ)上，后人通過(guò)研究又做了某些修正，導(dǎo)出了在工程中普遍應(yīng)用的伊林（EYring）公式：
T60=KV/-SLN(1-a)+4mV
V―――房間容積（立方米）
S―――室內(nèi)總表面積（平米）
α―――室內(nèi)平均吸聲系數(shù)
4m――空氣吸收系數(shù)
人們對(duì)廳堂建筑的音質(zhì)設(shè)計(jì)有了一個(gè)較為完整的認(rèn)識(shí)，從確定廳堂的最佳混響時(shí)間、每座容積到體型的確定，吸聲材料的選擇，從保證語(yǔ)言的清晰度、音樂(lè)的豐滿度到各類話劇、歌劇、電影，不同功能所要求的聲學(xué)指標(biāo)，開(kāi)始用一套較為完整的聲學(xué)理論來(lái)進(jìn)行計(jì)算、設(shè)計(jì)。多數(shù)人認(rèn)為，按聲學(xué)理論設(shè)計(jì)出的廳堂，音質(zhì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
但是回顧建筑發(fā)展的歷史，我們可以看到，在混響時(shí)間理論問(wèn)世之前，在世界各地，已經(jīng)建成了大量的音樂(lè)廳、歌劇院等演出性建筑，設(shè)計(jì)者沒(méi)有遵循室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)理論，而這些建筑良好的音質(zhì)環(huán)境，是前人和后人公認(rèn)的。
如在意大利維琴察，由帕拉迪（PALLDIO）設(shè)計(jì)的奧林匹克劇院，是1579－1584年建造的，有3000個(gè)座位; 又如1618年亞歷奧迪（ALEOTTI）設(shè)計(jì)的意大利帕爾馬市的法內(nèi)斯劇院，容納觀眾2500人，這時(shí)間建造的劇院和廳堂，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何顯著的音質(zhì)缺陷。
特別是當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)者已經(jīng)感覺(jué)到，各種風(fēng)格的音樂(lè)需要不同的廳堂去演奏，巴洛克音樂(lè)和古典音樂(lè)不是為教堂演奏而寫的，它通常在貴族的舞池內(nèi)演奏。意大利歌劇屬于戲劇性的，在馬蹄形歌劇院上演時(shí)，聲學(xué)環(huán)境非常協(xié)調(diào)，1876年建于瑞士巴塞爾的斯塔特――卡西諾音樂(lè)廳，在演出浪漫樂(lè)時(shí)聲學(xué)效果非常優(yōu)美。
在20世紀(jì)以前，只有一座廳堂按聲學(xué)意圖設(shè)計(jì)，在某些方面考慮了聲學(xué)要求，德國(guó)的拜羅伊特市的費(fèi)斯特施皮爾大廳是唯一用作演奏瓦格納歌劇而設(shè)計(jì)建造的，大廳設(shè)有環(huán)形包廂和一層層座位，因而減少了聲吸收表面，其混響時(shí)間比歐洲的典型劇院要長(zhǎng)得多。
這個(gè)時(shí)期，一些設(shè)計(jì)師對(duì)廳堂音質(zhì)的設(shè)計(jì)的態(tài)度的最好反映，是設(shè)計(jì)巴黎歌劇院的建筑師查爾斯加尼爾（CHARLES GARNIER）的話，他說(shuō)：“我必須說(shuō)明，我沒(méi)有遵循什么原則，我的設(shè)計(jì)沒(méi)有理論根據(jù)，我們成功與失敗聽(tīng)其自然。”
按現(xiàn)代室內(nèi)聲學(xué)理論分析這些廳堂建筑，我們可以發(fā)現(xiàn)，其室內(nèi)的容積，混響時(shí)間，在保證語(yǔ)言清晰度，音樂(lè)豐滿度方面并沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)代市內(nèi)聲學(xué)理論所要求的理想值．非常有意思的是，這些廳堂在演出某種風(fēng)格的音樂(lè)和歌劇時(shí)，卻有極佳的聲學(xué)效果，音質(zhì)非常優(yōu)美，這是為什么？
1954年庫(kù)爾運(yùn)用現(xiàn)代錄音技術(shù)在一些公認(rèn)為音質(zhì)較好的廳堂，和不同容積不同混響的廳堂進(jìn)行各種音樂(lè)作品的錄音，并進(jìn)行了評(píng)價(jià)，所得的結(jié)果表明：在容積大于2000～3000立方米的大廳內(nèi)，最佳混響時(shí)間不決定于房間的容積，而和演奏音樂(lè)的特性和風(fēng)格有關(guān)。
這一結(jié)論給我們提出了一個(gè)問(wèn)題：在學(xué)習(xí)一整套室內(nèi)聲學(xué)理論的同時(shí)，是否應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)音樂(lè)基礎(chǔ)知識(shí)的了解，從一個(gè)全新的領(lǐng)域和角度向設(shè)計(jì)者闡明音樂(lè)與建筑的關(guān)系，使建筑聲學(xué)的設(shè)計(jì)更加符合人們對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)的規(guī)律。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)師綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。關(guān)于廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)師對(duì)各種不同風(fēng)格音樂(lè)有所了解，各種風(fēng)格的音樂(lè)與建筑的關(guān)系。
對(duì)于觀眾而言，要想聽(tīng)好必須如下條件：
1、廳堂要有足夠的響度，要高于背景噪聲，較為合適的響應(yīng)為60～70方，對(duì)于音樂(lè)比語(yǔ)言要高。
2、要有較好的清晰度，語(yǔ)言和音樂(lè)均要求聲音清晰，而語(yǔ)言要求更高一些，各種風(fēng)格音樂(lè)的清晰度很難用數(shù)量表示，要使觀眾可以清楚地區(qū)別每種聲音的音色，可以聽(tīng)清每個(gè)音符，節(jié)奏較快的音樂(lè)也能旋律分明。
清晰度經(jīng)常用音節(jié)清晰度表達(dá)：
音節(jié)清晰度＝觀眾正確聽(tīng)到的音節(jié)數(shù)目／測(cè)定用的全部音節(jié)數(shù)目X100%。
當(dāng)音節(jié)清晰度達(dá)到85%以上時(shí)，聽(tīng)音的感覺(jué)優(yōu)良。
語(yǔ)言方面采用語(yǔ)言可懂度，當(dāng)觀眾能夠聽(tīng)懂每句話的80%的字節(jié)，語(yǔ)言可懂度達(dá)到100%。
3、要有足夠的豐滿度，對(duì)音樂(lè)的要求是重要的，語(yǔ)言則是次要的，它的含義有：余音悠揚(yáng)（或稱活躍）、堅(jiān)實(shí)飽滿（或稱親切）、音色渾厚（或稱溫暖）、空間感良好，許多著名的音樂(lè)廳采用了很多浮雕裝飾，形成一個(gè)擴(kuò)散的聲場(chǎng)。擴(kuò)散越充分，空間感程度越高。
4、無(wú)回聲和噪聲干擾，避免回聲、顫動(dòng)回聲和聲聚焦，連續(xù)的噪聲特別是低頻噪聲，會(huì)掩蔽語(yǔ)言和音樂(lè)聲，回聲的附邂加效應(yīng)是音質(zhì)被染色而變壞。
5、混響的主觀評(píng)價(jià)
對(duì)語(yǔ)言、歌劇、室內(nèi)樂(lè)、交響樂(lè)和合唱等各種演出功能不同的廳堂，觀眾對(duì)其混響的主觀的評(píng)價(jià)是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，它包含的因素很多，有音樂(lè)家的評(píng)價(jià)，還有觀眾的評(píng)價(jià)，以及觀眾對(duì)某種音樂(lè)的特殊喜愛(ài)，都會(huì)形成很多混響評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。一般音樂(lè)家到過(guò)許多音樂(lè)廳演出，他能采用比較的方法來(lái)判定各種風(fēng)格的音樂(lè)更適合于在什么樣的廳堂演奏，而觀眾相對(duì)來(lái)講，這種比較的機(jī)會(huì)少一些。
一般來(lái)講，以語(yǔ)言為主的廳堂，混響較短，低頻的混響較低，是為了保證清晰度和語(yǔ)言可懂度；對(duì)于音樂(lè)而言，為了掩蔽音樂(lè)演出過(guò)程中的噪音，如弦樂(lè)的弓噪聲，長(zhǎng)笛的氣流噪聲，混響就要強(qiáng)一些。足夠強(qiáng)的混響影響音樂(lè)聲的融合，但能增加聲音的響度和豐滿度，以增加音樂(lè)界線的連續(xù)性。
對(duì)于巴洛克音樂(lè)在高音部分的細(xì)膩?zhàn)兓挥性诨祉憰r(shí)間較短，容積較小的廳堂欣賞才有效果，而對(duì)古典樂(lè)象莫扎特的曲子，其相應(yīng)的廳堂容積和混響時(shí)間就比較長(zhǎng)，特別是浪漫樂(lè)象《1812序曲》，這種氣勢(shì)磅礴的交響曲為了加強(qiáng)它的豐滿度和震撼力，只用在相對(duì)較大的廳堂去演奏。瓦格納的歌劇，樂(lè)隊(duì)配置大大超過(guò)了一般歌劇的配置，欣賞他的歌劇就必須在相對(duì)混響時(shí)間較長(zhǎng)的廳堂，而對(duì)比意大利的歌劇，需要的混響時(shí)間相對(duì)就短。
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