中小型体育馆混响时间不同确定方法的对比研究

摘要

随着体育馆建筑的不断发展，人们对体育馆内的声学环境要求也不断提高，体育馆设计中的建筑声学设计也显得越来越重要。混响时间是建筑声学设计中一个重要指标，混响时间也是评价一个体育馆音质效果的重要参量。 体育馆不同的使用功能适用的混响时间不同。而迄今我国建的体育馆大部分都是多功能、综合性的，其使用功能不仅仅局限于体育比赛，有时还会举行一些文艺汇演，歌唱比赛或者召开会议等，这就使体育馆的混响时间必须设计为一个恰当的值，以避免混响时间太短音乐感觉干涩，不丰满，太长，语音感觉混浊，音节之间产生掩蔽效应，影响人的理解能力。 最初在设计中确定混响时间的方法是利用W·C·赛宾在本世纪初提出的计算公式。赛宾根据室内声场是充分扩散和声场是均匀衰减的假定，提出混响时间与房间容积成正比，与房间内总吸声量成反比。 计算机模拟程序的出现提供了另一种确定混响时间的方法，人们可以通过软件建立体育馆声场环境模型，然后模拟声波的扩散、吸收，衰减，最后得出混响时间。 体育馆最终的混响时间仍需要通过仪器来测量，并以此对比先前公式和计算机模拟程序计算的结果。许多经验表明这三种方法确定的混响时间存在着误差，产生误差的原因是什么，这是本文的研究目的。 本文首先从影响混响时间的体积、体型、平面形状等方面入手，比较了建筑声学设计中不同种类吸声材料的吸声特性及不同构造特点对材料吸声性能的影响，然后分别阐述了混响时间计算公式的理论基础和理论前提；计算机模拟程序的设计思路和计算混响时间的方法，以及仪器测量的工作原理和使用要求。最后对以几个已建成的体育馆的混响时间的计算结果，计算机模拟结果和仪器测量结果进行对比研究，总结出了这三种不同确定方法产生误差的原因，提出了针对体育馆用F·FITZROY的吸声不均匀分布的混响时间计算公式替代赛宾的计算公式等建议。对实际工作具有一定的参考意义。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图索引、附表索引

湖南大学学位论文原创性声明及版权使用授权书

第1章绪论

1.1论文研究的背景

1.2论文的目的

1.3论文的主要内容

1.4论文拟取得的成果

第2章体育馆的建筑声学设计

2.1建筑声学的定义

2.2建筑声学设计的内容

2.3体育馆建筑声学设计的必要性

2.4体育馆建筑声学设计的要求

2.5体育馆建筑声学设计的现状

2.6体育馆的体型设计

2.7体育馆混响时间的设计

2.7.1混响的定义

2.7.2混响持续时间和混响时间

2.7.3混响时间的设计步骤

2.7.4体育馆混响时间的确定

2.8体育馆建筑声学设计常用吸声材料

2.8.1多孔吸声材料

2.8.2穿孔板吸声共振结构

2.8.2薄板共振吸声结构

2.9观众的排列方式及声吸收

2.10体育馆建筑声学设计的常用做法

2.10.1侧墙的吸声处理

2.10.2顶棚的吸声处理

第3章混晌时间的公式计算

3.1计算公式的提出

3.2计算公式的发展

3.2计算公式的适用环境

第4章混晌时间的计算机模拟计算

4.1声学设计软件的种类及发展

4.2 ODEON软件简介

4.2.1 ODEON软件的技术特点

4.2.2 ODEON软件计算混响时间的方法

4.2.3 ODEON软件在建声设计中的应用

4.3 EASE软件简介

4.3.1 EASE软件的发展历史

4.3.2 EASE软件的计算依据

4.3.3 EASE软件的模拟指标

4.3.4 EASE软件的EASE软件混响时间计算方法

第5章混响时间的仪器测量

5.1测量原理及过去常用方法

5.1.1相位重合法

5.1.2积分脉冲响应法

5.2现今的测量方法

5.2.1测量仪器功能

5.2.2系统组成和连接

5.3混响时间的测量步骤

5.3.1测量设置

5.3.2测试信号的发生和采集

5.3.3混响时间的记录及分析

第6章以上方法的对比研究

6.1湖南广播电视大学体育馆

6.1.1体育馆的建声设计

6.1.2混响时间的公式计算

6.1.3混响时间计算机模拟计算

6.1.4混响时间的仪器测量

6.1.5数据对比

6.2湘潭师范学院体育馆

6.1.1体育馆的建声设计

6.1.2混响时间的公式计算

6.1.3混响时间计算机模拟计算

6.1.4混响时间的仪器测量

6.1.5数据对比

6.3株洲工学院体育馆

6.3.1体育馆的建声设计

6.3.2混响时间的公式计算

6.3.3混响时间计算机模拟计算

6.3.4混响时间的仪器测量

6.3.5数据对比

6.4结果对比分析

6.4.1公式计算结果误差分析

6.4.2 EASE程序计算结果误差分析

6.4.3仪器测量结果误差分析

6.4.4建议

结论

参考文献

致谢

附录A攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B符号表