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體育館吸音改造 武漢商學(xué)院體育館作為軍運(yùn)會 35 個場館設(shè)施建設(shè)中速度快、周期短的場館，此次項(xiàng)目為智能化系統(tǒng)更新、擴(kuò)聲系統(tǒng)、賽事功能用房裝修，建成后的體育館可滿足擊劍項(xiàng)目要求。 武漢商學(xué)院體育館升級高清晰度擴(kuò)聲系統(tǒng) 　　項(xiàng)目內(nèi)容： 　　擴(kuò)聲的根本目的就是為了讓語言聽得到、聽得清，擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲壓級再大、聲波覆蓋再均勻，但是聽不清，也就失去了擴(kuò)聲的目的。 　　根據(jù)荷蘭的聲學(xué)家 V.M.A.Peutz 對擴(kuò)聲系統(tǒng)語言清晰度的理論公式，經(jīng)普滋盛汀聲學(xué)公司采用世界先進(jìn)的“PEUTZ 技術(shù)理念”電聲彌補(bǔ)建聲，結(jié)合改造預(yù)算等客觀因素，采用性價比超高的相對集中布置線源陣列揚(yáng)聲器，即在場地中央上方網(wǎng)架下分別吊裝 4 組，每組由 3 只（內(nèi)置具有 PEUTZ 技術(shù)理念垂直排列組合的 4 ×8 寸低頻單元線陣列揚(yáng)聲器）和 3 只（內(nèi)置具有 PEUTZ 技術(shù)理念垂直排列組合的雙 8 寸低頻單元線陣列揚(yáng)聲器）組成的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，覆蓋觀眾席和比賽場地；另配置 2 只內(nèi)置 12 寸低頻單元的全頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)作為主席臺返送揚(yáng)聲器；同時配置 2 只內(nèi)置雙 18 寸低頻單元的超低頻揚(yáng)聲器，增加音樂重放時的度。 　　武漢商學(xué)院體育館擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、指導(dǎo)安裝和售后培訓(xùn)。完工后，經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，擴(kuò)聲系統(tǒng)各項(xiàng)聲學(xué)特性指標(biāo)達(dá)到“廳堂、體育場館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T 28049-2011）中規(guī)定的體育館聲學(xué)特性一級指標(biāo)”，同時擴(kuò)聲語言清晰度 STIPA 達(dá)到了 0.6 的超高指標(biāo)，獲得業(yè)主和組委會的一致好評。 體育館吸音改造 一、現(xiàn)代體育場館電聲系統(tǒng)的主要特征大體可以概括為三個方面： 　　1、更加注重場館觀眾席和場地的聲音效果; 　　2、為滿足大型體育比賽的開幕式、閉幕式或文藝演出的使用需要，更加注重配備相應(yīng)的"流動"擴(kuò)聲系統(tǒng) ; 　　3、電聲系統(tǒng)更加注重采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)傳輸與控制系統(tǒng)等。 　　二、體育場館電聲系統(tǒng)主要包括有 　　1、滿足體育比賽的現(xiàn)場擴(kuò)聲系統(tǒng) 　　2、滿足開幕式、閉幕式和大型文藝演出的流動擴(kuò)聲系統(tǒng) 　　3、滿足多級廣播(含緊急廣播)的自動優(yōu)先播出系統(tǒng) 　　4、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化信號傳遞和控制系統(tǒng) 　　5、功放及信號傳送故障自動檢測系統(tǒng)等 　　三、體育場館對擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本要求 　　1、體育場館經(jīng)常性的使用是體育比賽或群眾集會，因而對擴(kuò)聲系統(tǒng)的基求要求是，首先要保證語言擴(kuò)聲的可懂度(或清晰度)。這看似簡單在實(shí)施中要能真正滿足體育場館觀眾座席(或大多數(shù)觀眾座席)具有良好的聽聞并非易事。 　　2、體育場館的使用如果有大型運(yùn)動會的開幕式 、閉幕式或大型高水平的文藝演出，這時擴(kuò)聲系統(tǒng)配以高質(zhì)量的"流動系統(tǒng)"與原有的"固定"安裝系統(tǒng)聯(lián)合使用，會效果較佳也是比較經(jīng)濟(jì)的方式。 　　3、現(xiàn)代體育場館的觀眾群體有別于傳統(tǒng)的"觀眾"，更多的是支持參賽隊(duì)的"球迷"拉拉隊(duì)，體育比賽過程氣氛熱烈。但是對擴(kuò)聲而言"背景噪聲"級增大了且是無規(guī)的，在擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)予以充分注意。 　　四、體育場館設(shè)計(jì)依據(jù)及聲學(xué)特性規(guī)范 　　1、體育場館設(shè)計(jì)依據(jù) 　　《廳堂、體育場館擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/ T 28049-2011 　　《體育場館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)程》JGJ/T131-2000 　　《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50371-2006 　　《客觀評價廳堂語言可懂度的“RASTI”法》GB/T14476-1993 　　《聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)互聯(lián)的優(yōu)選配接值》GB/T14197-93 　　《綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB503116-98 　　《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ31-2003 　　《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006 　　《工人體育場館奧運(yùn)工程設(shè)計(jì)大綱》 　　《體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)程》由中國建筑科學(xué)研究院主編，經(jīng)建設(shè)部批準(zhǔn)的全國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自2001年3月1日起施行。其主要內(nèi)容包括：總則;建筑聲學(xué)設(shè)計(jì);噪聲控制;擴(kuò)聲設(shè)計(jì)和聲學(xué)測量等五個部分(詳參見JGJ/T131-2000J42-2000)。 　　比賽大廳基本分為，綜合體育館比賽大廳;游泳館比賽大廳和溜冰館等。 　　擴(kuò)聲系統(tǒng)完全滿足體育館演藝、會議、比賽時聲音清晰、動態(tài)范圍大的要求，并達(dá)到國標(biāo)JGJ/T131-2000中體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)范的聲學(xué)設(shè)計(jì)的一級標(biāo)準(zhǔn)。 　　2、體育場館的聲學(xué)特性 　　體育場聲學(xué)特性目前國內(nèi)尚無成文的規(guī)范可循。近來世界足聯(lián)(FIFA)和德國足協(xié)(DFB)的有關(guān)資料表明，對體育場觀眾席擴(kuò)聲穩(wěn)態(tài)聲壓級的要求為105dB左右。 　　2008北京奧運(yùn)會對新建或改建體育場館主擴(kuò)聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)要求; 　　聲壓級：正常使用95dB;大聲壓級(緊急廣播)106dB。 　　傳輸頻率特性：語言使用100Hz～ 5KHz　±5dB; 　　音樂使用100Hz～15KHz　±5dB。 　　語言清晰度：快速語言傳遞指數(shù)RASTI≥0.5。 　　需要指出的是雖然體育場是非封閉空間，在擴(kuò)聲設(shè)計(jì)中也不能簡單地以自由聲場來對待這是非常重要的。大多體育場觀眾席上方多帶有"挑棚"存在聲反射，一個典型的可容納幾萬人座席的體育場空場混響時間會長達(dá)5秒左右，滿場帶觀眾時的混響時間也會有3秒左右。因而，在擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)時要予以充分的注意。 　　3、擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 　　體育館內(nèi)聲場均勻 　　體育館內(nèi)的頻率傳輸特性平直 　　體育館內(nèi)視聽方向一致 　　并有利于克服回輸，提高傳聲增益 　　還要兼顧音樂及語音混響時間頻率特性 　　4、擴(kuò)聲系統(tǒng)特點(diǎn)及優(yōu)越性 　　產(chǎn)品性能好，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸處理音頻信號，無損耗及干擾; 　　性能穩(wěn)定性，可滿足體育館功能要求; 　　可根據(jù)需求調(diào)整，有多種模塊可選，適用于各種功能的工作環(huán)境，比如開會時可調(diào)用會議模式擴(kuò)聲，演出時可調(diào)用演出模式擴(kuò)聲; 　　兼容擴(kuò)展性好，外擴(kuò)設(shè)備聯(lián)結(jié)容易; 　　使用及調(diào)整方便，可防止誤操作造成的設(shè)備損壞及調(diào)亂處理參數(shù)變化造成音質(zhì)變差; 體育館吸音改造 和一般劇場、音樂廳、會議廳等廳堂相比，體育館能做吸聲處理的表面積比較少，所以混響時間普遍偏長。 目前，從國內(nèi)到國外，不論是新建館還是舊館改造普遍都設(shè)計(jì)成" 多功能"的模式。不僅具備體育訓(xùn)練和比賽的功能，還承擔(dān)集會、展覽、慶典、文藝演出甚至放電影等多樣功能。據(jù)資料介紹，美國舊金山某體育設(shè)施的使用比率 中 體育比賽占51.7% 音樂會占19.4% 馬戲、冰上舞蹈占7.1% 展覽及其它活動占21.8%。澳大利亞墨爾本某體育館，音樂演出占50%左右。這是體育產(chǎn)業(yè)化、社會化帶來的發(fā)展動向。 二、 體育館建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 　　 建設(shè)部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2012 《體育場館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測量規(guī)程》和JGJ31-2003《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》兩個文件，其中有關(guān)建聲設(shè)計(jì)的指標(biāo)及要求有以下幾點(diǎn)： 　　〔1〕體育館建筑聲學(xué)條件應(yīng)以保證語言清晰為主。 　　〔2〕不得產(chǎn)生明顯的聲聚焦、回聲、顫動回聲等音質(zhì)缺陷。 　　〔3〕中小型體育館混響時間在500-1000Hz范圍內(nèi)宜設(shè)置:1.3-1.5s。 　　 各頻率混響時間相對于500-1000Hz混響時間的比值： 　　 頻率〔Hz〕 125 250 2000 4000 比值 1.0-1.3 1.0-1.1 0.9-1.0 0.8-0.9 　 　 　　〔4〕大廳上空應(yīng)設(shè)置吸聲材料或吸聲構(gòu)造。 　　〔5〕大廳四周的玻璃窗應(yīng)設(shè)有吸聲效果的窗簾。 　　〔6〕大面積墻面應(yīng)做吸聲處理。 　　〔7〕比賽場地周圍的矮墻、看臺欄板宜設(shè)置吸聲構(gòu)造，或控制傾斜角度和造型。 體育館吸音改造 膜結(jié)構(gòu)頂棚以其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、造型可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在高大空間建筑設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用，然而該結(jié)構(gòu)由于其自身材質(zhì)的特殊性又對室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大空間音質(zhì)設(shè)計(jì)以控制全頻混響時間和避免聲缺陷為重點(diǎn)，較低的混響時間及平直的頻率特性有利于擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用。常見的處理方式即在頂面結(jié)合金屬屋面做聲學(xué)處理或者大面積懸掛吸聲體，而在膜結(jié)構(gòu)的高大空間中這些方法將受到較大的限制，一方面是基于膜自身的吸聲特性，由于自振頻率較低且面積較大，膜結(jié)構(gòu)低頻吸聲性能較好，同時較大的平均自由程使得空氣吸聲量在總吸聲量中的比例增大，頻率特性在高頻段斜率急劇減小，從而在中低頻段某處出現(xiàn)拐點(diǎn)（“起包”現(xiàn)象）；另一方面，吸聲界面受到限制，在已有膜結(jié)構(gòu)的表面難以懸掛較大的荷載且難以進(jìn)行聲學(xué)處理，若頂棚較高，則平整的膜表面與地面之間容易產(chǎn)生顫動回聲的音質(zhì)缺陷。由此可見，分析已有的膜結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)案例并探索其音質(zhì)設(shè)計(jì)策略具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 高大空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)是當(dāng)代建筑聲學(xué)工程技術(shù)的重要研究方向，文獻(xiàn)[12345]中闡述了體育館、主題樂園、展廳等不同功能的高大空間聲學(xué)設(shè)計(jì)方案，這些方案具有一定共性，即頂面往往能夠作為重要的吸聲面且限制較??；而關(guān)于膜結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能的研究較少，僅有的文獻(xiàn)則更多關(guān)注膜結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能[67]。本文以某膜結(jié)構(gòu)體育館的聲學(xué)改造工程為例，通過分析改造前室內(nèi)聲場的音質(zhì)缺陷，提出合理的建聲和電聲解決方案，采用聲學(xué)模擬軟件仿真計(jì)算室內(nèi)聲場，并通過現(xiàn)場測量驗(yàn)證方案的可行性。

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