體育館吸音改造 體育館舉辦各類文藝晚會(huì)、會(huì)議、體育比賽時(shí)，擴(kuò)聲系統(tǒng)信號(hào)需從舞臺(tái)傳輸?shù)娇刂剖?，文藝演出舞臺(tái)的音源比較多，比如：架子鼓、吉他、貝斯、電子琴、鋼琴、小提琴等樂(lè)器，這些音源要傳輸?shù)娇刂剖遥仨毭柯藩?dú)立通過(guò)信號(hào)電纜傳輸?shù)娇刂剖艺{(diào)音臺(tái)，模擬傳輸方式會(huì)產(chǎn)生信號(hào)干擾、信號(hào)衰減、信號(hào)損耗等問(wèn)題，因?yàn)閭鬏斁嚯x比較遠(yuǎn)，音頻信號(hào)質(zhì)量必然受損。這里我們?cè)O(shè)計(jì)采用網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸器進(jìn)行傳輸，在舞臺(tái)側(cè)的設(shè)備機(jī)房放置一臺(tái)16路模擬音頻輸入的網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸器，通過(guò)一條網(wǎng)線就能將16路音頻信號(hào)無(wú)損的傳輸?shù)綄?duì)面的控制室，通過(guò)控制室的兩臺(tái)8進(jìn)8出的網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸器轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)輸出到調(diào)音臺(tái)。調(diào)音臺(tái)進(jìn)行增益、處理、分配后輸出給到一臺(tái)8進(jìn)8出的網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)并經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)音頻處理器處理過(guò)后通過(guò)網(wǎng)線傳輸給到每只網(wǎng)絡(luò)有源音箱。傳輸及處理都是在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，避免了音質(zhì)劣化。 　　五、擴(kuò)聲聲場(chǎng)控制是擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本 　　擴(kuò)聲屬于應(yīng)用聲學(xué)的范疇，無(wú)論是室內(nèi)或是室外擴(kuò)聲都不能脫離使用擴(kuò)聲所處的聲學(xué)環(huán)境(或聲場(chǎng))。擴(kuò)聲的終效果是建聲與電聲綜合效果的體現(xiàn)，所以擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題是聲學(xué)問(wèn)題，它是在建聲的基礎(chǔ)上完成擴(kuò)聲聲場(chǎng)的分析與設(shè)計(jì)計(jì)算工作。 　　如果從擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)來(lái)測(cè)評(píng)一個(gè)擴(kuò)聲聲場(chǎng)，主要有大聲壓級(jí)、傳輸頻率特性、聲場(chǎng)不均勻度和傳聲增益等。如果從聽(tīng)感來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)擴(kuò)聲聲場(chǎng)，主要有語(yǔ)言清晰度和音樂(lè)的明晰度以及聲音"諸多屬性"重放的音質(zhì)效果等。 　　無(wú)論是室內(nèi)或是室外擴(kuò)聲其擴(kuò)聲聲場(chǎng)都或多或少存在有聲干涉，或許這是不可避免的。擴(kuò)聲聲場(chǎng)聲干涉的存在，會(huì)影響到擴(kuò)聲的語(yǔ)言清晰度和音樂(lè)的明晰度，有損于擴(kuò)聲重放的音質(zhì)效果?，F(xiàn)代擴(kuò)聲設(shè)計(jì)已不在"滿足"于一般意義上的擴(kuò)聲聲壓級(jí)和聲場(chǎng)不均勻度，而十分注重?cái)U(kuò)聲聲場(chǎng)的聲干涉問(wèn)題，在設(shè)計(jì)中力圖把聲干涉減少到小，這是現(xiàn)代擴(kuò)聲設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

體育館吸音改造 目前，從國(guó)內(nèi)到國(guó)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(huì)、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(guó)舊金山某體育設(shè)施的使用比率 中 體育比賽占51.7% 音樂(lè)會(huì)占19.4% 馬戲、冰上舞蹈占7.1% 展覽及其它活動(dòng)占21.8%。澳大利亞墨爾本某體育館，音樂(lè)演出占50%左右。這是體育產(chǎn)業(yè)化、社會(huì)化帶來(lái)的發(fā)展動(dòng)向。 　　一、多功能體育館的主要特點(diǎn) 與一般“純”體育功能的體育館對(duì)比，多功能體育館主要有以下一些特點(diǎn)： 　　1、通常在場(chǎng)地一側(cè)設(shè)置固定的舞臺(tái)，用作會(huì)議的講臺(tái)及文藝演出活動(dòng)的表演場(chǎng)地。 　　2、除在比賽場(chǎng)地安裝體育比賽用照明系統(tǒng)和語(yǔ)言廣播擴(kuò)聲系統(tǒng)外，還要參照劇場(chǎng)的模式增加設(shè)置舞臺(tái)燈光和文藝演出(語(yǔ)言與音樂(lè)兼用)的擴(kuò)聲系統(tǒng)。 　　3、對(duì)建聲設(shè)計(jì)的要求應(yīng)高于"純"體育功能的場(chǎng)館。這是本文討論的主題。 　　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(chǎng)館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測(cè)量規(guī)程》和JGJ31-2003《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》兩個(gè)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(yǔ)言清晰為主。 　　〔2〕不得產(chǎn)生明顯的聲聚焦、回聲、顫動(dòng)回聲等音質(zhì)缺陷。 　　〔3〕中小型體育館混響時(shí)間在500-1000Hz范圍內(nèi)宜設(shè)置:1.3-1.5s。 　　 各頻率混響時(shí)間相對(duì)于500-1000Hz混響時(shí)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(chǎng)地周?chē)陌珘?、看臺(tái)欄板宜設(shè)置吸聲構(gòu)造，或控制傾斜角度和造型。 　　 　近年體育館的建筑造型和結(jié)構(gòu)大量采用暴露網(wǎng)架、不設(shè)吊頂甚至采用透光的屋頂材料，并流行弧形拱頂、圓形墻體和大面積玻璃窗或玻璃幕墻等形式，這都容易造成較嚴(yán)重的聲學(xué)缺陷。而且建筑聲學(xué)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目往往是在建筑土建設(shè)計(jì)、裝飾設(shè)計(jì)甚至施工的后期才介入，由于基本的建筑造型方面已難以改變，解決辦法是從聲學(xué)裝修結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行調(diào)整和改造。這就大大增加了設(shè)計(jì)和施工的難度。 建筑結(jié)構(gòu)造成的常見(jiàn)聲學(xué)缺陷如： 　　1、聲聚焦 　　聲音在遇到凹的墻面或天花棚頂時(shí)將會(huì)產(chǎn)生聲聚焦，使某些點(diǎn)或某些區(qū)域的聲壓級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它位置，導(dǎo)致聲場(chǎng)分布很不均勻，出現(xiàn)"聲染色"和"聲反饋嘯叫"等音質(zhì)缺陷。體育館的弧形拱頂和圓形墻體，是典型的容易產(chǎn)生聲聚焦的結(jié)構(gòu)。 　　2、顫動(dòng)回聲 　　在室內(nèi)的一對(duì)平行墻之間，一個(gè)聲音在兩墻壁間來(lái)回反射產(chǎn)生多個(gè)重復(fù)的聲音，稱為顫動(dòng)回聲。這在體育館的大面積墻面以及比賽場(chǎng)地周?chē)陌珘涂磁_(tái)欄板等處容易產(chǎn)生。 　　3、混響時(shí)間偏長(zhǎng)

體育館吸音改造 據(jù) 統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，近年來(lái)，我國(guó)體育場(chǎng)館的增長(zhǎng)速度驚人，尤其是近年來(lái)中國(guó)積極承辦了各種大型賽事的背景下，體育場(chǎng)館的未來(lái)也將慢慢走向存量時(shí)代。而在賽事結(jié)束后的沉寂期，體育場(chǎng)館就肩負(fù)著滿足更為多元市民需求的使命，但因?yàn)閳?chǎng)館使用效率低，體育場(chǎng)館升級(jí)改造成本過(guò)高等原因讓大型場(chǎng)館的持續(xù)運(yùn)營(yíng)成為難題。那么體育場(chǎng)館應(yīng)該如何完成升級(jí)改造再利用呢？ 1.打造特色化場(chǎng)館主題 場(chǎng)館代表著城市獨(dú)特的競(jìng)技文化，老特拉福德、伯納烏、諾坎普等場(chǎng)館都傳承著主隊(duì)長(zhǎng)達(dá)百年的歷史文化，是競(jìng)技體育迷們耳熟能詳?shù)摹俺サ亍?。?duì)于中國(guó)大型體育場(chǎng)館而言，應(yīng)避免體育館主題“千館一面”，塑造獨(dú)特場(chǎng)館主題，從城市片區(qū)發(fā)展目標(biāo)出發(fā)制定場(chǎng)館發(fā)展策略?！　? 2.培育場(chǎng)館的客群粘性 城市是多維度的、動(dòng)態(tài)的社群空間網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)鏈接社群需求，在體育館內(nèi)充分布局相關(guān)衍生功能，對(duì)接專業(yè)運(yùn)動(dòng)、大眾運(yùn)動(dòng)、文化社交等多重功能，從而大幅場(chǎng)地使用效能，市民參與度，培育大眾體育土壤?！　? 體育場(chǎng)館的賽后利用不能僅僅依靠以商養(yǎng)體的模式覆蓋運(yùn)營(yíng)成本，而是要在多元化業(yè)態(tài)組合下實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。

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(jiàn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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)2.081000Hz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(jiàn)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(kāi)槽，槽寬4mm，條面寬28mm；背面開(kāi)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[8910111213]，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(wú)指向性點(diǎn)聲源，聽(tīng)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(tīng)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(tīng)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(guò)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(tīng)音面D50平均值>45%。

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(duì)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(shí)間和避免聲缺陷為重點(diǎn)，較低的混響時(shí)間及平直的頻率特性有利于擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用。常見(jiàn)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(shí)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(dòng)回聲的音質(zhì)缺陷。由此可見(jiàn)，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(lè)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(guò)分析改造前室內(nèi)聲場(chǎng)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(chǎng)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量驗(yàn)證方案的可行性。

體育館吸音改造 目前，從國(guó)內(nèi)到國(guó)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(huì)、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(guó)舊金山某體育設(shè)施的使用比率 中 體育比賽占51.7% 音樂(lè)會(huì)占19.4% 馬戲、冰上舞蹈占7.1% 展覽及其它活動(dòng)占21.8%。澳大利亞墨爾本某體育館，音樂(lè)演出占50%左右。這是體育產(chǎn)業(yè)化、社會(huì)化帶來(lái)的發(fā)展動(dòng)向。 　　一、多功能體育館的主要特點(diǎn) 與一般“純”體育功能的體育館對(duì)比，多功能體育館主要有以下一些特點(diǎn)： 　　1、通常在場(chǎng)地一側(cè)設(shè)置固定的舞臺(tái)，用作會(huì)議的講臺(tái)及文藝演出活動(dòng)的表演場(chǎng)地。 　　2、除在比賽場(chǎng)地安裝體育比賽用照明系統(tǒng)和語(yǔ)言廣播擴(kuò)聲系統(tǒng)外，還要參照劇場(chǎng)的模式增加設(shè)置舞臺(tái)燈光和文藝演出(語(yǔ)言與音樂(lè)兼用)的擴(kuò)聲系統(tǒng)。 　　3、對(duì)建聲設(shè)計(jì)的要求應(yīng)高于"純"體育功能的場(chǎng)館。這是本文討論的主題。 　　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(chǎng)館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測(cè)量規(guī)程》和JGJ31-2003《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》兩個(gè)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(yǔ)言清晰為主。 　　〔2〕不得產(chǎn)生明顯的聲聚焦、回聲、顫動(dòng)回聲等音質(zhì)缺陷。 　　〔3〕中小型體育館混響時(shí)間在500-1000Hz范圍內(nèi)宜設(shè)置:1.3-1.5s。 　　 各頻率混響時(shí)間相對(duì)于500-1000Hz混響時(shí)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(chǎng)地周?chē)陌珘?、看臺(tái)欄板宜設(shè)置吸聲構(gòu)造，或控制傾斜角度和造型。 　　 　近年體育館的建筑造型和結(jié)構(gòu)大量采用暴露網(wǎng)架、不設(shè)吊頂甚至采用透光的屋頂材料，并流行弧形拱頂、圓形墻體和大面積玻璃窗或玻璃幕墻等形式，這都容易造成較嚴(yán)重的聲學(xué)缺陷。而且建筑聲學(xué)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目往往是在建筑土建設(shè)計(jì)、裝飾設(shè)計(jì)甚至施工的后期才介入，由于基本的建筑造型方面已難以改變，解決辦法是從聲學(xué)裝修結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行調(diào)整和改造。這就大大增加了設(shè)計(jì)和施工的難度。 建筑結(jié)構(gòu)造成的常見(jiàn)聲學(xué)缺陷如： 　　1、聲聚焦 　　聲音在遇到凹的墻面或天花棚頂時(shí)將會(huì)產(chǎn)生聲聚焦，使某些點(diǎn)或某些區(qū)域的聲壓級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它位置，導(dǎo)致聲場(chǎng)分布很不均勻，出現(xiàn)"聲染色"和"聲反饋嘯叫"等音質(zhì)缺陷。體育館的弧形拱頂和圓形墻體，是典型的容易產(chǎn)生聲聚焦的結(jié)構(gòu)。 　　2、顫動(dòng)回聲 　　在室內(nèi)的一對(duì)平行墻之間，一個(gè)聲音在兩墻壁間來(lái)回反射產(chǎn)生多個(gè)重復(fù)的聲音，稱為顫動(dòng)回聲。這在體育館的大面積墻面以及比賽場(chǎng)地周?chē)陌珘涂磁_(tái)欄板等處容易產(chǎn)生。 　　3、混響時(shí)間偏長(zhǎng)