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)場擴聲系統(tǒng) 　　2、滿足開幕式、閉幕式和大型文藝演出的流動擴聲系統(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，因而對擴聲系統(tǒng)的基求要求是，首先要保證語言擴聲的可懂度(或清晰度)。這看似簡單在實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動會的開幕式 、閉幕式或大型高水平的文藝演出，這時擴聲系統(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的"球迷"拉拉隊，體育比賽過程氣氛熱烈。但是對擴聲而言"背景噪聲"級增大了且是無規(guī)的，在擴聲系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)予以充分注意。 　　四、體育場館設(shè)計依據(jù)及聲學(xué)特性規(guī)范 　　1、體育場館設(shè)計依據(jù) 　　《廳堂、體育場館擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB/ T 28049-2011 　　《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》JGJ/T131-2000 　　《廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(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)計互聯(lián)的優(yōu)選配接值》GB/T14197-93 　　《綜合布線系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB503116-98 　　《體育建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ31-2003 　　《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006 　　《工人體育場館奧運工程設(shè)計大綱》 　　《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(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;噪聲控制;擴聲設(shè)計和聲學(xué)測量等五個部分(詳參見JGJ/T131-2000,J42-2000)。 　　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)計及測量規(guī)范的聲學(xué)設(shè)計的一級標(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，對體育場觀眾席擴聲穩(wěn)態(tài)聲壓級的要求為105dB左右。 　　2008北京奧運會對新建或改建體育場館主擴聲系統(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，在擴聲設(shè)計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，在擴聲系統(tǒng)設(shè)計時要予以充分的注意。 　　3、擴聲系統(tǒng)的設(shè)計原則 　　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、擴聲系統(tǒng)特點及優(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)用會議模式擴聲，演出時可調(diào)用演出模式擴聲; 　　兼容擴展性好，外擴設(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;

目前我國學(xué)校的基礎(chǔ)建設(shè)正在大力發(fā)展，在硬件配套上面也在逐步完善，而體育場館是每個學(xué)校必須建設(shè)的項目，既豐富了學(xué)生的課外活動生活，又鍛煉了體質(zhì)，還在文化娛樂方面提高了學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)今建設(shè)的學(xué)校體育場館都設(shè)計了舞臺，比如籃球館、羽毛球館或者是綜合體育館等，在館內(nèi)一側(cè)設(shè)計了100-200m的室內(nèi)舞臺，體育館即可作為體育鍛煉的場地，又可作為舉辦一些文藝匯演的場地，可以容納整個學(xué)校的學(xué)生、老師參與演出。這對體育館的裝修方面、擴聲方面、燈光照明方面、通風(fēng)方面及建聲方面提出了新的要求。本文主要從建聲、擴聲方面為學(xué)校的體育場館提供一套體育場館擴聲系統(tǒng)解決方案 。體育館吸音改造 　　一個體育場館要有好的聲場必須有的建聲方面的設(shè)計，由于體育場館的建聲不好，那么再好的擴聲系統(tǒng)都不可能有好的演出效果，混響時間長，聲音出來就會渾濁不清，所以必須在建筑、裝修方法想辦法去除混響。體育場館的地面、墻壁、玻璃、天花等地方都需要添加吸音體，把原來聲音反射較為強烈的地方加入吸音和隔音效果的材料，不讓聲音過多的反射。還有就是噪音的問題，比如室內(nèi)的排風(fēng)扇、空調(diào)、電機等可能產(chǎn)生噪聲的設(shè)備需要隔音，靠近馬路的體育場館要考慮室外噪音的影響，需要用隔音玻璃或隔斷來阻止室外噪音，靠近居民區(qū)的體育場館也要考慮采用隔音來防止聲音擾民。 　　體育場館舉辦一些大型的表演活動，或者是全校的一些會議、講座、體育比賽等，這就需要一套功能齊全的擴聲系統(tǒng)，可以采用模擬的一些設(shè)備搭配使用，但功能及可擴展性不強，而且由于場地改造布線方面限制，功能上滿足不了演藝擴聲的要求。

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在于頂面膜結(jié)構(gòu)面積較大，常見的大空間聲學(xué)處理方式難以適用，同時在不破壞原有結(jié)構(gòu)的條件下，需精準(zhǔn)而又針對性地解決存在的若干聲學(xué)問題。對此，在保證聲學(xué)效果同時兼顧裝飾、經(jīng)濟性的前提下，我們針對性地提出了相應(yīng)的解決方案（圖2）。 改善頻率特性（“起包”）可結(jié)合聲聚焦問題一并考慮。由于需選擇性地降低某些頻率的混響時間。同時盡可能中低頻聚焦產(chǎn)生的不良影響，因此我們對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性地解決該體育館的問題，在確定材料各項參數(shù)后由專業(yè)的檢測機構(gòu)在混響室中測量吸聲體單元的吸聲系數(shù)，并以此修正計算結(jié)果。吸聲體混響室各頻段吸聲系數(shù)實測值參看表2。由此可知，500Hz吸聲系數(shù)高達(dá)2.08,1000Hz吸聲系數(shù)高達(dá)1.71，低頻和高頻吸聲系數(shù)相對較低，可見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間，完全適合該體育館的聲學(xué)要求。 對于體育館內(nèi)其他可能造成顫動回聲的平行界面則做了針對性處理，如將原有貴賓包廂玻璃窗拆除同時后墻面作吸聲處理。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，正面開槽，槽寬4mm，條面寬28mm；背面開孔，孔徑10mm，孔距沿長邊方向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，同時將玻璃墻面上方的玻璃擋板拆除，進(jìn)一步降低顫動回聲的不利影響。 重新調(diào)整擴聲揚聲器的定位及輻射角度。利用原有燈光吊桿吊掛9只箱式點聲源揚聲器，合理選擇揚聲器的指向性[8,9,10,11,12,13]，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地和觀眾席，揚聲器定位及指向性參看圖4。 4 計算機聲學(xué)仿真計算 為了驗證和預(yù)測該改造方案的實際效果，采用Raynoise聲場模擬軟件對音質(zhì)客觀參量進(jìn)行仿真計算。將原體育館室內(nèi)空間做簡化處理，建立三維仿真模型，根據(jù)混響時間計算結(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高無指向性點聲源，聽音面包含比賽區(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音面中頻1000Hz混響時間模擬云圖。圖7和圖8分別為改造前和改造后聽音面中頻1000Hz清晰度D50模擬云圖。對比圖5和圖6可知，經(jīng)過聲學(xué)改造后，原本“起包”頻率混響時間明顯降低，1000Hz模擬混響時間平均值小于2.4s；對比圖7和圖8可知，在改造前較大面積區(qū)域1000Hz語言清晰度D50均小于30%，在改造后1000Hz語言清晰度得到顯著改善，聽音面D50平均值>45%。