上海论文网提供MBA论文选题服务,专业提供硕士毕业论文服务。
导航 当前位置: 上海论文网>建筑学论文正文
大空间蒙古包演艺声环境特性及优化设计探讨
  • 论文价格:150
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 编辑:vicky
  • 点击次数:1次
  • 论文字数:76999
  • 论文编号:el2021112114533625984
  • 日期:2021-11-21
  • 来源:上海论文网

建筑学论文哪里有?大空间室内的音质设计,一直以来都存在室内混响时间过大的问题,本研究以呼和浩特市典型的大空间蒙古包室内声环境作为研究对象,首先对大空间蒙古包室内声环境进行实测调研,并对其进行软件模拟分析大空间蒙古包室内声环境的相关数据及现状。


第一章 绪论


1.2.1 大空间类建筑声学特性与优化设计研究现状

大空间一般是指空间尺度较大的空间,目前还没有明确的定义。然而,人们普遍认为大空间的声学特性有以下几个方面:高混响、高噪声、易产生回声和声聚焦等声学缺陷、沟通和疏散困难等[2],现有的研究主要集中在高校图书馆、博物馆空间、交通建筑等,展览建筑和体育建筑,并倾向于特定类型的建筑[3]。在声场特性方面有待进一步的研究。而对于大空间蒙古包建筑室内声环境方面尚不完全,所以这也将成为本研究的重点内容。

2009 年,金虹、宋菲、康健选择典型地下车库对地下空间声场进行了测试,根据频率对测试点的声压级进行对比分析,根据距离和空间变化对测试点的实验数据进行整理分析。将被测声场重要声学指标的混响时间和声压级分布系统地划分为 C 加权谱平均值,比 a 加权平均值高 5~10dB,动态范围的变化规律符合 C 声级高于 a 声级的一般规律;声在声场中反射衰减的时间较长,低频到高频的时间较短;声在衰减过程中具有非线性特征[4]。2013 年,郝原对博物馆建筑的空间模式进行了分析和探讨,并以其核心公共空间的声环境为主要研究对象,提出了改善博物馆核心公共空间声环境的必要性[1]。

2013 年,王超通过对大空间声场的测试和计算机模拟,深入分析总结了大空间声场的特征,研究了声压级、混响时间、语音清晰度指数等声学参数的分布,认为混响时间不足以准确地描述大空间内的整个声场,应采用计算机模拟的方法或其它方法研究整个声场,当空间尺度大于一定值时,室内声压级的计算公式不再适用,应采用软件模拟方法计算室内声压级,得出大空间声场的一些基本分布规律,并对大空间声学设计提出相应的设计对策[2]。2015 年,刘艺婷初步探讨了一些影响因素对大空间耦合声场的影响,通过对大空间耦合声场的测试和计算机模拟,对大空间耦合声场的特性进行了深入的分析和总结,得到了不同影响因素下衰减时间、混响时间等音质参数的变化规律[5]。

............................


第三章 大空间蒙古包室内声环境影响因素模拟研究


3.1 模拟概述

采用 EASE 软件,设置大空间蒙古包表面材质参数,根据调研数据对大空间蒙古包室内声环境各影响因素进行数值设置,最终的计算结果通过声压级、混响时间、语言清晰度等评价指标以及模型出图的结果表达。

3.1.1 模拟软件及设置

EASE 软件可以对厅堂的多项声学指标进行模拟预测,而且随着版本的升高,软件功能也不断加强。将真实准确的建声数据和信息输入到 EASE 软件中,通过计算机进行相关声学参量运算,从而对实际工程安装进行预判断和分析。EASE 的基础设计是以伊林(Eyring)、赛宾(Sabine)公式为基础进行混响时间(RT)的计算[53]。

3.1.1.1 模拟软件

使用 EASE 进行建筑声学模拟,具备以下优势:

(1)该软件可通过 Sketch UP 和 AUTO CAD 软件直接导入模型,极大提高了建模速度。作为一款专业的声学模拟软件,EASE 既可以通过自身的编辑模式进行参数化建模,也可以通过 Sketch UP 和 AUTO CAD 建模后导入其中。参数化建模需要掌握模型每个节点的坐标值,从而进行精确的参数化建模,适应于形体简单的模型建立。对于复杂形体,我们很难确定其节点坐标,因此通过第三方软件导入模型,可以有效的提高我们的建模效率,节省时间。

(2)软件来源广泛,且 EASE 设备材料库完备,收纳了大量的常见吸声材料和众多知名厂家的音响型号。并且 EASE 可以通过官方配套软件自制吸声材料,最大程度的保证模型与实际吸声材料相符,保证模拟的准确性。

(3)多种模拟指标。EASE 软件提供种类多样的声学模拟指标,其中包括:直达声声压级(Direct SPL),总声压级(Total SPL),早期衰变时间(EDT),混响时间(T20/T30/T60),C 系列参量(C50/C80),声音强度(Sound Strength),侧向声能(LF/ LFC),回声(Echo),语言传输指数(STI)和辅音清晰度损失(Alcons)。可根据需要,计算相应的模拟指标,得到模拟数据。

图 3-1 声源位置设置图

图 3-1 声源位置设置图

.................................


第五章 大空间蒙古包演艺声环境优化设计


5.1 声学优化设计原理

5.1.1 优化设计

优秀的声场需要有足够的声压级,声能在室内声场所有位置均匀分布,具有与空间功能和类型相匹配的混响时间,避免回声和其他声缺陷。根据室内的功能,音乐厅内音质需要采用不同的设计原则与措施。本文对大空间蒙古包室内空间尺寸、室内装饰进行优化,找出适合不同民族音乐类型的大空间蒙古包设计。

蒙古族民乐以演唱为主,音乐伴奏为辅,其听闻环境既强调唱词的清晰度,又需考虑音乐的丰满度,因此混响时间是该优化设计时应优先考虑的声学参量[55]。

5.1.2 评价指标

选取声压级、混响时间、明晰度 、语言清晰度作为评价优化设计效果的指标,明晰度与语言清晰度指标如第二章 2.4.1 小节、表(2-4)、表(2-5)所示。

对于西方歌剧院混响时间的设计有两种观点,一种认为应充分满足清晰度的要求,采用较短的混响时间,其满场中频混响时间为 1.1-1.2s;另一种则认为歌剧纯属音乐范畴,应以丰满为主,混响时间略低于音乐厅,为 1.5-1.6s;近年来所建的歌剧院一般采用上述两种观点的折衷值 1.4-1.5s。蒙古族民乐唱法不同于西方歌剧院,其演出环境的混响时间必然要求不同,但长久以来并未形成标准。在已有的国内研究中,研究人员对传统戏楼进行了声学测试,广东会馆戏楼空场中频混响时间实测值为 1.19s[56],湖广会馆空场中频混响时间实测值为 1.06s,正乙祠戏楼空场中频混响时间实测值 0.98s,恭王府戏楼空场中频混响时间实测值 1.34s,传统民宅戏楼的空场中频混响时间实测值为 0.93s[57];针对民族音乐厅堂混响时间的优选值为 0.8-1.2s;在我国《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》和《剧场建筑设计规范》中推荐戏曲合适的混响时间范围为 0.8-1.4s[55]。参照戏楼实测混响时间和已有规范,并考虑到中国戏曲厅堂的混响时间比纯民族音乐演出厅堂要短,最终所选择双耳脉冲响应对应的混响时间为 1.1s。

..................................


5.2 蒙亮大空间蒙古包概况

本次优化验证案例为蒙亮餐饮大空间蒙古包,其位于呼和浩特市回民区成吉思汗西街与西二环路口西梦亮集团内的宴会中心内,选取直径大小为 15m 与 30m 的大空间蒙古包。大空间蒙古包的空间尺寸、平面布局与室内外图如表(5-1)所示,室内材料选择如表(5-2)所示:

表 5-1:蒙亮大空间蒙古包空间尺寸、平面与室内外图

表 5-1:蒙亮大空间蒙古包空间尺寸、平面与室内外图

...............................


结语与展望

大空间室内的音质设计,一直以来都存在室内混响时间过大的问题,本研究以呼和浩特市典型的大空间蒙古包室内声环境作为研究对象,首先对大空间蒙古包室内声环境进行实测调研,并对其进行软件模拟分析大空间蒙古包室内声环境的相关数据及现状。其次探究大空间蒙古包室内声环境的影响因素对其影响的规律。接着探究不同类型民歌的声学特性研究其在大空间蒙古包室内的声环境特征。最后对呼和浩特蒙亮餐饮的大空间蒙古包进行声环境优化设计并分析其室内音质质量。

通过上述研究得到下面重要结论:

(1)大空间蒙古包室内声环境影响因素确定。大空间蒙古包作为内蒙古地区的特色建筑,其平面尺寸、围墙高度、穹顶高度、室内舞台形式、室内装饰、声源类型与位置这七个方面是室内声环境的主要影响因素。结合实测与 ESAE 软件的模拟功能的综合运用能较好的对大空间蒙古包室内声环境影响因素进行确认。

(2)大空间蒙古包空间几何尺寸与舞台与声源形式主要影响因素对室内声环境的影响规律。

大空间蒙古包室内声环境的七个影响因素中,通过缩小直径、增加围墙高度、降低穹顶高度、增加半开敞舞台、固定声源位置、并在大空间蒙古包穹顶下方位置布置反射板能够有效提高大空间蒙古包室内声环境音质质量。得出随着直径的增大,混响时间逐渐增加,但其增加趋势逐渐降低,从一开始每增加 5m 其混响时间增大 1s 多,到后来只有 0.6s,总体各频率混响时间呈现直径越大混响时间越长到达一定范围是,混响时间趋于稳定的现象。且大空间蒙古包室内明晰度与语言清晰度越来越差。围护高度的增加能改善室内清晰度,但变化效果不高。穹顶高度的增加使室内清晰度降低。室内音质优差排列顺序为半开敞舞台>半开敞 T 型舞台>开敞舞台>开敞 T 型舞台,且半开敞舞台下,室内清晰度最好。

参考文献(略)

限时特价
点击购买