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體育場館的聲學設計

體育場看臺的布局也是以視覺質量為依據,由于容量多,看臺都為周邊式布置,比賽場地是確定的,所以體育場的功能空間同體育館,因為容積達,往往在百萬立方米以上,是體育館所無法比擬的。

現代體育場要求講究,設施先進,數字化程度高,常設有VIP房,看臺挑蓬很大,伸出很深,必要時還有能自動控制封閉透空的開口,所以現代的體育場實質就是一個巨型的體育館,其開口猶同是一個吸聲系數為1的吸聲頂棚,由于坐席的材質大都是硬塑、玻璃鋼等,吸聲量很少,因此看臺后墻、挑蓬結構的形狀和挑出的深度及其材質對場內的聲場特性起著決定性作用,并且問題比體育館的復雜的多。

體育館是以擴聲揚聲器為主要聲源,所以自聲源反射處理的聲能的途徑一部分是到達觀眾席再反射到頂棚,另一部分到達比賽場地,再反射到頂棚,因此頂棚是館內聲反射必經之地,也是吸聲有效之地。體育館的頂棚約占館內總表面積的40%,其吸聲量約占空場總吸聲量的70%。

體育場無頂棚,可以把透空的開口看作具有吸聲系數為1的頂棚,但是吸聲量是不夠的,因為在體育館中該處頂棚都是吸聲系數大于1的空間吸聲體,并且也只能占到吸聲量的70%,因此必須考慮看臺上部的頂棚的吸聲處理來補充吸聲量。

4.2 墻面的處理

體育館的墻面面積較少,約占有館內總表面積的12-16%,并且計分牌又占去很大一部分,有的墻面上還有玻璃,所以可以布置吸聲材料的面積不多,然而在墻面上布置吸聲材料或構件是很重要的,以往布置低頻吸收材料如穿孔板類較多。文娛演出時,往往以布置在比賽場地內流動的擴聲系統為主,射向觀眾席的各種聲音容易被墻所反射,產生長距離的反射而形成回聲和由于具有平行表面產生的顫動回聲,還有沿著墻爬行的現象,使后座易受干擾。所以墻面上宜布置寬頻帶的吸聲材料和構件,也可以布置擴散體,可以改善館內的音質條件。

體育場不同于體育館,除場地上部的開口外,其它的界面也以通透為佳,所以,可以在看臺的最高處與頂棚相聯接的界面處,任其開口,出入口也可以不封閉,甚至看臺的臺階也可以是通透的,如50年代所建的南寧體育場的做法,可通風也可以“透”聲。

5 存在的問題

體育場館的容積大會產生很多的問題,難度很大,首先是混響時間長,對語言清晰度有掩蔽,不利聽聞,并且處理費用很大,而且不容易解決;其次是低頻振動大,甚至在很低的頻帶,直到中頻都會存在,這對語言的掩蔽作用很大,并且用一般材料很難解決,要特別設計低頻吸聲結構才有可能;第三,由于混響實驗室所測的材料吸聲系數與實際使用情況相差很大,所以計算的誤差很大。

(文/曹孝振 教授級高工)
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