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1背景

廣州國際媒體港城市景觀演播廳是一個長約50m、寬24m、高50m的玻璃屋大廳，投影面積約1200m2，容積約60000m3。按照廣州國際媒體港的發展規劃，擬將其打造成為“珠江之眼”最美城市景觀會客廳的同時，也作為城市景觀演播廳。演播廳容積大，地面為大理石，其他幾面均是玻璃構造，沒有任何吸聲處理，極大影響了廳堂的聲音清晰度。改造方案本著不破壞原建筑結構及不增加原建筑鋼結構荷重的原則，既要保證廳內和東西2個樓閣內辦公區的人員能觀看城市景觀，以及保證外立面夜景燈光效果，又要滿足在廳內開展各類演出活動的需求，實現城市景觀會客廳和演播廳的雙重功能。

2設計理念與難點

2.1設計理念

針對項目的特點及難點，通過組織業內知名聲學及擴聲專家交換意見，在經過大量的勘探、測試及計算機聲學模擬仿真，設計了能夠滿足東、西、北3個方向擺放活動舞臺的聲學環境，并增加空間藝術裝置與聲學構件參與舞美演出。方案設計還延續了原建筑空間的現代風格，將聲學裝修造型與原建筑、室內裝修風格和樓內環境融為一體，同時通過“全頻段”聲場吸收改良帶來較好的舞臺聲效，并與珠江水系、地標建筑、戶外LED大屏組合成為一個“藝術展廳”。此外，聲學構件材質及裝修材料均使用了節能環保的防火材料，采用工廠定制加工、去除異味、現場組裝的方式，杜絕了現場污染。

2.2設計難點

演播廳原始混響時間最長11s左右（初測聲音某頻段的最大值），聲學環境相當惡劣。如何在聲學材料選型及工藝施工方面達到使用要求的同時，兼顧審美需求，對整個項目的設計和實施提出了很大挑戰。另一個設計難點在于，聲學處理做到極致時，如何通過科學合理的設備選型及揚聲器布局來避免四周玻璃對擴聲音質的影響。

3聲學改造方案設計與實施

3.1保留景觀，減少容積

場地空間容積過大，長寬高的比例不協調，本次設計基于混響時間經驗計算公式——賽賓公式，混響時間與房間體積成正比，與房間總吸聲量成反比，通過合理減少空間容積，能降低混響時間。方案設計在桁架頂部設置一套可開合的透明造型天花，可隨桁架整體升降，以此縮小原建筑的空間，降低混響時間，如圖1所示。透明造型天花由碳纖維骨架和ETFE透明膜構成，具有重量輕、強度高、通透率高的特點。電動開合的設計，可配合電腦造型燈進行舞美設計，參與演出制作，平時也不會影響廳內人員等觀看城市景觀。

3.2配套吸聲材料，強化室內吸聲處理

（1）鋪設吸聲地毯在地面鋪設8mm厚度難燃吸音地毯，起到吸聲作用；地毯圖案選用現代風格，與整體空間相協調。（2）懸掛電動雙層吸聲幕簾在場地周圍懸掛電動及手動吸聲幕簾。吸聲幕簾進行雙層處理，空腔留400mm左右的空間，不僅對硬質墻面起到部分遮擋作用，而且雙層空腔結構有利于實現全頻帶的聲場吸收。（3）加配移動聲學模塊加配移動的聲學模塊，聲學模塊設計為可吸收中高頻和中低頻2種，通過2種模塊的錯位擺放，保證聲場均勻度。2種聲學模塊規格為2.4m×1.2m×0.15m，聲學模塊擺放不阻擋觀景視線，且起到安全護欄及廣告宣傳的作用。舞臺區則設計加配掛鉤式的中高頻聲學模塊。吸收中高頻和中低頻聲學模塊正面分別使用4mm、3mm厚印花鋁塑板（穿孔鋁塑板，穿孔率≥17%），可用于懸掛海報；背面分別使用4mm、3mm厚深色鋁塑板（穿孔鋁塑板，穿孔率≥17%），并設計加入變色燈帶。吸聲模塊外觀設計如圖2所示。

3.3建聲計算機模擬計算

音質模擬計算采用ODEON15.0廳堂音質計算機專業模擬軟件，該軟件在模擬計算中考慮了室內壁面的聲散射影響，模擬結果與實際聲場一致性較好，且計算速度快，是目前廳堂音質模擬廣泛采用的專業軟件之一。軟件模擬具體步驟如下：建立演播廳三維空間模型—設置聲源和接收點的位置和參數—設置演播廳內所有表面的吸聲系數—模擬聲學指標參數設定—計算機運算—結果輸出。混響時間指標是音質設計中唯一沒有爭議且可通過建筑圖紙直接計算的重要評價參數，計算結果與實際測量值偏差較小。ODEON軟件有3種混響時間計算方法，分別是快速估算法、整體估算法和施羅德反向積分法。快速估算法采用賽賓公式和伊林公式估算廳堂的混響時間，并給出了2種計算結果：一種是運用經典賽賓公式和伊林公式計算而得，一種是運用修正的賽賓公式和伊林公式計算而得。修正方法的平均吸聲系數對不同反射面因聲線撞擊的次數不同，而賦予了不同的權重，反射面撞擊次數采取聲線跟蹤方法獲得。整體估算法是指聲源以隨機的方向發出大量的聲粒子，用聲線跟蹤方法進行追蹤。ODEON軟件記錄下每個粒子因為反射面的吸聲和空氣吸聲造成的能量損失、所經歷的路程及到達時間。對大量聲粒子進行統計，就可得到這個廳堂的能量衰變特性，并由此得到能量衰變曲線，從而得出混響時間。該方法可以比快速估算法更加可靠地獲取混響時間。施羅德反向積分法是將仿真計算得到的聲能衰變曲線，根據ISO3382計算得到混響時間。3種方法得到的混響時間以施羅德反向積分法最為準確，但其計算時間最長。本文將采用施羅德反向積分法進行模擬分析。3.3.1聲源和接收點分布演播廳計算機模型坐標原點位于舞臺后墻，z軸與水平面垂直，x軸指向觀眾席左側，y軸指向觀眾席。模擬計算中無指向性聲源位于主席臺中央，聲源聲功率級為90dB；觀眾席位置上共布置9個接收點，各接收點距地面高度為1.2m。演播廳聲源和接收點分布如圖3所示。3.3.2音質模擬分析演播廳內各音質參數的模擬結果由各接收點平均得到。（1）混響時間T30（s）演播廳各接收點混響測量結果如圖4所示，演播廳內中頻混響時間約為3.75s。由于空間容積較大，且墻面、頂面均為玻璃材質，場內可設置吸聲材料的面積較少。建聲處理旨在盡量增加場內吸聲總量，降低混響時間，提高語言清晰度。現有設計方案混響時間可滿足演播廳實際使用需求，且各測點混響時間分布較為均勻，混響時間頻率特性曲線無較大起伏。（2）語言清晰度STI（平均值)演播廳各接收點語言清晰度模擬結果如圖5所示。各接收點語言清晰度在各種情況下（人聲模擬、男聲模擬、女聲模擬）均較高，且分布較為均勻，可認為達到了較好的設計指標。（3）反射聲序列模擬分析如果兩個不同聲源發出同樣的聲音，在同一時間內以同樣強度到達觀眾時，則聲音呈現的方向大約在兩個聲源之間。如果其中一個略有延時，約5~35ms，則聽起來聲音似乎都來自未延遲的聲源，被延時的聲源是否在工作就不明顯；如果延時在35~50ms，則延遲聲源的存在可以被識別出來，但其方向仍在未被延遲的聲源方向；只有延時超過50ms時，第二聲源才能被聽到，且像清晰的回聲。測試結果顯示，各接收點反射聲序列分布可見，基本無明顯超過直達聲的強反射聲，不良反射聲缺陷得到了較好的控制。（4）演播廳建筑聲學模擬結果通過計算機模擬分析，模擬計算各音質參數的結果與設計目標值符合，演播廳內各頻率的混響時間、語言清晰度等參數均可達到較好的控制指標。

4結語

通過實際改造后的廣州國際媒體港城市景觀演播廳，混響時間基本滿足實際使用需求，其中，各測量點混響時間分布較為均勻，混響時間頻率特性曲線無較大起伏，為擴聲系統的設計創造了良好的聲學環境前決條件。最終選用的雙分頻大型音柱陣列音箱，通過線性波導號筒，保證了高音能夠更精準地投射，大大減少了聲音的反射。經過幾次大型活動的實踐，檢驗了通過上述聲學與電聲相結合的方法對惡劣聲學環境的改善作用，為相關案例提供了經驗借鑒。

作者:覃博文 單位:廣州市廣播電視臺