小空間，顧名思義是指室內(nèi)空間相對(duì)尺寸較小的房間，其房間尺寸一般在3~5m，尺寸略大的能達(dá)到10m左右。其聲學(xué)設(shè)計(jì)主要包括混響時(shí)間控制和室內(nèi)聲場(chǎng)缺陷處理。小空間三維尺寸較小，與聲波波長(zhǎng)能發(fā)生一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，尤其是在低頻部分。因此小房間固有的共振模式會(huì)引起部分頻段的聲音能量衰減不同于正常的衰減過程，或者共振頻率集中于某一頻段，造成聲染色現(xiàn)象，使得聲音的某些頻率成分被大大地加強(qiáng)，從而導(dǎo)致原有音色的失真。
混響時(shí)間是室內(nèi)音質(zhì)重要的衡量指標(biāo)，應(yīng)選擇不同吸聲特性的材料進(jìn)行合理搭配，以控制室內(nèi)混響時(shí)間曲線的平直性(響應(yīng))。
根據(jù)小空間使用功能要求不同，其聲學(xué)指標(biāo)也不盡相同。例如視聽室，其聲學(xué)指標(biāo)要求背景噪聲滿足NR-30曲線要求，混響時(shí)間一般要求0.3～0.6s，如果是Hi-Fi房間，要求會(huì)有很大差別。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)歡迎您！tdntmepa.cn
所有的小空間內(nèi)都要求消除駐波、振顫回聲、聲染色等聲學(xué)缺陷。
小空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)難點(diǎn)
眾所周知，在比例不合理的小空間內(nèi)容易產(chǎn)生駐波、梳狀濾波、共振和簡(jiǎn)并等聲學(xué)缺陷，使得聲音的某些頻率成分被大大加強(qiáng)，從而導(dǎo)致原有音色失真或產(chǎn)生染色效應(yīng)。造成以上現(xiàn)象主要有以下原因：
�。�1）普通小空間內(nèi)的空間尺寸較小，與房間三維尺寸對(duì)應(yīng)的低頻部分容易產(chǎn)生駐波。
（2）當(dāng)聲波接觸到界面后被反射回來，墻面的吸收系數(shù)太小，反射聲能仍較大，與入射聲波發(fā)生干涉現(xiàn)象，產(chǎn)生駐波或梳狀濾波現(xiàn)象。
�。�3）房間的幾何尺寸呈整數(shù)比，造成室內(nèi)軸向共振和切向共振頻率重合或相近，產(chǎn)生簡(jiǎn)并現(xiàn)象。
（4）過強(qiáng)的一次反射聲會(huì)誤導(dǎo)觀眾對(duì)聲像定位的判斷，影響室內(nèi)立體聲場(chǎng)的分布。當(dāng)一側(cè)的音箱發(fā)出的直達(dá)聲經(jīng)過另一側(cè)的墻面反射到達(dá)人耳時(shí)，會(huì)略晚于另一側(cè)音箱的直達(dá)聲到達(dá)人耳，且存在一個(gè)極小的時(shí)間間隙。在反射聲強(qiáng)度足夠大或方向性足夠強(qiáng)的情況下，會(huì)擾亂大腦對(duì)聲音來源的判斷，造成聲像定位偏移。
�。�5）對(duì)于圓形的空間，為消除聲聚焦，需要大量增加擴(kuò)散設(shè)計(jì)。擴(kuò)散設(shè)計(jì)可以采用傳統(tǒng)的三角折板擴(kuò)散體，或者根據(jù)房間尺寸計(jì)算的QRD擴(kuò)散構(gòu)造。
圓形私人影院設(shè)計(jì)實(shí)例
該圓形視聽室主要用于音樂主題會(huì)館的電影欣賞，室內(nèi)凈面積30m2，面積較小，固定坐席為六座，屬于小型視聽室。該視聽室位于音樂主題會(huì)館的地下室。當(dāng)中電建聲承擔(dān)本次設(shè)計(jì)與施工項(xiàng)目后，認(rèn)為建聲設(shè)計(jì)主要為電聲系統(tǒng)工作創(chuàng)造良好的還原聲效�？紤]到上述因素，視聽室的聲學(xué)要求包括：
1、室內(nèi)中頻混響設(shè)計(jì)0.3s以下；
2、混響時(shí)間頻率特性曲線盡可能平滑，低頻混響要求提高20%，增加室內(nèi)音質(zhì)的豐滿度；
3、保證室內(nèi)各處有足夠的響度和均勻度，防止回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦等房間聲學(xué)缺陷；
4、控制噪聲。
圓形空間室內(nèi)聲學(xué)處理方式
為避免以上聲學(xué)缺陷的產(chǎn)生，我們?cè)诼晫W(xué)設(shè)計(jì)階段對(duì)設(shè)計(jì)方案和材料的選擇進(jìn)行了有意識(shí)的調(diào)整。調(diào)整主要有以下方式：改變室內(nèi)體型、合理布置室內(nèi)不同吸聲頻段的聲學(xué)材料和擴(kuò)散材料。
室內(nèi)體型比例的調(diào)整
在裝修設(shè)計(jì)初期，根據(jù)聲反射的理論，對(duì)室內(nèi)形狀進(jìn)行調(diào)整。為了得到最大的使用面積，我們?cè)诒３謭A形的基礎(chǔ)上對(duì)室內(nèi)的平面形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。調(diào)整后的平面形狀見下圖：
以前置主音箱的位置為聲源點(diǎn)進(jìn)行分析，利用兩側(cè)的墻面傾斜角度將主音箱的聲音反射到坐席區(qū)。側(cè)墻的弧度要求不宜太大，整體保持室內(nèi)圓形的平面形狀基本不變。在坐席后墻，保留原有弧形墻面，在表面的裝飾層后作擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)歡迎您！tdntmepa.cn
吊頂設(shè)計(jì)也是以前部主音箱為聲源點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將主音箱的聲能反射到觀眾席。吊頂整體呈波浪形吊頂。
設(shè)計(jì)方案背面圖
室內(nèi)擴(kuò)散處理
為消除室內(nèi)可能產(chǎn)生的聲學(xué)缺陷，在空間內(nèi)部大量增加擴(kuò)散體，通過對(duì)墻面進(jìn)行凸凹的變化，使房間簡(jiǎn)正模式均勻分布從而實(shí)現(xiàn)平滑的低頻響應(yīng)，改善室內(nèi)聲場(chǎng)。擴(kuò)散構(gòu)造常用的做法主要包括以下幾點(diǎn)。
設(shè)置傾斜墻面改變室內(nèi)的規(guī)則形狀，改變室內(nèi)聲音由墻面反射后的傳播方向，從而改變室內(nèi)聲場(chǎng)的振動(dòng)模式。但此種做法會(huì)造成室內(nèi)形狀不規(guī)則，尤其是在室內(nèi)出現(xiàn)銳角空間時(shí)，不利于家具、裝飾物品等在室內(nèi)的擺放，降低了室內(nèi)使用效率，且低頻聲能容易在銳角部分聚集，形成新的聲場(chǎng)分布不均。
在兩側(cè)墻面對(duì)主音箱聲能進(jìn)行反射的設(shè)計(jì)中，墻面傾斜的角度和墻面的起伏程度同時(shí)滿足室內(nèi)擴(kuò)散的要求。
在坐席的后弧墻內(nèi)部設(shè)置七階QRD擴(kuò)散構(gòu)造，擴(kuò)散體的槽深為150mm，槽寬為45mm。根據(jù)計(jì)算，此種做法的擴(kuò)散截止頻率為400Hz左右。為保持原有的弧形墻面的視覺效果，在QRD擴(kuò)散體表面采用吸聲面層罩面，整體構(gòu)造起到吸聲擴(kuò)散的作用。
因此在小空間室內(nèi)聲場(chǎng)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)結(jié)合裝修設(shè)計(jì)與聲學(xué)設(shè)計(jì)，因地制宜地選擇擴(kuò)散方式，融聲學(xué)設(shè)計(jì)于裝修設(shè)計(jì)之中，在保證美觀的情況下滿足聲學(xué)要求。
室內(nèi)吸聲處理材料的選擇
薄板共振吸聲材料主要用于低頻部分的共振吸收，代表性材料有石膏板、木夾板等薄板。
多孔性吸聲材料主要包括環(huán)保棉、密胺海棉（三聚氰胺海棉）、聚酯纖維板、布藝吸聲軟包、木絲吸聲板等。其吸聲特性以吸收中高頻為主，主要吸聲頻段為500Hz以上，其吸聲系數(shù)可高達(dá)0.9左右，實(shí)際的吸聲量和吸聲頻段和材料的厚度及安裝的空腔厚度有關(guān)，需要參考檢測(cè)報(bào)告或?qū)嶋H計(jì)算。
木質(zhì)穿孔吸聲板、環(huán)保木穿孔吸聲板屬于亥姆霍茲吸聲材料，主要吸收中低頻段聲波，使用時(shí)需要嚴(yán)格控制空腔大小。
家具的吸聲也是小空間內(nèi)吸聲的重要組成部分。尤其是室內(nèi)擺放的軟質(zhì)棉沙發(fā)，其吸聲量一般能夠占到室內(nèi)總吸聲量的1/4~1/3，在計(jì)算室內(nèi)混響時(shí)間時(shí)應(yīng)充分考慮到家具吸聲。
影院設(shè)計(jì)前房間結(jié)構(gòu)圖
墻體隔聲、隔聲門設(shè)計(jì)
對(duì)空間圍護(hù)墻體和樓板等進(jìn)行隔聲設(shè)計(jì)是保證房間有較低背景噪聲的基本手段，隔聲處理的另外一個(gè)目的就是防止室內(nèi)的聲音對(duì)外界產(chǎn)生影響。當(dāng)室內(nèi)背景噪聲要求滿足NR-30曲線要求，且該房間位于普通民用建筑內(nèi)時(shí)，墻體隔聲量一般要求達(dá)到60dB以上。假如該空間所在位置的周邊有高噪聲及振動(dòng)源或者其內(nèi)部有類似蹦迪活動(dòng)時(shí)，其墻體隔聲量還應(yīng)更高，本案采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)、結(jié)合隔聲吊頂和浮筑地面的做法對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行整體隔聲處理。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)歡迎您！
由于視聽室位于音樂會(huì)館的地下室，環(huán)境較為安靜，與外界環(huán)境只有頂面樓板和門相連。為了不被外界環(huán)境噪聲所影響，同時(shí)也不影響他人工作和休息，對(duì)隔聲有較高的要求，單樘隔聲門的隔聲量達(dá)到Rw≥40dB。
�。�1）視聽室均采用隔聲門，門縫作壓條密封處理，使用自動(dòng)關(guān)門的夾緊裝置，保證門的密閉性。
�。�2）與外界之間的墻體采用多層復(fù)合輕鋼龍骨石膏板結(jié)構(gòu)，向上安裝至結(jié)構(gòu)頂板下表面，接縫處密封處理。隔聲層與原墻體之間采用彈性連接，防止硬性連接產(chǎn)生“聲橋”，同時(shí)板材中間的空腔填充玻璃棉，增加墻體的綜合隔聲量。
�。�3）吊頂使用彈性吊桿，加兩層紙面石膏板隔聲吊頂，石膏板上平鋪50厚巖棉。通過吊頂、墻體和地面綜合處理。
通過以上設(shè)計(jì)，發(fā)聲室與敏感房間所設(shè)計(jì)的隔聲量可以達(dá)到65dB以上。
混響時(shí)間設(shè)計(jì)
本案設(shè)計(jì)的混響時(shí)間為中頻0.3秒。
室內(nèi)吊頂采用聚酯纖維板，該板材吸聲以高頻為主，在吊頂?shù)陌惭b過程中，板材后留有巨大的空腔，能夠增強(qiáng)低頻部分的吸聲特性。
墻面的裝修過程中使用木夾板吸收125Hz的低頻，吸聲軟包吸聲中高頻，并交錯(cuò)布置，整體控制室內(nèi)混響。在聲學(xué)設(shè)計(jì)的混響時(shí)間計(jì)算中，板材的吸聲系數(shù)采用中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)院編訂的建筑材料選型中提供的吸聲數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)來源于清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測(cè)中心和中國(guó)建筑科學(xué)研究院提供的測(cè)試數(shù)據(jù)。
在混響時(shí)間的計(jì)算過程中，室內(nèi)的家具是不可忽略的影響因素。因?yàn)楦鶕?jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，比較寬大的座椅吸聲量是比較大。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，室內(nèi)墻面的木夾板和吸聲軟包面積各占一半左右。
小結(jié)
視聽室的聲學(xué)設(shè)計(jì)涉及音質(zhì)設(shè)計(jì)、隔聲設(shè)計(jì)和隔振設(shè)計(jì)、裝飾設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，是各專業(yè)緊密配合的工作，除了以上的專業(yè)問題，聲學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)提前將設(shè)計(jì)要求提供給建筑設(shè)計(jì)、空調(diào)暖通設(shè)計(jì)等配合方，提前進(jìn)行相關(guān)的考慮和條件的預(yù)留。
聲學(xué)效果必須和裝修設(shè)計(jì)相結(jié)合，不但要求有良好的室內(nèi)音質(zhì)，還必須有美觀的視覺效果，為欣賞者提供一個(gè)良好的聲學(xué)環(huán)境和優(yōu)雅的視聽環(huán)境。
