小空間，顧名思義是指室內(nèi)空間相對尺寸較小的房間，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)計主要包括混響時間控制和室內(nèi)聲場缺陷處理。小空間三維尺寸較小，與聲波波長能發(fā)生一定的對應(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，混響時間一般要求0.3～0.6s，如果是Hi-Fi房間，要求會有很大差別。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)歡迎您！www.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)生簡并現(xiàn)象。
（4）過強(qiáng)的一次反射聲會誤導(dǎo)觀眾對聲像定位的判斷，影響室內(nèi)立體聲場的分布。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，會略晚于另一側(cè)音箱的直達(dá)聲到達(dá)人耳，且存在一個極小的時間間隙。在反射聲強(qiáng)度足夠大或方向性足夠強(qiáng)的情況下，會擾亂大腦對聲音來源的判斷，造成聲像定位偏移。
�。�5）對于圓形的空間，為消除聲聚焦，需要大量增加擴(kuò)散設(shè)計。擴(kuò)散設(shè)計可以采用傳統(tǒng)的三角折板擴(kuò)散體，或者根據(jù)房間尺寸計算的QRD擴(kuò)散構(gòu)造。
圓形私人影院設(shè)計實例
該圓形視聽室主要用于音樂主題會館的電影欣賞，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館的地下室。當(dāng)中電建聲承擔(dān)本次設(shè)計與施工項目后，認(rèn)為建聲設(shè)計主要為電聲系統(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0.3s以下；
2、混響時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，我們在聲學(xué)設(shè)計階段對設(shè)計方案和材料的選擇進(jìn)行了有意識的調(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)計初期，根據(jù)聲反射的理論，對室內(nèi)形狀進(jìn)行調(diào)整。為了得到最大的使用面積，我們在保持圓形的基礎(chǔ)上對室內(nèi)的平面形狀進(jìn)行設(shè)計。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)購網(wǎng)歡迎您！www.tdntmepa.cn
吊頂設(shè)計也是以前部主音箱為聲源點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計，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，通過對墻面進(jìn)行凸凹的變化，使房間簡正模式均勻分布從而實現(xiàn)平滑的低頻響應(yīng)，改善室內(nèi)聲場。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)聲場的振動模式。但此種做法會造成室內(nèi)形狀不規(guī)則，尤其是在室內(nèi)出現(xiàn)銳角空間時，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，形成新的聲場分布不均。
在兩側(cè)墻面對主音箱聲能進(jìn)行反射的設(shè)計中，墻面傾斜的角度和墻面的起伏程度同時滿足室內(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)聲場設(shè)計過程中，應(yīng)結(jié)合裝修設(shè)計與聲學(xué)設(shè)計，因地制宜地選擇擴(kuò)散方式，融聲學(xué)設(shè)計于裝修設(shè)計之中，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)，需要參考檢測報告或?qū)嶋H計算。
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，在計算室內(nèi)混響時間時應(yīng)充分考慮到家具吸聲。
影院設(shè)計前房間結(jié)構(gòu)圖
墻體隔聲、隔聲門設(shè)計
對空間圍護(hù)墻體和樓板等進(jìn)行隔聲設(shè)計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目的就是防止室內(nèi)的聲音對外界產(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，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源或者其內(nèi)部有類似蹦迪活動時，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室內(nèi)空間進(jìn)行整體隔聲處理。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)歡迎您！
由于視聽室位于音樂會館的地下室，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，同時也不影響他人工作和休息，對隔聲有較高的要求，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，發(fā)聲室與敏感房間所設(shè)計的隔聲量可以達(dá)到65dB以上。
混響時間設(shè)計
本案設(shè)計的混響時間為中頻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，并交錯布置，整體控制室內(nèi)混響。在聲學(xué)設(shè)計的混響時間計算中，板材的吸聲系數(shù)采用中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計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)境檢測中心和中國建筑科學(xué)研究院提供的測試數(shù)據(jù)。
在混響時間的計算過程中，室內(nèi)的家具是不可忽略的影響因素。因為根據(jù)以往的工程經(jīng)驗，比較寬大的座椅吸聲量是比較大。
根據(jù)計算結(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)計涉及音質(zhì)設(shè)計、隔聲設(shè)計和隔振設(shè)計、裝飾設(shè)計等多個方面，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)計應(yīng)提前將設(shè)計要求提供給建筑設(shè)計、空調(diào)暖通設(shè)計等配合方，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，為欣賞者提供一個良好的聲學(xué)環(huán)境和優(yōu)雅的視聽環(huán)境。
