*本文得到上海市2020年度“科技创新行动计划”社会发展科技攻关项目的资助，课题编号：20dz1202400。.

   摘  要：

      介绍了上海某大空间会场的音质设计，在保持既有室内装饰和界面形态的情况下，克服会场弧型顶棚、平行侧墙及大空间等因素对室内音质的不利影响，最终取得了较好的音质效果。

随着中国经济的迅猛发展，举办大型会议、展览展示活动逐渐成为各地宣传和推广城市形象的重要方式，大空间场馆也由此逐渐兴起。大空间场馆的室内音质直接影响场馆的整体使用评价，所以大空间会场的室内音质控制也一直是建筑声学设计师关注的课题。

1 项目概况

上海北外滩贯通和综合改造提升工程于2018年正式开始规划实施，旨在通过贯通“一江一河”，推进北外滩城市更新，打造“世界会客厅”。

本项目位于苏州河与黄浦江交汇处，与“东方明珠”隔江相望，由3栋会议楼组合而成，其中2栋会议楼的前身是具有百年历史的老仓库。整体建筑地上空间共4层，分别由会见厅、宴会厅、主会场、峰会厅及多功能厅等组成。本项目的设计对象为位于2层的主会场，又名“星空厅”，是接待国内外重要来宾、举办大中型国际会议或商务活动的场所，面积约1 560 m2，最大高度约 11.3 m，室内容积约16 200 m3，最大坐席数为702座，每座容积约23.1 m3。平面图见图1。

图1 本项目场地平面图

大空间场馆由于每座容积率较大，直达声和一次、二次反射声之间的声程差较大，极易出现回声，对语言清晰度有较大的影响。有些大空间场馆追求装饰的艺术性，大多使用装饰效果好的硬质材料，因此容易导致混响时间偏长、语言清晰度较差等问题。进行建筑声学设计时，需要根据其内部界面形态、装饰方案及用途寻求最佳的解决方案。大空间会场相较其他大空间场馆，在语言清晰度方面要求相对较高，须综合考虑扩声系统的音箱点位和指向性，以便避免声缺陷，提高语言清晰度。

在声学设计的重难点方面，对会场室内既有界面形态是否会产生明显的声学缺陷进行了分析，同时也考虑了声学材料的布置是否符合整体装饰要求。

室内界面设计方面，会场顶棚为弧形结构，极易在观众席区域形成声聚焦。声学设计中，常将顶棚做反弧形扩散结构或强吸声处理。但本项目要求，声学设计不得改变现有整体造型和装饰方案，因此解决因弧形顶棚带来的不利声学影响具有一定的难度。会场侧墙为平行墙面，容易导致声音在侧墙之间来回反射，产生颤动回声。

本项目在室内装饰材料布置方面，在保证装饰效果的前提下，综合考虑材料的声学性能。由于室内空间较大，通常采取较大面积的吸声处理。但受限于装饰方案，在顶棚无法布置大面积吸声材料的情况下，须采用吸声系数较高的材料，尽可能地减弱来自顶棚的反射声对室内声场的影响。为避免颤动回声，侧墙应采取适当的吸声和扩散处理，考虑视觉效果及吸声特性，采用的穿孔吸声材料的穿孔率不宜过高。因此，吸声材料需综合考虑装饰效果和声学要求作出合理选择。

本项目的主要功能以举办大中型会议为主，多数情况下使用扩声系统。结合本项目的建筑结构、使用功能等特点，依据GB/T 50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》及上海文化广播影视集团有限公司（ S M G ）给出混响时间0.8 s ～1.2 s的建议，最终确定中频满场混响时间设计值RTmid=1.1 s±0.1 s。混响时间频率特性（相对500 Hz～1 kHz的比值）宜符合表1的规定；语言清晰度D50≥0.50；语言传输指数STI≥0.5；本底噪声符合NR-35。

本项目的主要用途为会议功能，需要较高的语言清晰度，必须尽可能降低因界面形态因素导致的回声、颤动回声和声聚焦等问题的影响。根据声学计算结果和工程经验，室内声学处理如下：

弧形顶棚在不改变顶棚界面形态的前提下，设计师以“星空”为灵感，将顶棚分割成众多六边形LED灯槽，六边形灯槽为向顶部凸起结构，灯槽内壁为定制的铝板造型。灯槽结构改变了原有弧形顶棚的界面形态，可在一定程度上减弱弧形顶棚引起的声聚焦的影响；灯槽之间的三角区采用强吸声的处理方式，使用穿孔率为20%的穿孔铝板，上覆50 mm厚32 K的离心玻璃棉，玻璃棉做防析出处理。顶棚设计图及竣工实景见图2。

图2 顶棚设计图和竣工图

考虑到装饰效果，并结合声学计算结果，侧墙及后墙采用微穿孔铝板，表面转印木纹。同时，为避免颤动回声，将平行侧墙的穿孔铝板做弯折处理，见图3。

图3 侧墙穿孔铝板弯折构造节点

靠近主席台的前墙容易将声音反射回演讲区域，形成声反馈，所以在前墙设置吸声帘幕，帘幕后留200 mm 空腔。主会场地面满铺厚羊绒地毯，观众座椅采用简单包饰的座椅。

为验证声学设计的合理性和科学性，使用ODEON声学软件对满场状态下的混响时间RT、语言清晰度D50和语言传输指数STI等参数进行了计算机模拟验证。在SketchUp中建立三维模型并导入ODEON中，按照声学设计方案设置各个材料的吸声系数和散射系数等参数，并将材料赋至模型相应面层中，见图4。

图4 计算机模拟声学模型内视图

经模拟计算，满场混响时间T30及其他参数的计算结果如表2所示，各参数的网格分布见图5～图9。

满场中频（500 Hz~1 000 Hz）混响时间均值约为1.12 s，从图5可以看出，坐席区域混响时间T30分布较为均匀，不同区域之间差值较小；满场中频早期衰变时间EDT均值约为1.03 s，其值小于混响时间值，表明声能前期衰减较快，有利于提高会场的语言清晰度；满场中频语言清晰度D50值约为0.55，表明会场内语言清晰度较好，符合设计指标；通过图8可以看出，坐席区域声压级变化趋势缓慢而连续，相邻区域未出现明显声场不均匀的情况，表明弧形顶棚及侧墙未对坐席区域声场产生不利影响；各测点语言传输指数STI的均值约为0.59，语言可懂度接近良好等级。模拟结果表明，声学设计方案合理可靠。

顶棚及侧墙装饰工程基本完工后，声学设计团队对主会场混响时间进行了中期测试。测试时前墙未安装吸声帘幕、地面未铺设地毯、无座椅，处于空场状态，测试结果见图10。

图10 空场混响时间RT现场测试结果

根据现场测试得到的混响时间频谱曲线，在侧墙及顶棚完工的状态下，实测空场中频（500 Hz ～1 000 Hz）混响时间RTmid均值为1.69 s。

 值得注意的是，在顶棚及侧墙完工的情况下，中期测试的混响时间低频值明显小于设计值和模拟值，这可能是因为顶棚的金属灯膜因共振导致不可预测的低频吸声，从而导致低频声衰减过快。在室内音质设计过程中，容易被忽视的物体如照明灯具、玻璃等，都可能会因共振在低频段吸收声能，如处理不当，可能会影响最终的音质。对于大型会场或重要的剧场，在室内装饰初步完工后应及时进行中期声学测试，根据测试结果验证设计方案的准确性，或对设计方案及时调整，这对保证最终的音质非常重要。

根据上述测试结果，结合最终装饰方案，初步推算全部完工后的混响时间，结果如表3所示。

在室内装饰完工后，内景见图11，初步推算得到的满场中频混响时间RTmid均值约为1.15 s，在设计误差允许范围内；在空调关闭状态下，背景噪声满足NR-30噪声评价曲线要求；在空调开启状态下，背景噪声满足NR-35噪声评价曲线要求，达到设计要求。

图11 室内装饰完成后内景

室内装饰完全结束后，声学设计团队及专家顾问团队对本项目进行了实地感受和测试评估，现场未出现明显的声聚焦现象，也未出现其他声学缺陷，坐席相邻区域音质未出现明显差异，设计完工后的主会场能够满足举办大中型会议的使用要求。

选自《演艺科技》2022年第四期  臧  华，张胜权《大空间会场室内音质控制研究*》。转载请标注：演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。

（除原创作品外，本平台所使用的文章、图片、视频及音乐属于原权利人所有，仅用于行业学习交流，并不用于商业用途。文中观点为作者独立观点，因客观原因，或会存在不当使用的情况，如，部分文章或文章部分引用内容未能及时与原作者取得联系，或作者名称及原始出处标注错误等情况，非恶意侵犯原权利人相关权益，敬请相关权利人谅解并与我们联络第一时间处理，共同维护良好的网络创作环境。）