廳堂的平面形狀也應該分為兩個方面。一為廳堂的縱向平面的形狀,例如:某一廳堂扇形平面,半圓形平面、正扇形和倒扇形平面等,當一個廳堂的平面形狀確定 后,那么這個廳堂的整體形狀出就有了一個大體的描述,通常我們說這個廳堂是一個扇形廳堂,正方形廳堂或圓形廳堂。二則分為廳堂平面的截面形狀,例如:某一 個廳堂平面截面為梯田式設計、傾斜式設計等。
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1、廳堂縱向平面的情況 廳堂縱向平面的形狀有規則形和不規則形兩類,規則形的平面一般有矩形平面、半圓形平面,半圓形平面也叫扇形或倒扇形,也有純粹的圓形平面,根據聲波擴散理論,圓形平面具有兩個突出的缺點: 。1)聲爬行現象:當聲源發出聲束后,聲波便會沿圓形平面的墻體逐漸反射爬行,最后又到達聲源起點,這種情況產生后,舞臺上換能器極易產生反饋,同時,墻體附近的觀眾也會感到聲源難以捉摸。 。2)聲聚集現象:當聲源發出聲波后,也會有部份聲波通過墻面反射,聚集于廳內基本一區域,無論你怎樣擺放聲源都會有部分聲波匯集,從而使聲均分布極不均勻。因此,圓形廳堂在設計中一般會作正棱形的改變。并且墻面應用高吸聲系數的裝飾材料來改變聲學缺陷。 扇形平面一般容易滿足觀眾視角和視距的要求。但扇形平面極易受到面積的限制:如果扇角過大,超過了聲源的有效擴聲弧度,兩側墻的觀眾會感到聲壓極小, 同時,中部觀眾也沒有較強的早期反射聲,假如運用立體聲擴聲系統,還會出現前中部聲壓也極小的情況。矩形平面結構簡便,如果廳堂寬度不大,側墻反射也容易 到達中部區域,在設計中認真確定聲源位置,也容易帶來好的效果。倒扇形平面最具有良好的聲學特性,側墻反射對于聲均的平均覆蓋最為有利。但由于廳寬由前向 后不斷收縮,將會影響到廳堂的客座數量。 上述的幾種情況對聲波的均勻覆蓋和視角、視距的整體設計還是相當良好的,在實際設計中也可以做到有章可循。觀眾也容易感到視點聲源的存在,在工程實踐 中,也會遇到矩形套矩形或者純粹就不規則的情況,實際上一些商業性的夜總會、迪吧,純粹就是用幾間房子拼湊成的,在聲區均勻覆蓋以及視點聲源設計上對部份 區域而言毫無意義,也許這是投資方的某種特定用意吧。 2、廳堂截向平面的情況 廳堂截向平面非獨立而存在,它應當考慮座位和聲源高度以及距離的關系,側墻和后墻的反射與吸收,在以自然聲為主的廳堂中,還應該考慮舞臺臺口上方吊頂的反射處理等。 我們知道,提高清晰度和響度的方法可以從早期反射聲的設計上來獲得。但是,早期反射來源于墻體的表面反射,首先,它已經存在部份聲能的耗散,同時,從 聲波波陣面上看,它已經失去發原始的球面波結構,因此,提高響度的方法最重要,最直接的方法莫過于加強聲源能量,或者縮短聽者和聲源的相對位置。從直達聲 上看,在沒有任何反射的情況下,聲波如同球面形向外擴散。它具有兩個重要特點:在聲波正前方球面波的半徑線上,聲壓最大,隨著聲源左右偏角的加大,聲壓也 會隨之下降減弱。另外,當聲能沿著距離衰減時,由于球面面積和它的半徑的平方成正比,所以聲音的衰減也與聲源至該點的距離的平方成正比。換句話說,在沒有 任何反射的情況下(也就是通常所說的自由聲均)離開聲源的距離及每增加一倍(2D),聲強下至1/4,聲級降低了6dB,如果離開聲源的距離增至3D,聲 強下降至1/9,聲級下降了9.5dB。
現在,我們再來分析廳堂截向平面的情況,假如某一廳堂所有座席都是水平的,那么,聽者耳朵距離地面的高度約為1.2m,假如演講者站在于30厘米高的 講臺上講話,那么,他的嘴巴(聲源)距離地面的高度約為1.8m。這樣的結構有什么樣的缺點呢?從視角和視距藝術上看,處于前排的觀眾需要昂起頭來才似乎 能夠看到演唱者,同樣,由于人體高度的不完全性,前排觀眾的人頭也極易擋住后排觀眾的視線,當然這里并不是指完全擋住了觀看演講者,而是指在觀眾的有效視 角范圍內,老是有前面觀眾的人頭在眼前晃來晃去,給人帶來極不舒服的感受,從聲學角度上看,人講話時的有效發射角約900,而演講者高又約為1.8m,那 么,大部份的聲能都輻射到了觀眾的頭頂上部,而“照射”到觀眾席的整個聲能只占去很小一部分。如果把座位逐漸升起,則可以完全解決上述的兩個矛盾。首先前 排聽眾不可能再擋住后排觀聽眾的視線,同樣,前排聽眾也不會遮擋后排聽眾的部分聲能,其次,由于地面的升起,則所有觀眾都處于聲源的有效輻射角之中,這 樣,直接分配給聽眾席的聲能就會增加很多,并且各個部分的聲場均勻性也會增加很多。 如果將聲源換為一個高高掛起的揚聲器,那么,對于截向平面就沒有過多的要求,因為對平行的地面和起坡的地面而言,觀眾所受到揚聲器的“照射”的射角的 差別已經很小了,掠過頭部的衰減更不復存在。因此,對于平行的地面和起坡的地面而言,揚聲器的擺放都應該盡可能地升起,還應當使地面的坡度盡可能大些,不 要滿足于眼睛視線的最低要求,尤其是對于后座的地面升高應逐漸比前座更大。 由于實際用途的不同(如歌舞廳、展覽館、大型宴會)等,另外以及廳堂層高的差異,只有盡可能地知用升起的地面,在必須采用平的地面的時候,則只有盡可能地利用室內其他的反射表面來加強后座的聲能以及升高聲源的位置了。
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