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清华大学建筑声学实验室围观----中电声学小空间声学处理培训

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发表于 2013-6-10 11:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本帖最后由 炸弹卡车 于 2013-6-10 11:29 编辑

        家庭影院爱好者一定非常注重自己影院的视听感受,不过自己的小厅堂要达到一定水准的声学水准就需要进行科学的声学处理。目前国内的科研院所只注重大空间的声学特性研究,国家标准的制定也只停留在大型剧院厅堂的关注。而民间对个人影院的声学处理的需求已经如火如荼,各类私人影院,单位集体举办小型活动的厅堂都需要进行科学完善的声学研究以及测量处理。而国内从事家庭影院工程的集成商虽然数量众多,但声学技术水准良莠不齐,建设出来的工程质量因此也难以作出公正科学合理的评判。
          各位童鞋可以通过我们参观国家建筑声学和厅堂声学标准制定的主要参与者---清华大学建筑物理实验室的室内声学实验室的图片了解建筑和室内声学的科学测试的基本程序和标准




位于清华主楼一层的建声实验室,这里进行着很多国家重点工程的建筑声学研究测试工作












这是该实验室负责人声学实验室主任燕翔教授的办公室

.





左侧墙面条幅可见清华校训的后半句o(∩_∩)o ,前半句是啥来的?



各类吸声实验材料虽然陈列略显杂乱实则有序循章
装在你的家庭影院墙面上或门板门框上,天花板上的材料如果经过这个实验室的测试那用起来多放心啊








各种建筑声学和室内声学的书籍---这恐怕我等懒人一辈子都看不过来吧^_^












《ROOM ACOUSTICS》?这本网上有PDF^_^







这么多的好书,真的想带走啊,据说偷书不算偷是吧^_^




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 楼主| 发表于 2013-6-10 16:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 炸弹卡车 于 2013-6-11 11:55 编辑



大多数影院烧友都害怕大音量观影影响家人休息以及低音炮扰邻,观影厅隔声就成为第一要务!
类似上图的各类隔声建筑构件和下图中的隔声测试室就是为解决这类问题而诞生的^_^




实验室进门处墙壁上贴的提示上印刷的课前准备提出的建筑声学基本问题要去放狗查查啊




各位技术控可以看看测量原理了



隔声测试室的大门虽然不如消音室来的变态,其厚度也实在够意思











下图为这套两层三间的隔声测试室的布局以及被测设备和测试话筒的安放位置




上图两个RECEIVING ROOM都采用底部大型弹簧阵列隔离的房中房结构,隔绝外部各种干扰的效果更好



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 楼主| 发表于 2013-6-11 11:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 炸弹卡车 于 2013-6-11 11:48 编辑



这个房间就是上面结构图中位于上层的SOURCE ROOM,和它同层的RECEIVING ROOM和它正下方的另一个RECEIVING ROOM
组成了这个实验室的主要测试空间





上图为同层RECEIVING ROOM顶部的声学扩散体,这样可以





SOURCE ROOM和同层的RECEIVING ROOM之间的隔断可以安置各类测试建筑用试件,目前准备安置的试件是合金建筑外框,
这样在其中一个
房间中播放各类噪声源,在另一个房间中测量经过试件隔断的噪音强度,就可以判断该试件的隔音效果。





SOURCE ROOMRECEIVING ROOM之内亦可以安置各类不同的建筑试件,通过麦克风测试相应材料的声学特性
下图中SOURCE ROOM在顶棚吊挂了淋雨装置,用来测试下大雨时应用不同建筑材料时室内的隔声情况




下图中SOURCE ROOM的地板结构也是可以更换的可以测试不同材质和厚度的结构对震动噪声(如锤击或高跟鞋的叩击)的隔离情况
不过这种测试的测量话筒就要放在楼下的另一个RECEIVING ROOM来接受测试结果了




下图中大家围观的是下水管道的隔声测试样品,我国的直排系统容易对邻里造成干扰,所以对给排水系统的隔声改造也是影音系统改造的重点



下图中为同层的RECEIVING ROOM地板上安装的建筑排水地漏的试件,高质量的排水地漏也不应该在大流量下产生影响它人的噪声尤其是在国家大剧院这样的场合



下图中为上层隔声测试间通往走廊的大门




这个大门是由中空结构担当的



下图这是有走廊大门口看向隔声间的视角






上图通往深渊的台阶看起来是否很带感?^_^

音联邦
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发表于 2013-6-11 21:55 | 显示全部楼层
还等着看下面的内容呢,怎么戛然而止了。。。
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发表于 2013-6-11 22:43 | 显示全部楼层
高级货[s:97]
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发表于 2013-6-11 23:21 | 显示全部楼层
开眼界,这个贴子不错,赞!!
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发表于 2013-6-12 00:07 | 显示全部楼层
请问楼主,这个小房间影音室声学处理方法,有没有编好的材料,想买一本:victory:
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 楼主| 发表于 2013-6-12 07:37 | 显示全部楼层
cenelyen 发表于 2013-6-11 21:55
还等着看下面的内容呢,怎么戛然而止了。。。

让大家深刻体会一下下地道的感觉
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 楼主| 发表于 2013-6-12 07:42 | 显示全部楼层
超精细线距 发表于 2013-6-12 00:07
请问楼主,这个小房间影音室声学处理方法,有没有编好的材料,想买一本

国内据我所知真的没有,国外小空间声学也有几个联盟如HAA,THX分别有自己的标准
不过国内有些系统集成商有比较丰富的经验,
也有做标准的大目标,可能会出这方面的材料
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 楼主| 发表于 2013-6-12 08:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 炸弹卡车 于 2013-6-12 08:21 编辑

接着来



下层的RECEIVING ROOM内部就是上图这个样子,墙角有扩散体以保持测量数据的稳定性




房间的天花板就是楼上SOURCE ROOM的地板,楼上用专门仪器模拟震动噪声,楼下的麦克风就拾取传到楼下的噪声信号来判断隔声材料的质量




清华实验室的测试系统怎能是低档货,连麦克风支架都是业内标杆B&K的。









楼顶的楼板是可拆卸的,随时准备换新的材料来测试



具老师介绍,该房间声学底噪的标准为10BD,由于年久失修现在14个DB左右。我们很多人的房间现在达到50DB了没?
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发表于 2013-6-12 22:45 | 显示全部楼层
顶一下坐等下文[s:97]
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 楼主| 发表于 2013-6-13 21:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 炸弹卡车 于 2013-6-24 10:47 编辑



接下来进入实验室的半消声室和混响室




半消声室室内主要测试仪器为RTA840实时分析仪




还有声压计等简便测试仪器配合使用,这间半消声室正在测试用于高铁的隔声材料



半消声室就是除地面之外都覆盖吸声材料,是一种节省成本的声学测试房间,值得一提的是这种德国进口的吸声材料学名就是三聚氰胺泡沫^_^。



半消声室通过一道隔声门通向混响室



RTA 840双通道实时分析仪,主要用于隔声和吸声系数的测量,可进行 声压级,快速傅里叶变换,等测量,可高质量完成几乎所有房间声学测量
内置噪声发生器,可产生白噪声,粉红噪声,脉冲声。MLS噪声,实时频谱分析仪,可实时计算混响时间,可以说RTA 840是一台移动声学实验室





混响室四壁贴满瓷砖,室内设有试件悬挂架,用以测试试件的吸声和扩散特性



该混响室除了贴瓷砖,墙面还有弧面扩散体,混响时间达到10秒









上图瓷砖上的裂缝是唐山大地震时留下的遗迹!清华主楼地下室是德国人建的,一直用到今天



上图是用于发信号声的古老的扬声器






参观这个实验室可以让我们知道,即使是小空间的声学处理,所用的吸声和隔声材料也需要精细的测量以确定其吸声系数,才能有科学依据的应用于实际工程当中。然后经过科学施工,科学测量,进而进行科学的有一定标准的评估,才能说已经建成了符合基本标准的影音空间。



中电声学的张总(面对观众者)正与燕翔教授(手托下颌者)讨论相关问题








为明确小型影院声学设计依据,规范小型影院声学设计结果等级评价标准和方法,提高小型影院声学设计行业水准,清华大学的燕翔教授在交流会上详细阐述了清华大学与中电声学共同制定推出的《小型影院声学设计与认证》标准。该标准规范了声学设计的方法,界定了在进行专声学设计中不同声学结构及材料的正确选择和使用规范,提出了6项客观声学技术标准及8项客观评价指标,并对如何检测小型影院声学设计的结果提出了严格的测试规范和评价标准,以促进行业的良性发展和专业规范,让更多的消费者享受到真正专业化、人性化、美观化的私人影院设计和建造。《小型影院声学设计与认证》标准的推出,得到行业专家和专业媒体的高度认可与一致好评。


燕翔教授在演讲中提到:小空间声学标准需要制定,清华建声实验室的理论基础与中电声学实践上的合作相得益彰。以此标准作为工程实践上的指导。目前定制影院发展迅猛,国人影音享受的需求日益上升。家庭影院实现了人们多年来对综合了视听感受的追求。当前虽然娱乐形式太多样,随着国家经济,文化,社会层次的发展,最终会向家庭影院回归。国外20年前就已建立相关标准,国内行业不成熟,集成商多从其它行业转入,理论相对缺失。
影院行业实践性非常强,需要认证标准,空间设计。大影院大空间有国家标准,须规范小空间实施测试标准,小空间指大约面积100--200平米,需专业声学设计流程和标准。2003年广电部曾颁布5星级影院国家标准,实施不理想,按这个标准建设的效果不理想,不按这个标准的效果也不错。因此目前大量不愿接受这个认证标准,也不宣传这个标准。该标准流程复杂,测试操作过程繁琐,最终效果不尽人意。对非专业人士形成技术壁垒,很多规定对专业要求过高,实际在工程实施过程中并没有原来认为的重要。比如对RT的非常苛刻的要求,实际上人们的感受是有一定弹性的。不见得达到这个指标效果就一定会好,达不到这一指标就一定不好。

以下为行业标准的相关内容:

1,房屋建设一定要有声学处理
2,进行客观技术指标测试,指标局指导性,方便性,时效性
3,弥补国家标准,除了客观指标外加入主观听音标准,国外THX DTS的都包括并注重主观评价
     国内主观评价标准不统一,特别是存在商业利益时,主观评价造成矛盾
     应该在设计过程和主观评价标准相结合

4,引入第三方评价体系,业主方和实施方都应该被排除在外
     流程,公正性,降低成本问题
     初期在小范围推广


客观指标:
1,影厅底噪问题,投影机,空调供风系统 隔声 外界影响
     选址,辅助设备 底躁不高于NC25 30分贝
     安静,隔声效果好,楼板,墙体改造,难点在门和窗。自然通风,阳光
     门 45DB--60-80公斤
     窗  40DB  多层构造
     底躁测点3--5个不同位置
   
     空气声隔声---简便方法--房外标准声源90DB白噪声,房内实测达到标准
   
   

2  RT发展百年的指标
     方便测量
     影院和剧场不同,影片本身带有多声道效果,房间无须再处理,RT要短 小空间0.1--0.35。允许30%的误差
     
     频率特性,小房间低频混响要求低一些,木板降低低频混响,低频对全频有掩蔽作用
     低频过重导致听音效果不均衡,不通透,浑浊。1.4---1.7  低频多于高频
     这个指标宽泛一些,保证了效果

     RT小房间对角测试,声源和麦克在对角,3个测点

3,  声场不均匀度
   
    建声环境,房间处理不良,
    设备素质,布置
    不超过6DB--3DB,小房间容易做均衡
    可用扩声的办法技巧调节缺陷。
    位置,角度,EQ
   
    声压计测噪声   脉冲反向积分法测RT    阻断声源法误差大
    建声的声场不均匀度用无指向声源,
   
    多位置测声压级差异


主观评价包括:
   装修效果
   空气质量
   防潮
   声学--80%  其它--20%
   现场录音,标准视听室回放
   
精准音色还原
共振模态,声染色,低频混叠,房间比例,墙面改成斜面。

两个反射平面,颤动回声,吸声,前墙吸声,平行侧墙处理 平衡的吸音,中高频和低频要均衡吸收
低频薄板共振吸收,中高频多孔

声聚焦,小空间不常见,弧面墙面的改造等


相位振幅的均衡性
要求相位不变,散射反射造成相位变化

清晰的对白是影院的首要目标!!





中电声学的技术总监初玉胜先生与大家分享了《私人影院声学设计原理与方法》、《中电声学可调节声场系统演示》等。通过视频演示与专业讲解,与会嘉宾深刻认识到:在房间中如果通过不同声学功能产品的组合来呈现出不同的声学效果、声学缺陷如何产生和如何控制等。在《私人影院声学设计原理与方法》中,初总特别针对小环境的声学设计步骤和方法语句标准进行了详细介绍,从基础要求、隔声消声到音质混响、频响曲线等角度深入浅出地讲述了私人影院的设计流程和方法。中电声学的艺术总监斯琴胡先生以讲故事的形式,娓娓道出了建筑与室内空间光环境的塑造——《建筑美学与私人影院美学设计》,从美学以及心理学的角度讲述了影音空间的光影环境设计。之后,中电声学的初总以现场互动答疑的形式与嘉宾探讨了专业私人影院的诸多技术问题。




上图为清华建声实验室测试达标的砂岩吸声材料,下图为多孔木丝吸声板材料





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 楼主| 发表于 2013-6-13 23:41 | 显示全部楼层
并不是说中电-清华的标准就一定是完全无瑕疵和正确的,只是希望业内人士一同来完善国内小空间声学处理的标准,造福业者和用户:victory:
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