会议场所声学环境营造的重要性

1.概述

       会议场所房间容积从几百立方米到几千平方米不等，其房间形态也不完全是矩形造型，也有局部墙面为圆弧形，甚至整个房间呈圆形。

会议场所大多需要采用扩声系统，参会人员借助扬声器听会议报告或他人发言。本文所讨论的内容就是针对扬声器发声在不同会议房间里可能产生的各种问题，讨论采用扬声器发声的会议场所营造声学环境的重要性。

       因此，这里所谈的会议场所不包括采用红外同声传译用耳机听声的情况，也不包括采用新一代无纸化多媒体会议终端耳机听声的情况。

       扬声器与自然声（包括乐队器乐演奏、声乐演唱等）两类声音不同，因而有着两中不同建筑声学处理规范，这是近年来国内外声学处理的一种趋势。

2.房间可能存在的声学缺陷

       一个会议用房如果不重视听音环境的营造，忽视声学方面的技术处理就有可能出现如下声学缺陷：回声、声聚焦、梳状滤波器效应等。[敏感词]分别加以介绍

（1）回声

       在容积较大的会议场所，出现反射声强度和时间差大到足以在听觉上能将其与直达声区分开来，亦称听到回声。单一声源产生的一连串可分辨的回声叫作多重回声，当室内两个界面之间距离大到一定数值，且吸声量不足时，其中间扬声器发出的声音就可能产生多重回声。回声会影响听声者的注意力，降低声音的清晰度。在多用途厅堂，还会破坏聆听立体声的声像定位效果。

（2）声聚焦

       在扇形报告厅，观众席总是以舞台为中心作弧形排列，因此后墙一般为凹曲面。由于凹曲面会使反射声聚焦于某个区域，造成在该区域声音特别响亮的现象，出现所谓的声聚焦现象。声聚焦点声能过分集中，使声音嘈杂，音质下降。

       有些会议厅本身就是圆形造型，更容易产生声聚焦。

（3）梳状滤波器效应

       梳状滤波器效应属于声波空间干涩现象。到达某一听众处的直达声A和紧随其后的较强的反射声B，两者之间具有一定延时。当两者相位相同时，该听众处的声压就是两者声音之和；而反相时则为两者之差。实际上，该听众处的声压就是直达声A和反射声B声压的矢量和。其频率响应形状如同梳子一样，我们把这种声波的空间干涩现象称为梳状滤波器效应。

       直达声和来自房间侧墙、地板、天花板稀疏的反射波存在干扰。于是声信号在传输过程中，使得声源中某一些频率得到过分加强或减弱，使原始声音被赋予额外的声音特点，这样就将破坏房间内原有声音的均衡性，造成声染色。

3.房间声环境的营造

       会议场所上述声缺陷对参会人员听声造成干扰，因此会议场所涉及的房间都有必要进[敏感词]间音质设计和采取建筑声学处理措施，以便营造一个良好的会场听音环境。

（1）关于建筑声学处理的分界频率

       如前所叙，会议场所房间容积从几百立方米到几千立方米不等，在进行建筑声学处理时了解声学意义上的大、小房间之间的临界频率以下按波动声学方法处理。房间容积从400m3至3000m3各种情况下的相关数据表1 。

      表中临界频率fc是采用在线房间模式计算器算出来的，对应的混响时间通过临界频率公式可以折算出来。临界频率是声学大、小房间之间的理论上的分界频率，低于该频率声场就进入简正模式区。实际上fc是给出房间中频混响时间的建议值。但是满足扩散声场频率[敏感词]值是有一定规范的，即必须满足1/3陪频程中简正模式数目等于或大于20的需求。因此，扩散声场[敏感词]频率就是该房间实际上的声学大、小房间之间的分界频率。该频率是通过在线房间模式博内洛曲线求出，满足1/3陪频程中简正模式数目等于或大于20的要求。所谓声线跟踪[敏感词]频率就是进入声场镜像反射区的起始频率，用来给出采用软件进行声学参量模拟时，其有效频率范围的实际下限值 。

扩散声场频率[敏感词]值是对房间进行声学处理时的一个重要参考频率。如果作为多功能会议场所的扬声器低频下限值大大低于该分界频率，就要考虑对简正模式区的建筑声学进行处理，尽可能减少该频率不出现声染色。这往往是会议场所声学设计者容易忽视的一个问题。当然，如果扩散声场频率[敏感词]值与扬声器低频下限值大体相当，就可以不必考虑这个问题。

（2）关于吸声处理原则

       对于那些主要靠扬声器产生声音的场合：如电影院、视听室以及有扩声的会议室等房间，则应将扬声器所激发的环境”二次反射声“（包括扬声器产生的前期反射声和混响声）尽量减弱，以减轻对直达声的干扰，避免由此产生的声像和清晰度下降。因此以扬声器放声为主要音源的房间没有"[敏感词]混响时间"的概念，这些场合应该采用强吸声声学处理规范。

       那么声音重放系统（也包括厅堂扩声系统）扬声器辐射出的声音与自然声声源有着哪些不同之处呢？自然声声源是未作任何‘修饰“的声源；声音重放系统（含扩声系统）扬声器辐射出的声音是经过加工修饰过的声源。在扩声系统里（经由调声台）增加了声音品质修饰和音响效果加工处理环节，在影视作品里声音录制的后期处理中已就对白编辑、音乐编辑，环境编辑、效果编辑若干环节进行了技术处理。要想原汁原味地重现这些经过修饰的声音，就需要降低声环境对扬声器辐射直达声的干扰。此时，增加房间常数是[敏感词]的选项，体现在建筑声学方面就是增加吸声。

       表2列出的是[敏感词]标准GB/T50356-2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》，电影院行业标准GY/T 183-2002《数字 立体声电影院的技术标准》以及ITU（国际电信联盟）各自对房间中频混响时间的推荐值。从表2数据可以看出，GB/T 50356-2005还是秉0“持[敏感词]混响时间”的理念制定。而GY/T 183-2002和ITU推荐的中频混响时间符合强吸音的声学处理理念，符合当今时代建筑声学处理的总趋势。

       对于房间尺寸较大的会议场所，两个平行墙面采用吸音处理措施或者同时采用吸音和扩散处理措施可以消除可能产生的“回声”现象。房间中频响时间宜采用ITU推荐值，对房间做强吸声处理。

       对于圆形会议厅（包括圆弧形墙面的会议场所）采用声扩散处理，即在圆弧形面上布置声扩散条或二次余数序列扩散体，简称QRD扩散体。这样投射到圆弧墙面的声波被分散到空间的许多方向，不能在聚焦到某一区域。同时，声扩散体本身还具有一定的吸声作用（1KHz~4KHz时吸声系数大约为0.2~0.3）。

       对于消除梳状滤波器效应的有效方法就是避免出现强的反射声来干扰直达声，可以采用强吸声和声扩散措施进行处理。

       顶棚吸音问题。在容积比较大的多用途厅堂顶棚宜采用浮云扩散体阵列，不仅具有吸声作用，还增加了厅堂声场的均匀度。

       关于吸声处理处理需要注意在整个听声频率范围内的均衡吸声，降低混响时间曲线的起伏范围。所以在某一吸音面上要采用低频、中频、高频吸声材料（或结构）交替布置。如果条件允许也可以采用宽带吸声结构。

       而声学扩散体的使用问题需要注意两点：

       首先，注意扩散体扩散频率范围以及扩散体与听众之间的小作用距离。例如7阶二次余数序列扩散体，当扩散频率为600Hz（此时散射频率为300Hz），高频截至频率为2150Hz时，扩散体与众座位的小距离为1.72m。如果距离扩散体再近，声扩散的作用将会减弱。

       另外，单个扩散体很少使用，通常需要若干扩散体单元组成阵列使用。但是若干扩散体单元以相同方式排列组成阵列（称为周期性调制扩散体阵列）会使声扩散特性变差，因此需要采用非周期性扩散体阵列。采用巴克码（巴克码是一种具有特殊规律的二进制码字）排列的周期性调制扩散体阵列就是其中的一种方式。这种按照一定规律排列的方式可以使阵列获得不同散射角度向上的声扩散，使声扩散更加均匀，进一步了解这一问题可参见参考文献【3】中第七章的内容。

4小结

       会议场所各种各样，听声效果也各有不同。但是在建筑会议场所时，只有重视视听环境的营造，并采取实际步骤努力营造一个良好的会场听声环境，才会使参会人员亲身感觉到一个良好的听声环境对开好会议是多么重要。

【参考文献】

1管善群.用跨学科思维改善扬声器听感的关键之管见.2009电声技术国际研讨会ISETA特别报告，2009.11.11

2杨定军.声学梳状滤波器效应J电声技术，1985（6）：6-9

3高玉龙.小房间声学设计 及建筑声学处理M.北京：国防工业出版社，2014年9月

4GB/T  5056-2005 《 剧场 、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》

5GY/T  183-2002  《 数字立体声电影院的技术标准》

 REC.ITU－Ｒ BS.1116－11recommendation  ITU－Ｒ BS.1116－1*.Method for the subjective assessment of small impairments in audio systems including multichannel sound systems