該工程包含了體育館主場館、游泳館、籃球訓(xùn)練館三個部分的擴聲系統(tǒng)深化設(shè)計、線路敷設(shè)、設(shè)備安裝、調(diào)試、保駕、培訓(xùn)及售后服務(wù)。以交鑰匙工程為規(guī)范，依JGJ/T131 -2000 J42《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》“綜合館擴聲特性一指標(biāo)”的標(biāo)準進行設(shè)計建設(shè)。

本文將簡要介紹ZOBO卓邦企業(yè)為該項目工程設(shè)計的解決方案，以EASE聲學(xué)模擬和系統(tǒng)配為主。

計算機聲場模型分析

依招標(biāo)文件的要求，我們選用德國AFMG公司的EASE4.1軟件進行計算機輔助設(shè)計，該軟件通用性強，在業(yè)界已被廣泛應(yīng)用。在CAD建模過程中，我們意識到了模型度對運算結(jié)果的影響，盡量提高模型的近似度以保證運算結(jié)果的可參考性。

我們根據(jù)業(yè)主提供的建筑圖紙以及相關(guān)的建筑聲學(xué)條件，首先建立本場館的三維模型，然后按建筑圖提供的坐席位置設(shè)置聽音面。(具體模型如下圖)：

根據(jù)EASE自行生成的計算，整個體育館參與分析體育館容積約為85000m3，參照《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》，本館屬于大型體育館范疇。其室內(nèi)混響時間以及不同頻率RT60容差范圍參照下表執(zhí)行。

比賽大廳(m3)<4000040000～80000>80000

混響時間(s)1.2～1.41.3～1.61.5～1.9

不同容積比賽大廳混響時間設(shè)置

頻率(Hz)12525020004000

比值1.0～1.31.0～1.150.9～1.00.8～1.0

混響時間容差范圍

設(shè)置模型參數(shù)

由于此次招標(biāo)項目中，業(yè)主所提供的相關(guān)資料并未包含關(guān)于場地聲學(xué)特性的相關(guān)參數(shù)，因此，本著滿足體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程(JGJ/T 131-2000)行業(yè)一標(biāo)準中的要求，本館聲學(xué)參數(shù)暫按T131-2000中的低要求進行設(shè)置，以確保利用該計算機模型進行輔助設(shè)計的終結(jié)果的可參考性，根據(jù)EASE分析，計算出的混響時間曲線滿足容差范圍要求，整個比賽館平均吸聲系數(shù)a≈0.43，因空氣吸收產(chǎn)生的高頻滾降效應(yīng)使高頻混響時間落差較大。

本EASE4.1輔助設(shè)計包括四種圖，上面的建模三維視圖表示設(shè)計者的音箱布置方式，下面的圖是計算機模擬分析的結(jié)果：

聲壓圖---表示建筑環(huán)境各頻率的聲場分布,聲場均勻度和大聲壓是否達到標(biāo)準。室內(nèi)聲場包括直達聲場和混響場，直達聲場和混響場的EASE計算中直達聲是由聲源直接到達聽音點的聲音，它是聲音的主要信息，在傳播的途中，這部分聲音不受室內(nèi)界面的影響，直達聲的聲壓強基本上按照與聲源距離的平方成反比而衰減的，空氣損耗在此計算中忽略不計,但這個結(jié)果在室內(nèi)只是理論計算的數(shù)值，終聽音者聽到的是直達聲在近次反射聲后陸續(xù)到達的，經(jīng)過多次反射的聲音也就是混響聲場的計算結(jié)果，由于聲波每入射、反射一次，界面都要吸收掉一部分聲功率，混響聲壓是逐漸衰減的，在離聲源較遠時，混響聲的聲壓強度對于接收點的聲音強度起決定作用，對音質(zhì)有著重要的影響。所以說以下的聲場圖都是在混響聲場中計算出來的數(shù)，在系統(tǒng)不變的情況下，由于EASE所采用的統(tǒng)計聲學(xué)公式誤差的影響，這個結(jié)果和實際系統(tǒng)完成后的測量值會有約1dB(10%)的誤差范圍。

RASTI--快速語言傳輸指數(shù)(rapid speech transmissionindex)，是語言傳輸指數(shù)法(STI法)在某些條件下的一種簡化形式，用來測定與可懂度有關(guān)的語言傳輸質(zhì)量。EASE的語言清晰度計算是基于建聲上滿足或接近圖中的混響時間頻響曲線，電聲上選用的所有揚聲器都處在正常的工作狀態(tài)下，采用RASTI法計算得出的期望值指數(shù)，RASTI法是客觀評價廳堂語言可懂度的，快速語言傳輸指數(shù)。與可懂度有關(guān)的語言傳輸質(zhì)量是根據(jù)模擬實際講話人聲學(xué)特性的測試信號通過房間時的調(diào)制指數(shù)mi的降低確定的，測試信號由位于講話人位置的聲源傳輸?shù)铰犚粽呷宋恢蒙系膫髀暺?，這個RASTI指數(shù)對于沒有受過訓(xùn)練的講演者聽眾在復(fù)雜的聽音情況下,在EASE中0.75～1(含0.75)為，0.6～0.75(含0.6)為優(yōu)良，0.45～0.6(含0.6)為好，0.3～0.45(含0.3)為可以，小于0.3為差。一般RASTI大于0.45為好。

ALC--輔音清晰度損失百分比(%ALCONS)，是一種語言可懂度的度量方法。在EASE中0%～3.3%為，3.3%～6.6%為優(yōu)良，6.6%～14.7%為好，14.7%～33.6%為可以，33.6%以上為差，一般ALC應(yīng)小于15%.有關(guān)語音清晰度是根據(jù)模擬實際發(fā)話人聲學(xué)特性的測試信號通過房間時調(diào)制指數(shù)Mi的降低確定的。測試信號由位于揚聲器位置的聲源傳輸?shù)铰犚酎c上的傳聲器時的調(diào)制指數(shù)為Mo。調(diào)制指數(shù)的降低可由調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)M(F)

的數(shù)量表示：

根據(jù)以上計算機仿真分析結(jié)果，對照擴聲系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)，有以下結(jié)論：

1、 電聲系統(tǒng)設(shè)計方案中，全場由28只XH12，14只XH15B揚聲器覆蓋觀眾區(qū)，由 6只XH12覆蓋比賽 區(qū)，能均勻覆蓋(按1 /3倍頻程的計算)。在不進行頻率響應(yīng)優(yōu)化的情況下，整個觀眾席的平均大聲壓大于B，達到并 超過《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》“綜合館擴聲特性一指標(biāo)”要求。

2、 語言清晰度符合EASE參考手冊要求,比賽區(qū)域和觀眾區(qū)域語言清晰度均為好。

3、 傳輸頻率特性也完全達到要求的標(biāo)準：125~4000Hz(±4dB);

4、 聲場不均勻度達到設(shè)計目標(biāo)：≤8dB;

5、 計算機仿真無法模擬傳聲增益指標(biāo)，該指標(biāo)只能通過實際測試得到。但要獲得好的傳聲增益，需做好各界面的聲學(xué)處理。

根據(jù)以上結(jié)果得出，本設(shè)計聲場模擬分析數(shù)據(jù)達到并超過JGJ/T131 -2000 J42《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》“綜合館擴聲特性一指標(biāo)”，完全滿足體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程中一擴聲標(biāo)準要求的指標(biāo)。