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如何設計中小型體育場的聲學方案?
發布日期:2020-04-02

體育是社會、經濟發展到一定程度的產物,是人們生活日益提高的需求。隨著我國國力的日益增強與人們物質文化生活水平的不斷提高,國內很多城市都在建設或籌建體育場,其規模基本上是實用型、多功能型乃至簡易型的,均屬于中小型體育場之列。

我們應該對這此中小體育場的建設予以重視,并從技術上進行正確的規范和引導。本文著重介紹了國內中小體育場聲學設計的基本常識和設計方法,分析了不同擴聲方式的優缺點,提出了解決方案。

  聲學環境

中小型體育場的基本結構有開放式、半開方式和封閉式三種。通常,坐席下沒有功能用房的稱為開放式體育場。體育場又有多功能體育場和專項運動體育場之分,我國現在有的體育場多數為多功能體育場,適用于各種體育運動項目的比賽和普通的文藝演出。

專項動動體育場根據某一項體育運動的特點設計建造,只適應于特定的體育運動比賽項目,例如,足球比賽專用體育場、網球比賽場等。

  體育場關于聲學的環境要求

  (1)體育場應進行專項建筑聲學設計、設計和噪聲控制設計。

  (2)在觀眾席有足夠的聲級,滿足體育場所必需的功能和要求。

  (3)體育場擴聲應考慮減少對場外的聲干擾。

  (4)擴聲設備應結構安全、操作方便、維修容易、抗風防雨、性能可靠。

  (5)擴聲控制室應設觀察窗,并保證調音員工作時對主席臺、裁判席、比賽場地和觀眾席有良好的視野。

  基本朝向和結構

  在國內,中小型體育場的朝向一般與火車站的朝向有些類似----坐北朝南,即主席臺位于體育場院的北側觀眾席的正位,符合全天候的采光要求,太陽從主席臺的右方落下,缺點是對足球等運動項目的比賽會順光和逆光的差別,不利于公平比賽。

  由于場地的限制,也有坐西朝東,即主席臺位于體育場的西側觀眾席的正位,這種朝向不太符合全天候的采光要求,優點是對于足球等運動項目的比賽沒有順光和逆光的差別,有利于公平比賽。

  體育場四周的觀眾席為馬鞍形結構。對于坐北朝南的體育場,主席臺位于北側看臺中間,北看臺約32~35階坐席,南看臺也約有32~35階坐席,東看臺約20階坐席,觀眾席位于南看臺后側,火炬臺位于主席臺的東側,計時和計分牌位于主席臺的西側,西看臺也約有20階坐席。對于坐西朝東的體育場,只要將坐北朝南的體育場的基本方向,逆時針旋轉90°,即可得到體育場的基本布局和開閉幕式運動員出入場行程圖。

  存在的問題和解決方法

  中小型體育場聲學設計中普遍存在在主要問題有:嚴重的多重回聲,嚴重的聲音外溢(擾民)、較多的局部寂靜區(聲音死區)等,需要協調建聲和電聲設計共同解決。

  多重回聲問題,解決辦法可從兩個方面著手 :

  1 . 在建聲設計方面,要增加一些聲間的吸收和反射面,盡可能地縮短聲音在空間的傳播行程,提高吸聲效率,降低反射聲音能量,避免高能量聲音聲波的多次反射,加長混響半徑。

  2 . 從電聲設計著手,選擇指向性因數(Q值)大,指向性窄的音箱,例如Q﹥15,水平指向性大小60°~90°,甚至選用40°~20°的,40°~20°的比60°~90°的通帶外衰減斜率大,通帶外聲能相對低得多。

  還要正確設計和調整音箱的覆蓋區域,控制低頻聲音頻帶寬度,這也能收到一些效果。注意,音箱的指向性越窄,成本越高,要綜合取舍。

  解決聲音外溢嚴重(擾民)問題,除增加隔聲設置外,還要正確設計和調整音箱的指向和覆蓋區域,以減少聲音的外溢擾民。同樣要選擇指向性因數(Q值)大的、覆蓋角窄的音箱。

  局部寂靜區(聲音死區)的問題可以采用小功率的分散音箱,用補聲的辦法解決。中小型體育場在聲學設計中值得注意的問題還有:如果長短軸大的橢圓形或弧段、直徑大的圓形或圓弧、大柱形、回音壁形等結構體和墻面較多,容易帶來聲音的聚焦、爬行等后果,造成嚴重的聲音缺陷,破壞音質,降低語言清晰度。某種程度上這是造型設計和美觀設計之間的矛盾,在設計過程中必須密切注意,合理協調兩者關系。

深圳市中創世紀科技有限公司專注專業音響工程16年,具有豐富的中小型體育場的聲學方案設計經驗,歡迎垂詢-18926786924.

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