KTV包厢中声学设计的研究【毕业论文】.doc

1、本科毕业论文（20 届）KTV 包厢中声学设计的研究所在学院 专业班级 海洋技术 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I目录摘要 .IAbstract .II引言 .11 室内声学原理 .31.1 听音环境与听觉特性 .31.1.1 语言和音乐的特性 .31.1.2 听觉的基本特性 .31.2 房间的声学特性 .51.2.1 自由声场中的声源 .51.2.2 房间中的声波传播 .51.2.3 室内混响 .61.2.4 房间的简正方式 .71.2.5 与房间形状有关的特殊声学现象 .82 KTV 的音质设计 .92.1 室内音质的听觉与视觉 .92.1.1 音质的七个属性 .92.

2、1.2 听觉与视觉 .92.1.3 音质评价标准 .102.2 KTV 包厢的混响时间 .102.3 房间体型与房间共振 .112.4 KTV 的吸声材料与吸声结构 .112.5 KTV 包厢噪音产生的原因 .142.5.1 电磁辐射干扰噪声 .142.5.2 设备内部的电路噪声 .152.5.3 电源干扰噪声 .153 某 KTV 包厢设计分析 .163.1 房间的体型与房间的简正频率 .163.2 解决 KTV 包厢串音问题的措施 .173.3 防治音响设备噪声的措施 .193.4 混响时间的正确选择 .20II3.5 房间的家具 .204 小结 .22参考文献 .23致谢 .41I摘要根

3、据 KTV 包厢的声学要求，为营造出良好的声场环境，本文从建筑声学的角度,对 KTV 包厢设计中涉及到体型设计、混响时间、隔音、背景噪声等方面出现的普遍问题进行了分析,并给出相应的解决方法。在 KTV 包厢的噪声控制方面，本文根据噪声的来源不同，分别给出了相应的降噪措施。在室内音质设计方面，从建筑设计中应注意的房间体型入手，分析并讨论出 KTV 包厢最佳混响时间。而吸声处理对混响时间也起着关键作用。不同的吸声材料都有不同的吸声频率，不同的吸声频率有不同的吸声效果。再根据现场情况和投资需求，相应地选择吸声材料和吸声结构。隔音是解决“串音“ 的最好办法。为防止 KTV 内部各包厢之间的干扰，除加强

4、包厢隔墙的隔声性能外，提出了装修时吊顶的设计方案与包厢门应该注意的问题。从多个方面对 KTV 室内声学设计的方法进行了探讨以提高 KTV 室内声学设计水平,从而创造好的声场环境,使好的音响设备发出美妙动人的音乐。关键词： 建筑声学；音质设计；混响时间；隔音；吸声材料IIAbstractTo create a good environment for the sound field, according to the acoustic requirements of KTV boxes,I consider the perspective of architectural acoustics a

5、nd analyze the widespread problems of KTV box body which refer to shape design, reverberation time, sound insulation and background noise.At the same time,I will give corresponding solution.In terms of KTV boxes noise control,this article gives corresponding measures of noise reduction accords to di

6、fferent sources of noise.In terms of interior acoustical design,it should be noted from the architectural design of the room size to analysis and discussion of the optimum reverberation time in KTV boxes.Whereas sound-absorbing also plays a key role in the reverberation time. Different materials hav

7、e different absorption frequencies and different frequencies have different sound-absorbing effect.we choose corresponding sound-absorbing materials and structures according to the situation and investment needs.Sound isolation is the best way to solve “crosstalk“.To prevent interference between the

8、 KTV boxes internal,we can not only enhance the performance of sound-insulation wall of KTV boxs,but also propose the design of ceiling and the problems what should be noted of box-door. KTV room acoustic design methods are discussed in terms of several apects to improve its the level.In that way,we

9、 can creat a better sound field environment and issue a wonderful and moving music by audio equipments.Keywords: Architectural acoustics; Acoustics design; Reverberation time; Sound isolation; Sound-absorbing material.1引言随着当今社会发展, 国民收入和文化生活水平相继提高, 娱乐行业日渐繁荣, 相继出现了各种 KTV 广场、KTV 娱乐城等形式, 也逐渐成为了人们茶余饭后休闲娱

10、乐的首选场所。这些场所内的各种音响设备无非是用来记录、重放、传输、放大、校正或修饰各种声音的，因此我们必须对声音的特性，特别是听音环境和人耳听觉特性，作一些基本的了解，才有可能通过分析其基本原理来解决操作过程中出现的新问题，才有可能在调音技术上走上真正的成熟。比如一个人如果不了解房间混响的形成和特性，以及它对音质的影响，他就不可能真正用好模拟房间混响的设备数字混响器。近年来，KTV 等娱乐场所的设计、安装和操作大都是由电子技术人员来完成的，声学问题始终没有引起足够的重视，所以尽管用上了高性能的进口设备，其音质往往还是不尽人意。可见声学问题已经成为影响 KTV 音质的一个主要因素。建筑声学是研究

11、建筑中声学环境问题的科学。研究内容分两大部分：室内音质，其目的是保证语言用房和音乐用房的声学质量，以满足人们听觉上的要求；建筑环境的噪声控制，以求降低城市环境和建筑中所产生的各种扰人的噪声。 建筑声学涉及声波在封闭空间（如剧院、大型厅堂及其他房间）内的传播问题。这个问题与自由空间（周围没有任何反射体或其他障碍物）中的传播问题不同，对此人们早就有所认识，例如，中国古代的千字文中就有“空谷传声，虚堂习听“ 的提法。但是直到 19 世纪末，科学家对这一问题还不能理解，设计的礼堂、讲演厅多数存在问题。声波在室内传播情况与光波完全不同。一般的建筑材料对声波是良好反射体,反射系数常达 9799，声波在室内

12、就像光在各面都是镜子的空间内传播一样，要来回反射很多次；而且声波速度要比光速低很多,约 340m/s,反射多次就要几秒甚至几十秒。因此在讲话时语声将互相干扰。W.C.赛宾经过五年艰苦努力，于 1900 年求得了以他的姓氏命名的混响公式，才使人们认识了混响规律，建立了建筑声学的基础，这也标志了现代声学的开始。这以后，不少人研制了吸声材料，建立了吸声材料的理论、音质理论和音质设计理论。由于电子学技术的发展，科学家还研制了扩声系统和受援共振系统，用以改变大型厅堂的混响特性。本文从建筑声学的角度,对 KTV 包厢设计中涉及到体型设计 、混响时间、噪声等2方面出现的普遍问题进行了分析,并给出相应的解决方

13、法。并从房间的混响、 声音的扩散、 房间的隔音、 包间的家具和装饰等多个方面对 KTV 室内声学设计的方法进行了探讨以提高 KTV 室内声学设计水平,从而创造好的声场环境,使好的音响设备发出美妙动人的音乐。1 室内声学原理1.1 听音环境与听觉特性1.1.1 语言和音乐的特性语言和音乐都是由频率不同、强度不等的许多声音分量组成的，它们在发声过程中不断地变化着。语言的频率范围比较窄，其基音频率在 130350 赫范围内。歌声的基频范围较宽，从 80 赫到 11 千赫。由于语言和音乐的大小都是随时变化的，为了描述语言和音乐的随时变化范围，我们引入了动态范围这一概念，所谓动态范围就是指声源发声的最强

14、值与最弱值之间的幅度差。它是声源的重要特色之一。常见语言和音乐的动态范围如表 1.1.1：表 1.1.1 常见语言和音乐的动态范围名 称 动态范围（分贝）播音员讲话 2535艺术语言 4055歌 唱 4555管 乐 3040弦 乐 5060小型音乐 4555中型音乐 6585交响乐 75851.1.2 听觉的基本特性响度 声音的响度与声波的振幅（声压）有关，对于同一频率的信号而言，声压越大，响度也越大。但是人耳对不同频率声音的响度感觉是不一样的，也就是说，对于频率不同而声压相同的声音，会感觉到不同的响度。声压级变化对响度的影响，大致如表1.1.2：表 1.1.2 声压级变化对响度的影响声压级的

15、变化 响度感觉1 分贝 几乎觉察不出来3 分贝 刚可觉察45 分贝 明显改变10 分贝 加倍地响（或轻一半）音调音调又称音高，是人耳对声音调子高低的主观评价尺度。音调的高低主要决定于频率，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低。但是音调和振幅的大小也有一定的关系。哈斯效应当延时较长的反射声的强度比较突出，将会形成回声。回声的出现不仅与时差有关，还与声音的相对强度有关,图 1.1 为哈斯效应图。图中横坐标为两个声音的时差，纵坐标为干扰度，曲线代表不同强度差（数字为其分贝数）的干扰情况，从图中看出，时差越小，强度差越大则干扰越小，反之，则干扰越大。图 1.1 哈斯效应图噪声对清晰度的影响噪声的存在

16、使人们对目标声音的听力下降，即产生所谓的“掩蔽现象” ，它不仅取决于噪声的声压大小，而且与它的频率成份和频谱分布密切相关。简单来说，主要有以下几个特点： 低频声，特别是在响度相当大时，会对高频声产生较明显的掩蔽作用； 高频声对低频声只产生很小的掩蔽作用； 掩蔽声与被掩蔽声的频率越接近，掩蔽作用越大，当它们的频率相同时，一个5声对另一个声的掩蔽作用达到最大。由此可见，低频噪声（例如空调噪声）和人声是构成干扰的主要声源。一般来讲，KTV 要求环境噪声级低于 3035 分贝，这是保证清晰度的一个重要要求。1.2 房间的声学特性1.2.1 自由声场中的声源一个无指向（在各方向的性质相同）声源在自由空间

17、距离 r 处产生的声压 pd 为 (1.1)24cWpd其中 W 为声源功率， c 为媒质的特性阻抗。对指向声源，如在测量方向的声强为平均声强的 Q 倍，Q 称为声源的指向性因子，指向声源产生的声压就是 (1.2)24Qcpd声压级 Lp(0dB 20Pa)为 (1.3)24lg10Lwp式中 LW 为声源的声功率级，0dB 10-12W。1.2.2 房间中的声波传播声源在室内时,在距离 r 处仍产生如式(1.1)的声压,为区别起见这部分称作直达声。此外，当直达声传到墙面时要反射，多次反射声将再产生混响。如声源功率为 W，在墙面反射时，一部分功率要被吸收，当墙面的平均吸声系数为 时，混响声的功率为 W(1- )。aa这时反射声压 要满足下式：Rp(1.4)cSpR41W2或(1.5)pR2式中 (1.6)1SS 为房间的表面积 (m2)。离声源 r(m)处的总声压为 p：