维也纳声学院主观听闻与客观评价

音质是建筑环境质量优劣的一个组成部分，什么是音质？音质就是声音的质量。即使是普通的住宅居室，也有其特定的音质。随着家庭影院和听音室的日益普及，以及多媒体技术进入千家万户，对居室的音质要求也将越来越高。在以听闻为主要功能的建筑中，如音乐厅、剧院、影院、影剧院、礼堂、教室、讲堂、多功能厅、体育馆、录音室、广播室、演播室、报告厅、审判厅、宗教场所等室内，则必须做专门的音质设计，否则将影响建筑物的正常使用，甚至无法使用

一方面，需要通过建筑隔声、隔振、以及暖通空调消声处理来保证室内具有满足听闻要求的安静环境，另一方面，需要通过声学设计，对室内顶棚、墙面、地面等部位的形体设计和声学材料布置，为房间提供与使用目的相适应的声场环境——良好的室内音质。

不良的室内音质会对厅堂的使用产生负面作用，甚至无法使用。例如，1954年建成的四川某人民大礼堂，圆形平面，穹顶，5层，4300座，顶面墙面均为硬质反射材料，建筑体型不合理，而且室内混响时间长、语言清晰度低，开会、演出等使用效果极差，后来很长一段时间仅作为标志性建筑供游人参观，于2004年改造，声学效果得到一定改善。还有，上世纪50年代建成的北京某剧场，1500座，投入使用后发现，观众厅内存在回声缺陷，好像有两个声源在发声一样，清华大学建工系研究后发现，回声是源于观众厅后墙长延时的声反射所致， 1990年翻新改造时，在后墙上安装了吸声材料，回声问题得以消除。 室内装修在视觉上“摸得着，看得见”，而隐含在其中的声学问题是无形的，而且只有全部装修完成后才能亲身体察声学的效果，造成在厅堂装修工程中常常只重视装修视觉效果而忽视声学，导致室内外表辉煌漂亮但音质不佳的后果。如海南某会议中心大会堂为了装修美观而将大块墙面做成镜面，导致混响偏长；上海某车站大厅顶部采光面太多、吸声太少，致使厅内混响很长，影响听音清晰度；湖南某机场候机厅吸声处理太少，造成机场广播听不太清楚；还有某些政府“一站式”服务办公大厅，装修缺少声学处理，人们在贯通的大空间内的讲话声相互干扰，人声鼎沸，严重影响工作效率；此类事例不胜枚举。 音质设计不但要防止可能出现的不良音质状况，更高级的追求是创造音质建筑精品，为人们提供高品质听觉享受。但是，音质问题是复杂的，声学问题不仅与房间的物理条件和人的听觉生理特性有关外，还与民族特点、文化传统、艺术风格等有关。目前的研究水平距完全解决这一问题还有相当距离。一个音质极其优秀的大厅的出现，还多少带有一点偶然性；但是，要设计一个音质上能够满足使用要求的大厅，已经有规律可循了。 从工程角度而言，这个规律一般是：

1、 在建筑设计阶段，进行合理的室内音质设计，包括室内容积控制、体型控制、噪

声控制等；

2、室内装修设计阶段，进行合理的声学装修设计，包括在合适的房间界面处设计合适的声学装饰材料及构造、合理控制混响时间及其频率特性等房间音质参数；

3、在施工阶段，应与甲方单位、建筑设计单位、施工单位、监理单位、材料供应商、 设备供货（安装）商进行充分地沟通，协调各工种工艺之间的矛盾甚至对抗，通过对施工的合理控制，保证声学装修设计意图得以充分满足。

4、通过实验室测试、现场测试等测试手段，对材料、构造、工艺、设备、施工质量的声学效果进行事先检验和验证，根据测试结果进行适当的调整、修改，才能确保施工完成后达到音质设计的预期效果。 音质设计是整个建筑设计的一部分，涉及建筑设计的各个方面。音质设计不是靠声学工程师或建筑师单独所能完成的。通常，声学工程师除了掌握足够的技术外，更重要的是必须

同建筑业主及整个建筑设计小组的成员密切合作、相互协调，使声学设计意图在工程上得到实施。一个音质良好的大厅一定是集体合作的结晶。音质设计的内容决不是像某些人认为的那样，待建筑主体结构建成后再在室内做一下声学装修就即可，而是在建筑设计一开始就应该有音质方面的考虑。

由于不同厅堂声学条件的差异，导致音质效果可以有较大的不同。如何来描述和评判这种音质的差别呢？室内音质的好坏可以通过客观指标进行度量，同时也可通过使用者的主观感受进行评价。概括为音质的主观评价与客观指标。

（1）主观评价标准

判断室内音质是否良好的标准是使用者（听众或演员们）能否得到满意的主观感受。可归纳为下面五个方面的具体要求。每一项音质要求又与一定的客观声场物理量相对应。

①合适的响度。响度是人感受到的声音大小，合适的响度使人们听起来既不费力又不感到吵闹，它是室内具有良好音质的基本条件。

②较高的清晰度和明晰度。语言声要求具有一定的清晰度，而音乐需达到期望的明晰度。语言的清晰度的含义是听者能够听清讲话者的声音并可准确理解其含义。音乐的明晰度具有两方面含意，其一是能够清楚地辨别出每一种声源的音色，其二是能够听清每个音符，对于演奏较快的音乐也能够感到其旋律分明。

③足够的丰满度。这一要求主要是对音乐声，语言则是次要的。丰满度的含意有：余音悠扬（或称活跃），坚实饱满（或称亲切），音色浑厚（或称温暖）。

④良好的空间感。是指室内声场给听者提供的一种声音在室内的空间传播感觉。其中包括听者对声源方向的判断（方向感），距声源远近的判断（距离感又可称为亲切感）和对属于室内声场的空间感觉（环绕感、围绕感）。

⑤无声缺陷和噪声干扰。声缺陷是指一些干扰正常听闻而使原声音失真的现象，如回声、声聚焦、声影、颤动回声等。声缺陷的出现会使听众感到听觉疲劳、厌烦、难以集中注意力。尤其是短促的语言声比音乐声更容易发现回声现象，因此，在音质设计中应全力避免声缺陷。

噪声的侵入对室内音质有破坏作用。连续的噪声，特别是低频噪声会掩蔽语言和音乐；间断性噪声则会破坏室内宁静的气氛或录音效果。

（2）客观指标

音质设计，实际上是对与音质主观评价有关的客观物理指标进行控制。

①声压级与混响时间

声压级与响度是相对应的。一般的语言、音乐都有较宽的频带，它的响度大体上与经过A特性计权的噪声级dB(A)相对应。

混响时间则与室内的混响感、丰满度有对应关系；较长的混响时间有较长的混响感，较高的丰满度。混响时间的频率特性(各个频率的混响时间)还与主观评价中音质的因素有密切关系。为保持声源的音色不致失真，各个频率的混响时间应当尽量接近。感到声音“温暖”是低频混响时间较长的结果，而“华丽”、“明亮”则要求有足够长的高频混响时间。混响时

间与室内音质评价有密切的对应关系，而且它是最为稳定的一项指标。

②反射声的时间与空间分布

混响时间虽然与室内音质的主观感受关系巨大，但是房间中反射声的时间与空间分布也会影响人们的主观听音效果。在室内，听者接收到的有直接来自声源的直达声，也有经过天花、墙面等的反射后接收到的反射声。其中经过一次反射就被接收的叫一次反射声，经过多次反射后被接收的叫多次反射声。最先到达听者的是直达声，以后陆续到达的是各次反射声。由于各个反射声走过的路程长度各不相同，到达时间也就各不相同，迟于直达声到达的时间叫做“延时”，它们在时间轴上形成一个序列。观察这种序列的方法一般采用脉冲测量法，就是在声源位置上发出一个持续时间很短的脉冲声，在接收点上用传声器接收，经过放大后在计算机或示波器的荧光屏上显示，见图2.6-1。得到的图像叫做“回声图”，如图2.6-2所示。

图2.6-1 脉冲测量方法简图 图2.6-2 “回声图”的例子

实验表明，直达声以后(35～50)ms以内到达的反射声有加强直达声(提高响度)和提高清晰度的作用；同时，听者对声源方向的感觉仍取决于直达声到来的方向。也就是说，在这个时间范围内，不管有来自什么方向的反射声，听者感觉到的只是来自声源方向的声音得到了加强。这样的反射声就是一般所说的近次反射声。对于音乐，近次反射声的时间范围可以扩大到直达声后80ms。

与近次反射声相反，混响声则起降低清晰度的作用。当前面的音节发出后，它的混响声还要在室内延续，延续时间过长会掩蔽随后发出的音节，使单词或句子听起来含混不清。 “亲切感”要求在直达声之后(20~35)ms之内有较强的反射声。在小型厅里，(20～35)ms正是直达声与最早的第一次反射声的时间间隔。在大型厅里，这样的反射声要靠布置专门的反射面。

近次反射声不仅在时间分布上与音质有关，而且在其方向分布上也与音质有密切关系。来自前方(与声源方向相近)的近次反射声有加强亲切感的作用，而来自侧面的近次反射声，有形成围绕感的作用。这是音乐演出用房间，特别是音乐厅所不可缺少的。

部分摘自《建筑声学设计原理》吴硕贤