声学装修与改造
声学装修与改造绝不是简单的“贴吸音棉”,而是处于“建筑装饰工程”与“物理声学”交叉领域的特种装饰工程。
NTi Audio 为声学装修与改造工程提供从评估、设计、施工到验收的完整数据支撑,确保每一个声学决策都有据可依。
特性
声学装修,精确的物理工程
“没有精准的测量,就没有科学的改造。”
声学装修与改造工程的交付标准不是“视觉好看”,而是客观物理参数的达标。无论是塑造体育馆、音乐厅、录音棚的优质室内音质,还是解决办公区、机房的隔声与降噪问题,都需要对室内声场能量进行精确的物理干预与控制。
覆盖核心测试参数
- 1/3 倍频程频谱和噪声曲线 (NR/NC)
- 混响时间 RT60(EDT、T10、T20 和 T30等)
- 语言传输指数/语言清晰度 (STI/STIPA)
- 音响系统声学参数(频响、失真、声场不均匀度等)
图:冬奥会水立方冰壶赛场声学科研采用 NTi 特一级测试仪器,清华大学建筑声学物理实验室授权使用
从室内声学到扩声系统
声学装修与改造,本质上是一项跨学科的专业建筑工程,核心工程目标是声场塑造与噪声控制。
它可以粗略分为三个主要的工程方向:
室内建声工程的核心本质在于控制和重塑房间的脉冲响应(Room Impulse Response, RIR)。声波在封闭或半封闭空间内传播时,会经历复杂的反射衰减过程。通过在空间的三维界面(天花板、墙壁、地面)合理配置具有特定声阻抗率的吸声、扩散和反射材料,工程设计能够精确调节混响时间 RT60、以及决定语言沟通效率的语言传输指数(STIPA)等核心声学指标。这些客观指标直接决定了古典音乐厅声音的丰满度与环绕感、专业录音棚声场响应的平直度,以及开放式办公区或大型会议室内极其关键的语音清晰度。
隔声与降噪工程的核心工程逻辑是切断声桥,从物理结构上阻隔声能的传递。这不仅涵盖了对空气声的隔绝,还包括对建筑结构件内部传导的撞击声隔绝,以及建筑内部机电设备(如空调暖通系统管道)引发的低频振动与背景噪声的控制 。这些背景噪声通常需要通过噪声曲线(如 NC 或 NR 曲线)来进行严格限值。
建声环境不仅为其自身提供了静谧的物理平台,在现代大型场馆的改造中,它还需要与扩声系统(电声)进行深度的物理与电子耦合 。优秀的声学工程必须在空间装修阶段就为扬声器阵列预留最佳的指向性位置,以消除建声环境固有的声学缺陷(如驻波频段、声聚焦现象、破坏清晰度的长延时反射声),从而保障整体系统在最终声学验收时,其声场不均匀度和最大声压级能够稳定达到国家或国际标准 。
阶段一:前期测量与评估
目标:摸清现状,设定科学的改造目标。
- 现场数据采集:使用 XL3 声级计/声学分析仪 配合 十二面体全向声源 或 声学相机,对现场进行本底噪声监测和初步脉冲响应采集,精准获取混响时间 RT60、STIPA 等关键现状数据。
- 现场效果模拟:通过 室内声学报告软件,在现场即可向客户模拟展示添加特定面积吸声材料后,混响时间能获得的改善程度。
- 输出报告:一键生成完整的现场初始状态报告文档,提出合理的改善目标。
阶段二:声学模拟与材料选型
目标:基于真实数据,倒推声学构造。
- 数据建模:配合 NTi Audio 采集的高精度原始数据,通过 EASE 或 Odeon 等三维声学模拟软件进行合理的仿真设计。
- 科学选型:精准计算目标频段的吸声系数和隔声量,从而科学决定龙骨空腔深度、吸声棉容重、阻尼板厚度等材料参数,避免盲目堆砌材料。
建模:台湾原野声学
阶段三:施工管控与动态调整
目标:拒绝施工偏差,确保结果不跑偏。
- 中期校准:声学施工细节直接决定成败。在施工关键节点,使用 XL3 分析仪进行至少一次现场复测。
- 及时纠偏:通过中期数据对比,确保施工结果正向设计目标靠拢,一旦发现存在声学漏洞,立即进行现场调整,避免完工后无法返工的风险。
图:台湾原野声学
阶段四:系统验收与标准对齐
目标:用客观数据交付,实现完美闭环。
- 合规复测:严格按照 ISO 3382 系列或 GB/T 4959 等测量规范,重新测量混响时间 RT60、STIPA、背景噪声等参数。
- 效果对比:通过软件直观对比的“施工前后声学指标”。
- 最终交付:出具具有说服力的、符合客户验收标准和前期设计目标的完整专业声学报告。
建声与扩声系统的完美融合
现代声学改造往往需要与电声(公共广播及扩声系统)深度集成。室内声学提供物理平台,电声系统提供声能输出。
在这一环节,NTi Audio 的 FX100 音频分析仪 与 XL3 分析仪 将发挥强大协同作用:
- 在装修阶段辅助测试,确保扬声器阵列预留最佳指向性位置。
- 确保建声环境的缺陷(如驻波、声聚焦、长延时反射声)被有效消除。
- 保障最终扩声系统验收时,系统整体的声场不均匀度、最大声压级、频响与失真等参数完全符合国家标准。
室内声学报告软件
软件支持中国国家标准。只需将 XL3 中的数据导入室内声学报告软件,它即可瞬间得到传输频率特性,传声增益等数据,免去复杂的数据处理过程,成倍提高测量效率。
软件还支持模拟混响时间 RT60 数据,轻点鼠标,添加吸声材料后的混响时间就立刻被计算出来,为声学改造提供参考依据。
解决方案一览
设备
XL3 声学分析仪
可测 1/3 倍频程频谱。标配功能包含声压级测量,频谱,倍频程混响时间等多种常用功能。最大声压级、混响时间 RT60、STIPA 等参数均可在 XL3 中直接测得,无需任何数据处理过程。
MR-PRO 音频信号发生器
电输入法测量的必备信号发生器。MR-PRO 能以很小的波峰因数播放粉噪声,用于频谱和混响时间 RT60 等的测量。此外,MR-PRO 还可发出周期可调的语言传输指数和滑频信号。所有信号都可通过 DS3 十二面体扬声器套件播放。
TalkBox 声学信号发生器
声输入法测量的必备信号发生器。它能模拟人类演讲者(60 dBA @ 1m,依据 IEC 60268-16 标准)发出 STIPA 测试信号和语音信息。另外,它还提供许多测试信号,如正弦波,粉噪声,白噪声和延迟测试信号。它还提供平衡线输入/输出接口和频响均衡的扬声器(声压和相位)。
DS3 十二面体声源扬声器
DS3 十二面体扬声器是一个强大的全指向性声源。它内置十二支相同型号的扬声器,均匀排布在十二面体上。经优化的频谱能提供均衡的高声压级信号,用于混响时间的精确测量。
部分标准
- 声压级:IEC 61672,GB/T 3785,IEC 61260,GB/T 3241 …
- 语言传输指数 STI:IEC 60268-16,GB/T 12060.16 …
- 混响时间 RT60:ISO 3382,GB/T 36075,ASTM E2235 …
- 噪声曲线:ISO 1996:1971,ANSI S12.2-1995,ANSI S12.2-2008,ASA 1971…
- 吸声系数:ISO 354:2003,GB/T 20247,ASTM C423-17 …
- 扩声系统:GB/T 4959,GB/T 50371,GB/T 50526,GB/T 28049,JGJ/T 131,GB 50635 …
声学装修与改造套件
包含
- XL3 或 XL2 声学分析仪
- M2230 量测麦克风
- DS3 十二面体声源套件
- TalkBox 声学信号发生器
- MR-PRO 音频信号发生器
- 语言传输指数 STIPA 选件
- 室内声学测量扩展选件
- 室内声学报告软件选件
- ASD 缆线
- 系统工具箱或背包
可选
- 麦克风 1 级精准校准器
- Cam iV64 声学相机
- FX100 音频分析仪
- M2010 量测麦克风