近年来,许多学校修建了多功能体育馆,要求能够进行体育课教学、学生业余体育训练、体育比赛、学生大会和文艺演出等活动。但由于这种体育馆的比赛大厅容积较大,平均自由程较长,混响时间过长,所以声音极其模糊,引起声聚焦、回声、多重回声等音质缺陷的机会非常多。根据现在多功能体育馆的使用要求,从理论、实践两方面可以了解到体育馆声学设计包括建声设计、电声设计两方面。
多功能体育馆与一般的单项体育馆相比,除了要有足够的响度和清晰度外,还要求在文艺演出时,声场中中高音丰满、亮丽,低音浑厚、有力。而这种多功能体育馆的比赛大厅与会议室、剧院、音乐厅相比,容积要大得多。馆内的平均自由程都较大,混响时间也很长,声音极其模糊,引起声聚焦、回声、多重回声的机会非常多。因此,要想达到前面提到的要求,必须将建声设计和电声设计合理地、密切地配合起来,才有可能获得令人满意的效果。
建声设计主要是考虑比赛大厅内的吸声处理,充分降低馆内的混响时间以保证厅内的语言清晰度和观众席、比赛场地不出现回声、颤动回声和声聚焦等音质缺陷。对于体育馆的比赛大厅来说,能够做吸声处理的范围较少,尤其是侧墙,大部分被看台和侧窗占用,所以要求体育馆吸音板这些吸声材料、吸声结构必须有较高的吸声性能。
分析了近几年常用的几种空间吸声体的吸声原理和吸声性能,可以利用有限的材料和空间获得最理想的声场效果。
电声设计是保证比赛大厅内有足够的声压级、声场均匀、声音清晰的主要因素。
首先说明好的扩声系统要选择好的扩声设备。尤其是音箱的质量,只有好的音箱才能把人声的吐字、口齿、气息及乐队、伴奏等淋漓尽致的表现出来。
其次是在大厅内如何布置这些设备。就以传声器为例,它的数量、与发音者的距离以及与扬声器的相对位置都要严格控制。这样才能有效的防止声反馈和过多的再生混响声的干扰。音箱的布置更应引起注意。因为声音是一种波,如果音箱摆位不对,扬声器发出的声波就有可能产生相互干涉、会使各点声音响度相差悬殊,而且产生回声等音质缺陷的可能性也比较大。
无论采用集中式布置,还是分散式布置,都应注意音箱的数量、摆放高度、摆放角度等对声场的清晰度、响度等的影响。音箱的布置方式与一般的体育馆和会议室都不尽相同。有舞台的场馆既要保证场内的响度和清晰度,又要注意观众席上的声像一致性,所以音箱布置采用类似大会堂的布置方式,在舞台口上方设置"声桥",布置主音箱,台口两侧布置辅助音箱,作为"拉声像扬声器"。如果没有固定的演出舞台,可以采用将音箱分散悬吊在屋顶网架上的分散布置方式。这种布置方式声场均匀、清晰度高,而且声音传播的距离较近,对音箱的指向性要求也没有集中式高。所有这些场馆在投入使用后都可获得了令人满意的效果。