為什么某些房間更“煩人”?
您是否有過這種感覺?就是走進一個房間之后總覺得不太舒服,您可能覺得房間里很煩人,總是難以聽清別人在說什么,感覺耳膜似乎受到了壓迫,或是覺得很疲憊。
其罪魁禍首是現場的聲學環境。噪聲經過反射被不斷放大,造成了一種讓人不適的聲學氛圍。取決于聲音的頻率和大小,噪聲能讓人的聽力或精神疲勞。
這就引出了下一個問題,就是“我們該怎樣明確的評判造成這種不舒適的原因呢?”。答案可以包括三個方面:
- 外部噪聲,比如交通噪聲;
- 內部噪聲,由建筑自身產生的噪聲,比如空調系統的聲音;
- 房間的聲學屬性,比如混響時間。
今天我們就從這三方面入手,近距離研究如何測量和減少不利因素。
外部噪聲
道路交通,建筑工地和機場區域是三大外部噪聲源。這些聲音穿透墻壁、窗戶,進入辦公室或公寓等房間,不僅僅讓人不舒服或失眠,甚至會影響身心健康或誘發疾病。雖然這些噪聲源頭也會試著控制并減小聲音,但其終究受到物理法則和資金的束縛。
不同類型的噪聲源
因此,大多數情況下,受噪聲困擾的人們幾乎感覺不到噪聲處理的效果。要測量噪聲是否有效降低,就要用標準方法評估外墻隔聲。
外墻隔聲
它指的是外墻保護建筑內部不受外部噪聲干擾的能力。測量時,需要在墻外放置一個強大的揚聲器。墻內外聲音的差距需要靠兩支麥克風測量 - 一支放在墻外,一支放在建筑物內。
內部噪聲
一般來說,建筑內部的聲音也多種多樣。一部分來自人(談話,音樂,其他活動),另一部分則來自固定的機械設備(空調系統,洗衣機等)。
要評估這些聲音,不能僅僅考慮聲音的大小,還要研究聲音傳播的類型。主要包括兩個方面:
通過空氣傳播的空氣聲;
腳步聲等以振動形式傳播的結構聲或撞擊聲(通過墻壁、地板等)。
對于各個房間,空氣聲和撞擊聲必須分別考慮。因此對其進行評估也分兩種方法。
空氣聲隔聲
和外墻隔聲類似,空氣聲隔聲也采用相對測量的方法。將參考聲源放在一個房間(聲源室)。測量在該房間和隔壁房間(接收室)進行。通過兩個房間測量值的差異,再結合其他數據,如接收室的混響時間 RT60,就能計算出空氣聲隔聲。
空氣聲隔聲測量
撞擊聲隔聲
這個測量的是絕對值而非相對值。需要在地上放置一個經校準的標準撞擊器,然后在樓下或隔壁測量撞擊器發出的聲音。還是結合混響時間等數據,計算得到撞擊聲隔聲。
改善方法
與內部噪聲的抗爭,考慮噪聲傳播類型非常重要。如果是空氣聲,改善方法主要是安裝吸聲材料。而對于結構聲,隔離或緩沖撞擊是關鍵,使用地毯或在地板上下功夫比較重要。
房間聲學屬性
第三個方面,房間本身的聲學特性,尤其影響人們在一個房間里的幸福感。決定性因素就是混響時間。它指的是聲音“消逝”所用的時間。通常測量的是 RT60,也就是聲音減小 60dB 所需的時間。
一般來說,房間的混響時間存在一個“舒適區”,因為太長或太短的混響都會讓房間里的人不舒服。比如,辦公室的混響在 0.5 - 1 秒比較合適,而對于需要聲音豐富多樣的音樂廳和劇院,完美的混響時間大約在 1.5 - 2 秒。
測量
實踐中,測量 RT60 有三個先決條件:
- 越安靜越好的環境,這樣測得的混響時間更精確;
- 發出足夠響且覆蓋各個頻段的聲音(低、中、高頻都有足夠的能量);
- 合適的測量設備。
測量時,首先要在合適位置放置聲源。標準中,如 ISO 3382,明確提出量測麥克風和墻壁、地板等必須距離 1 米以上,并推薦聲源高度為 1.5 米。聲源和麥克風高度需一致。最后,聲源和量測麥克風的距離也不應小于 1.5 米。具體細節可以在各類標準中找到。
關于混響時間測量的更多內容這里不再贅述。
現實考量
測量值能多大程度反映房間的真實情況呢?一個不容忽視的因素是,房間里的人也有一定的吸聲作用,因此,人越少,測量值會越大。這在大型場所更加明顯。填充優良的座椅吸聲效果也十分明顯。
因為在測量時需要足夠大的聲音,所以在滿場情況下測量是絕不現實的。
解決方法之一就是適當減小測量值。雖然這一修正值可以通過非常復雜的模擬計算出來,但實踐中還是測量人員根據現場情況和經驗決定。
改變混響時間的方法
有兩個途徑可以影響混響時間:
- 聲學反射面(混凝土墻,窗戶,桌面等)會增加混響時間;
- 吸聲材料(窗簾,地毯等)減小混響時間。
當然,聲學因素應該在設計施工中考慮,上面的建議只能用于建設完成后的改善。
還有一個技巧是給聲音創造出口,比如打開窗戶,這樣聲音會傳出房間而非在室內反射。當然,受制于現實環境,這個方法純屬無奈之舉。
