基本介紹
- 中文名：視聽室
- 外文名：Audiovisual room
- 別稱：私家影院
- 表現形式：系統集成與電子安裝
視聽室概念,視聽室聲學設計,吸聲與隔聲的基本概念,吸聲材料,共振吸聲結構,隔聲材料,雙層隔聲結構,
視聽室概念
視聽室的存在形式不僅僅存在於豪宅之中，即便在蝸居的家庭環境下也能夠實現，但是受到聲學與光學因素的影響，往往面積越大的環境就越容易表現出優秀的影音效果，所以不少頂級的私人私家影院都來自豪宅別墅。一個頂級私人視聽室，關鍵是在完善的音視頻標準下建立，通過參考各種國際性的音視頻標準，結合房間中的實際環境情況以及室內裝修等部分綜合而成。因此，出色的私人視聽室是影音設備與家居的集成，屬於系統集成與電子安裝的其中一種表現形式。
視聽室聲學設計
演播室等專業用房本身有一定的聲學技術指標，吸聲材料而且凡是公共場所，一般都需要傳播語言或音樂，即使是家在良多情況下，室內裝修有一定的聲學要求。不僅是各類劇院、運動場館和歌舞廳以及與聲學有關的錄音室、庭用房現在也需要有良好的音樂賞識環境。
所以室內裝修工程必需正視聲學要求。假如忽視這一點，聚酯纖維吸聲板材料極有可能造成不良後果。例如有一水上健身娛樂場所，地面基本上都是水面，上空是一大玻璃圓穹項，因為沒有聲學設計，致使廳內混響時間特別長，當有文娛表演時連報幕的話也聽不清。再如有的走廓或門廳，做得富麗堂皇、金碧燦爛，但即使是普通的談話聲或背景音樂，也在空間內久傳不衰，形成令人煩惱的干擾噪聲。
造成音質差的主要原因是沒有科學的聲學設計。不少裝飾工程公司本身沒有合格的聲學設計職員；有的一開始邀請聲學專家做設計，以後自認為有了“ 經驗” ，便大膽勇敢地把設計也承包了；有的是東抄西襲，認為找到了人家的奧秘，你做軟包，我也搞軟包，你用穿孔板，我也做穿孔板，實際上沒有把握真正的聲學要求；也不排除有的工程技術職員懂得一些聲學知識，但並不精於室內聲學的原理和實踐，做出了並分歧格的聲學裝修設計。
室內聲學設計是一門系統學科，涉及面較廣，本文只就與室內裝飾有關的吸聲和隔聲的材料和結構方面的知識作簡樸先容，但願裝飾工程職員和業主對聲學材料和結構有所了解，能夠理解聲學設計為什麼作這樣那樣的處理，從而使裝飾工程在美觀和聲學要求上達到完美的統一。
吸聲與隔聲的基本概念
首先要明確吸聲與隔聲是完全不同的兩個聲學概念。吸聲是指聲波傳播到某一邊界面時，一部門聲能被邊界面反射(或散射)，一部門聲能被邊界面吸收(這裡不考慮在媒質中傳播時被媒質的吸收)，這包括聲波在邊界材料內轉化為熱能被消耗掉或是轉化為振動能沿邊界構造傳遞轉移，或是直接透射到邊界另一面空間。
對於入射聲波來說，除了反射到原來空間的反射(散射)聲能外，其餘能量都被看作被邊界面吸收。
在一定面積上被吸收的聲能與入射聲能之比稱為該邊界面的吸聲係數。例如室內聲波從開著的窗戶傳到室外，則開窗面積可近似地以為百分之百地“ 吸收” 了室內傳來的聲波，吸聲係數為1。當然，我們所要考慮的吸聲材料，主要不是靠啟齒面積的吸聲，而要靠材料本身的聲學特性來吸收聲波。
對於兩個空間中間的界面隔層來說，當聲波從一室入射到界面上時，聲波激發隔層的振動，以振動向另一面空間輻射聲波，此為透射聲波。通過一定面積的透射聲波能量與入射聲波能量之比稱透射係數。
對於開啟的窗戶，透射係數可近似為1(吸聲係數也為1)，其隔聲效果為0，即隔聲量為0dB。對於又重又厚的磚牆或厚鋼板，單位面積質量大，聲波入射時只能激發起此隔層的微小振動，使對另一空間輻射的聲波能量(透射聲能)很小，所以隔聲量大，隔聲效果好。但對於原來空間而言，絕大部門能量被反射，所以吸聲係數很小。
對於單一材料(不是專門設計的複合材料)來說，吸聲能力與隔聲效果往往是不能兼顧的。如上述磚牆或鋼板可以作為好的隔聲材料，但吸聲效果極差；反過來，假如拿吸聲機能好的材料(如玻璃棉)做隔聲材料，即使聲波透過該材料時聲能被吸收99%(這是很難達到的)，只有1%的聲能傳播到另一空間，則此材料的隔聲量也只有20dB，並非好的隔聲材料。有人把吸聲材料誤稱為“ 隔音材料” 是分歧錯誤的。假如有人先容某種單一材料吸聲好隔聲也好，那他不是不懂就是在騙人了。
吸聲材料
吸聲材料是指吸聲係數比較大的建築裝修材料。假如材料內部有良多互相連通的細微曠地空閒，由曠地空閒形成的空氣通道，可模擬為由固體框架間形成很多細管或毛細管組成的管道構造。
當聲波傳入時，因細管中靠近管壁與管中間的聲波振動速度不同，由媒質間速度差引起的內摩擦，使聲波振動能量轉化為熱能而被吸收。好的吸聲材料多為纖維性材料，稱多孔性吸聲材料，如玻璃棉、岩棉、礦碴棉、棉麻和人造纖維棉、特製的金屬纖維棉等等，也包括曠地空閒連通的泡沫塑膠之類。
吸聲機能與材料的纖維曠地空閒結構有關，如纖維的粗細(微米至幾十微米間為好)和材料密度、材料內空氣容積與材料體積之比(稱曠地空閒率，玻璃棉的曠地空閒率在90%以上)、材料內曠地空閒的外形結構等。從使用的角度，可以無論吸聲的機理，只要查閱材料吸聲係數的實驗結果即可。當然在選用時還要留意材料的防潮、防火以及可裝飾性等其他要求。
多孔性吸聲材料有一個基本吸聲特性，即低頻吸聲差，高頻吸聲好。頻率高到一定值四周，見圖1中f0，吸聲係數α 達到最大值，頻率繼承增大時，吸聲係數在高端有些波動。這個f0的位置，大體上是f0對應的波長為材料厚度t的4倍。
當材料厚度增加時，可以改善低頻的吸聲特性。相同頻率時t2的吸聲係數大於t1的吸聲係數。假如t2=2t1，則相同吸聲係數對應的頻率大約為f2=f1，即厚度增加一倍，低頻吸聲係數的頻率特性向低頻移一個倍頻程。但並非可以一直增加厚度來進步低頻吸聲係數的，由於聲波在材料的曠地空閒中傳播時有阻尼，使增加厚度來改善低頻吸聲受到限制。
不同材料有不同的有效厚度。像玻璃棉一類好的吸聲材料，一般用5cm左右的厚度，很少用到10cm以上。而像纖維板一類較微密的材料，其材料纖維間曠地空閒非常小，聲波傳播的阻尼非常大，不僅吸聲係數小，而且有效厚度也非常小。
一般平板狀吸聲材料的低頻吸聲機能差是普遍規律。一種改進的方法是將整塊的吸聲材料切割成尖劈外形，見圖2，當聲波傳播到尖劈狀材料時，從尖部到基部，空氣與材料的比例逐漸變化，也即聲阻抗逐漸變化，聲波傳播就超出平板狀材料有效厚度的限制，達到材料的基部，從而可改善低頻吸聲機能。
吸聲頻率特性仍與圖1相似，最大吸聲係數的頻率f0對應的波長大約為尖劈吸聲結構長度t的4倍。例如要使100Hz以上頻率都有很高的吸聲係數，吸聲尖劈的長度約為87cm左右。當然這樣的吸聲結構一般不宜用於室內裝修，主要用於聲學實驗室或特殊的噪聲控制工程。
共振吸聲結構
利用不同的共振吸聲機理，設計各種類型的共振吸聲結構，使吸收峰值選擇在所需頻率位置，知足不同頻率吸聲量的要求，特別是解決低頻吸聲量不足的題目。
主要利用一下幾種專業結構衣達到吸聲效果：薄層多孔性吸聲材料的共振吸聲，薄膜共振吸聲，薄板共振吸聲，穿孔板共振吸聲結構。
隔聲材料
不透氣的固體材料，對於空氣中傳播的聲波都有隔聲效果，隔聲效果的好壞最根本的一點是取決於材料單位面積的質量。
隔層材料在物理上有一定彈性，當聲波入射時便激發振動在隔層內傳播。當聲波不是垂直入射，而是與隔層呈一角度θ 入射時，聲波波前依次到達隔層表面，而先到隔層的聲波激發隔層內彎曲振動波沿隔層橫向傳播，若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達隔層表面的行進速度一致時，聲波便加強彎曲波的振動，這一現象稱吻合效應。這時彎曲波振動的輻度特別大，並向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大，從而降低隔聲效果。
雙層隔聲結構
根據質量定律，頻率降低一半，傳遞損失要降6dB；而要進步隔聲效果時，質量增加一倍，傳遞損失增加6dB。在這一定律支配下，若要明顯地進步隔聲能力，單靠增加隔層的質量，例如增加牆的厚度，顯然不能行之有效，有時甚至是不可能的，如航空器上的隔聲結構。這時解決的途徑主要是採用雙層以至多層隔聲結構。
雙層隔聲結構模型見圖8，單位面積質量分別為m1、m2，中間空氣層厚度為L。雙層結構的傳遞損失可以進行理論計算，結果比較複雜，在不同頻率範圍可以得到不同的簡化表示，這裡只作定性先容。
一般雙層隔聲結構的兩層，不用相同厚度的統一種材料，以避免這兩層泛起相同的吻合頻率。
在設計和施工中要特別留意，兩層之間不能有剛性連線。破壞了固體—— 空氣—— 固體的雙層結構，把兩層固體隔層由剛性構件相連，隔音吸聲材料使兩個隔層的振動連在一起，隔聲量便大為降低。尤其是雙層輕結構隔聲，相互之間必需相互支撐或連線時，一定要用彈性構件支撐或懸吊，同時留意需要分割的兩個空間之間，不能有縫或孔相通。“ 漏氣” 就要漏聲，這是隔聲的實際題目；
