音响室设计案例与评估

发布时间：2022-01-26 点击：3827次

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一、前言

自从完成高雄市首都音响公司第一间音响试听室后，也陆陆续续完成了包括KTV、音响室、演奏录音室、国际视讯会议室等相关之工程。一般而言，家庭用的音响室限于居住空间之影响，大约都在十坪以下，而且高度也大约只有三公尺左右，这些空间因太小的缘故，设计完成后虽可达到一定之理想，但总是不是相当完美。因此在一个偶然的机会中，经由朋友介绍而接到了郑医师这个案子，而这个案子能引起笔者最大兴趣的原因在于这间房子还没有盖，因此就可以事先规划出一个大小适中空间来做为音响室之使用。

一般而言，音响室能15坪以上就不错了，也因为这间房子还没有盖，因此事先就和业主沟通在地下室留出一个净高4公尺，面积大约25坪的空间。于是在房屋尚未兴建时，也就是在79年上旬，就开始了长达将近两年的设计施工过程，直到80年10月才告正式完工且测试完成。

二、设计过程

本案整个设计过程之考虑，系依据声与理论及笔者多年经验来设计的，其中最大的一个特色为所有材料之使用均是台湾生产之一般材料（完全不用进口材料），这些材料经由笔者分析后，再加以组合而成，因此造价上便宜很多。另外而本案设计过程之考虑，则包括了下列之项目：

形状尺寸
本案原先留设之空间为6.25M×13.15M×4M，后经程序分析及现场之需要，留出一个2.5M宽之空间做为机械室（空调）及CD等之储藏室使用，因此实际使用之空间为6.25M×10.5M×4M（大约20坪）。

振动频率之分析

此形状尺寸之空间，经计算机分析结果，其共振点第一个发生于85Hz，，而以170Hz，340Hz及680Hz较为密集，因此第一个设计之考虑事项就是必须将此共振频率扩散掉，否则会使得室内音响效果转为恶劣。

隔音设计及要求：

一般而言隔音度（NIF）若达到40dB以上就算符合标准，但经业主要求，本案之隔音度提高为50dB。虽然50dB和40dB看起来好象只差10dB，但是在设计上就差了很多了，这个要求也是本案相当大的挑剔。

空调噪音之要求

本案因在于地下室，因此最大之噪声源为室内空调之噪音。依据NC曲线之容许噪音基准，一般音响室之要求在NC15～20之间，所以本案之室内空调噪音必须控制在NC15以下。

余响时间：

一般而言，小空间的音响室其余响（即一般所称之残响）时间并不需要太长。依本案之空容积（6.25×10.5×4＝262.5M3）及V.O.Knudsen之建议，本案之最佳余响时间在0.8秒至1.0秒左右。因此依Eyring之公式计算，可得出室内材料之平均吸音系数为α＝0.15至0.18左右）。

定波、驻波之考虑

此部份是与共振频率合并考虑的，一般而言定波和驻波（StationaryWA.VeAndStandingWA.Ve）常于两特定平行壁之间发生，因此为防止定波及驻波和共振频率，所以将空间形状做改变是必要的，此室形状之决定也系经由分析结果而决定的。

频率响应谱

频率响应谱，是以1/3OctA.Ve为依据，且必须保持良好之平坦特性，依一般经验所得之最佳频率响应谱。此频率响应谱也是本案设计之最重要的要求。

材料之选择：

本案材料之选择包括了下列之项目：

a.隔音材料b.反射壁（α＜0.7，α）c.低音域之吸音材料（20Hz～200Hz）d.屮音域之吸音材料（200Hz～2000Hz）e.高音域之吸音材料（2000Hz以上）f.避震材料

材料之配置方式：

本案经分析结果，反射面配置于喇叭后方之墙面及喇叭上方之天花板，侧墙为吸音壁，其材料作分散配置，地板则保持吸音状态，后墙做完全之吸音处理，天花板做中吸音率之吸音材料。此项材料之配置经分析及经验所得出之结果，可使得声音不至于压迫聆听者，且也可造成良好之音场、层次、定位等之最佳听觉效果。

音压级及喇叭、受测点之选定：

本案之分析音响级依美国BELL研究所及Knudsen之研究，以清晰度最佳之音压级80dB为基准。喇叭位置及受测点以考虑人之视觉及舒适度为主。另外喇叭位置等完全施工完成，经仪器测试后再做调整，以达到最佳之听觉效果。

三、施工过程

本案之施工过程大约花了一个月的时间，但再加上尔后修正之工作，合计约花了三个月的时间，而在施工过程中所发生之一些问题，则有下列数项：

装潢施工过程：

在整个装潢工程当中，由于木工系笔者设计此类工程之班底，因此做起来相当驾轻就熟，也比较少问题发生，唯一发生的是问栓强度（隔音门）不够而断了好几次，不过经过更换后，也就没有问题了。出问题比较多的是壁布之施工，由于台南方面之工人没有做过此类工程，因此做出来品质不良，后来经过更正后，也算能达到标准。

空调设备施工过程

由于本工程为无噪音之空调，在施工之初，空调施工者未能注意到，以致于施工完后，空调噪音未能达到标准，其中最主要之原因在于施工之空调设备与原先不符合，如原设计为3RT之冷气，送风量在50m3/min以下，V≦5m／sec，而承包与业主所选定是在5RT，且送风量、风口流速都提高了2倍以上，因为风管尺寸不变，因此室内之空调噪音提高了很多。但由于空调承包者相当诚恳的配合，所以在经过更换风扇马达、风速控制器，且风管也修正过后之情况下，经由测试结果，也超过原先之设计标准。而此部份空调工程之修改过程也最浪费时间，而且困难度也最高。

配电之施工过程：

由于承包配电配线之承包商水准不佳，施工时竟然发生没有设计图而自行凭想象施工的情形，其闹出之最大笑话为用NFB当做开关使用，相当的令人难以想象。

其它施工过程

其它之施工过程，如音响线路、TV线路等由于事先与承包者沟通良好，因此一切相当的顺利。

总之在整个施工过程当中，由于笔者之疏忽未能对承包者之水准做一事先之评估，因此造成了不必要之困扰，不过经由承包商事后之全力配合，也将此工程顺利的完成。

四、测试结果之测试

本案全部施工及修改完成后，经由测试其结果如下所示：

空调噪音之测试

空调噪音之测试系以RIOH-11之噪音以dB为评估单位来测试的，其中测试之项目为开冷气时（以最大风量为依据）及不开冷气时之环境噪音两者为主。其所显示之结果空调实际之噪音值大约在10dB左右，而再把此项结果再与NC-10曲线做比较，结果显示空调噪音完全能控制在NC-10曲线以下，即而远超过原先设计之NC10-20曲线标准，结果相当令人满意。

隔音度（NIF）之测试

此项测试也以RION-11之噪音器，施政PinkNoise之讯号，而以dB为评估单位来测试的。其中测试之项目有下列三项。

A.以PinkNoine98dB测得室内之dB值。

B.PinkNoine继续施放时，测得室外之噪音值。

C.PinkNoine讯号停止时，测得室外之环境噪音值。

因此由A、B、C三项所测得之结果显示，其隔音度（NIF）已达到80dB以上标准（如图八），远远超过设计要求之50dB值，而此项结果相当令人振奋而且非常满意。

受测点之测试结果

受测点之测试，系以TechnicsH-8065、Technics-8066及通频接收器，而以dB为单位来测试的。其测试过程为先测左、右喇叭之1／3OctA.Ve值，再测试喇叭合成时之1／3OctA.Ve值。其结果如图九及图十所示。在测试过程当中甚至还发现前级扩大机及右侧喇叭有点问题，后来经过修理后，尚不致于影响到测试结果。此项所测得之结果与最佳之频率响应谱相当接近，与原先之设计要求符合。

余响时间之测试

由于测试中因缺乏仪器而无法得出正确之数据，不过依据其它测试结果显示，此项余响时间也应能满足设计之要求，且依据笔者多年经验，这项之结果也令人满意。

聆听者之主观评估因素

本案由于完工后随即测试，且为私人住宅，因此较缺乏Pro级人士之评做，不过经由几位测试者及业主、笔者本人之聆听结果，其主观评估应能符合标准，不过这项结果，还有望Pro级人士来参与论断。

五、结论：

经过