体育馆声学设计

体育馆声学设计的重要性

在现代体育场馆的建设中，声学设计已不再是可有可无的附加项，而是成为提升观众体验、保障运动员表现、促进赛事直播质量不可或缺的关键环节。一个精心设计的体育馆声学环境，能够有效地控制声音的传播与反射，减少噪音干扰，增强声音的清晰度与立体感，为观众带来震撼的沉浸式观赛体验。

1、提升观众体验：良好的声学设计能确保观众席上的每一位观众都能清晰地听到比赛解说、运动员的呼喊声以及现场音乐等，避免因声音混杂或回声过长而影响观赛感受。

体育馆的最大特点就是容积较大，致使大厅的混响时间过长。首先，过长的混响时间会降低大厅的音质清晰度，使观众的听音混浊，影响演出的效果和口碑。对于运动员则可能由于馆中音质问题而大失水平。其次，过长的混响时间还会使扩声系统产生啸叫。另外，比赛池的平行墙和过大的自由声程会产生颤动回声和多重回声的音质缺陷。会使运动员运球的脚步声和撞击声更加激烈，甚至演变成强烈的嘈杂声。当代体育馆的构型愈趋于多样化，建筑设计师们已不满足过去矩形的设计。

2. 保障运动员表现：对于需要高度集中注意力的运动项目，如篮球、排球等，减少外界噪音干扰对运动员的心理和生理状态至关重要。声学设计有助于营造一个相对安静、专注的比赛环境。

3. 促进赛事直播质量：高质量的声学环境能够提升现场收音效果，使得电视转播和网络直播中的声音更加清晰、自然，增强观众的远程观赛体验。

设计要求

体育馆比赛大厅的建筑声学条件应保证语言清晰为主。在处理比赛大厅内吸声、反射声和避免声缺陷时，应把自然声源、扩声扬声器作为主要声源。

具体表述是：

1、体育馆观众席上有足够的响度；

2、体育馆扬声器的布置应覆盖整个观众席和比赛场地，尽量使声场均匀，不应出现死区；

3、体育馆具有清晰的听闻条件，良好的方向感和节目的保真度；

4、体育馆音响系统应有足够的稳定度和功率余量。

二、体育馆声学设计的关键要素

声学设计基本参数

1混响时间

混响时间是体育场馆最重要的一个指标，它直接关系到语言清晰度、语言传输指数、音乐明晰度等多项声学指标。合适的体育馆混响时间可以给观众一个良好的听音环境，能更加投入的关注比赛。

若体育馆混响过短则听起来声音很干，亲切感不足，而且容易让人疲惫。若体育馆混响过长则语言清晰度低，观众不能准确的听出现场运动员和解说员的声音，而且还会影响体育馆电声系统可见良好的体育馆混响时间对体育场馆的重要性。

中华人民共和国行业标准JGJ/T131-2000《体育馆声学设计及测量规程》中推荐综合馆、游泳馆比赛大厅满场500-1000Hz混响时间及各频率混响时间相对于500~1000Hz混响时间混响时间的比值宜分别采用表1、2与表3。

有花样滑冰功能的溜冰馆，其体育馆比赛厅混响时间可按容积大于80000㎥的综合体育馆比赛大厅的混响时间设计。冰球馆、速滑馆、网球馆、田径馆等专项体育馆比赛厅的混响时间可按游泳馆比赛厅混响时间设计。

混响时间应按公式分别对125、250、500、1000、2000、4000Hz六个频率进行计算，计算值取道小数点后一位。

T60的计算公式为：

其中，室内平均吸声系数：

V—房间容积，㎥；

S—室内总表面积，㎡；

α—室内平均吸声系数；

m—空气中声衰减系数（M－1）；

Si—室内各部分的表面积，㎡；

αi—与Si对应的吸声系数；

Nj—人或物体的数量，㎡；

αj—与Ni对应的吸声系数。

标准规范及设计依据

1 《体育馆建筑设计规范》（JGJ31-2003；J265-2003）

2 《体育馆声学设计及测量规程》（JGJ/T131-2000；J42-2000）

3 《厅堂混响时间测量规范》GBJ76-84

4  国家建设部《建筑隔声与吸声构造》（国家建筑标准设计图集08J931）

5 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

6 《建筑设计防火规范》GBJ16-1987（2001年版）

7 《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）

8 《声环境质量标准》（GB 3096-2008）

三、体育馆材料性能要求

1. 建筑材料的选择：体育馆的墙面、天花板和地板材料对声音的吸收与反射有直接影响。采用吸音性能好的材料，如多孔吸音板、软包材料等，可以有效减少声音的反射和混响时间，降低回声干扰。

2. 形状与布局：体育馆的几何形状和内部布局也是影响声学效果的重要因素。通过合理的空间划分和形状设计，如采用弧形或倾斜的屋顶结构，可以减少声音在室内的聚焦和反射，使声音分布更加均匀。

3. 音响系统配置：高质量的音响系统是体育馆声学设计的重要组成部分。通过精确计算音响设备的布局、功率和指向性，可以实现声音的精准覆盖和均匀分布，确保每个角落的观众都能享受到最佳的听觉效果。

4. 噪音控制：除了减少内部声音的反射和混响外，体育馆还需考虑外部噪音的隔离。采用隔音门窗、声屏障等措施，可以有效降低交通、风噪等外部噪音对比赛和观赛环境的影响。

三、案例分析：现代体育馆声学设计的典范

以北京国家游泳中心（水立方）为例，该场馆在声学设计上采用了多项创新技术。其屋顶和墙面采用了特殊的吸音材料，有效降低了室内混响时间；同时，音响系统经过精心设计和调试，确保了比赛解说、现场音乐等声音的清晰度和立体感。此外，水立方还注重了外部噪音的隔离，为观众和运动员创造了一个安静、舒适的比赛和观赛环境。

四、结语

体育馆声学设计是一门集艺术与科学于一体的综合性学科，它要求设计师在遵循声学原理的基础上，结合体育场馆的实际情况和使用需求，进行创造性的设计。随着科技的进步和观众需求的不断提升，未来体育馆声学设计将更加注重个性化、智能化和环保化的发展趋势，为观众带来更加精彩、舒适的观赛体验。