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研究生: 胡煌堯
Huang-Yao Hu
論文名稱: 小型多功能空間結合耦合效應之音場可變性研究
The Sound Variability Combining The Coupled Effect of Small Multi-Purpose Hall
指導教授: 江維華
Wei-Hwa Chiang
口試委員: 徐茂濱
Mau-Pin Hsu
陳炯堯
Chiung-Yao Chen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 118
中文關鍵詞: 耦合效應吸音力雙斜衰減曲線
外文關鍵詞: Coupled effect, Absorption, Double slope decay
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  • 一個理想的多功能廳堂必須具備可調機制來因應不同演出需求,使室內聲場品質具有專門音樂廳之水準。可調機制首要目標在控制餘響時間。可調機制大部分採用調整材質的邊界表面吸音力為主要手法,但其對於低頻調幅控制性不如耦合空間有效。因此再加上舞台耦合容積,來控制低頻的調幅。

    本研究針對一個403席的小型多功能表演廳,利用縮尺模型與現場量測為工具,兩者比對參照。綜合性討論各種可變機制對耦合效應的影響,包含舞台音樂罩、反射版、吸音幕等餘響可變機制,來產生雙斜衰減曲線,達到餘響感與清晰度共存的良好室內聲場。

    以現階段研究結果顯示,舞台耦合容積增加,明顯提高觀眾席在低頻的早期衰減時間。利用第一道布幕為耦合面,可提供一半的T30調幅。經由利用縮尺模型與現場量測兩方法所得的實驗數據,顯示兩種量測方法在T30跟EDT,方法彼此之間有良好的相關性。表示縮尺模型可以準確的反映實際廳堂聲場餘響時間。


    An ideal multi-hall would have adjustable mechanism for different performance demand, make indoor acoustic field quality have level of the special music hall. Primary goal of the adjustable mechanism is controlling reverberantion time. Adjustable mechanism most to adopt border surface to adjust material suck sound strength the main tactics, but it is not so effective as the coupling space in control to amplitude modulation of low frequency. So the combination with the volume of stage coupling controls the amplitude modulation of low frequency.

    Research this perform the drawing room to one 403 small-scale large menus of seat, utilizing the model and scene amount of the reduced scale to examine for the tool, the two consult than correctly. Comprehensive to discuss various kinds of variable mechanism impact on coupling effect, include stage music put on, reflect edition, suck sound scene my loud variable mechanism, is it produce pair oblique to decay curve, reach I loud sense and good indoor acoustic field that definition coexist to come.

    Show with the result of study of the present stage, the volume of stage coupling increases, obviously improve the auditorium in the early decay time of low frequency. It can offer half the T30 amplitude modulation the coupling to utilize the first cloth curtain. Viautilizing the model and scene amount of reduced scale to examine the experimental datas of two method incomes, show two kinds of quantity examine methods in T30 and EDT, the method has good dependence each other. Show reduced scale model can accurate reflection actual hall acoustic field over loud time.

    中文摘要----------------------------------------------------------------------I Abstract--------------------------------------------------------------------II 誌 謝-------------------------------------------------------------------III 目 錄--------------------------------------------------------------------IV 圖表索引-------------------------------------------------------------------VII 第一章 緒論------------------------------------------------------------------1 1.1 研究動機-----------------------------------------------------------------1 1.2 研究背景-----------------------------------------------------------------1 1.3 研究目的-----------------------------------------------------------------2 1.4 研究限制-----------------------------------------------------------------3 1.5 研究方法與流程-----------------------------------------------------------3 1.5.1 矩型室內樂廳音響性能評估與影響因子之歸納--------------------------------3 1.5.2 可調機制在多工能廳堂應用案例之研究--------------------------------------4 1.5.3 縮尺基本模型建立與實驗研究之變因----------------------------------------4 1.5.4 現場量測實驗數值與結果--------------------------------------------------4 1.5.5 結論與建議--------------------------------------------------------------4 1.5.6 研究流程----------------------------------------------------------------5 第二章 多功能廳堂聲場可調機制文獻回顧----------------------------------------6 2.1 室內聲場評估指標與音樂廳之常用值-----------------------------------------6 2.1.1 餘響時間(Reverberation Time, RT)--------------------------------------6 2.1.2 早期衰減時間(Early Decay Time, EDT)-----------------------------------7 2.1.3 相對音壓級(G及G80)----------------------------------------------------8 2.2 聲場的可變機制-----------------------------------------------------------8 2.2.1 室內邊界表面------------------------------------------------------------8 2.2.2 獨立反射面-------------------------------------------------------------10 2.2.3 耦合空間---------------------------------------------------------------10 第三章 小型多功能廳堂聲場可變性之模型實驗----------------------------------11 3.1 實驗方法與變因----------------------------------------------------------11 3.1.1 實驗設計--------------------------------------------------------------11 3.1.2 研究變因---------------------------------------------------------------13 3.2 實驗模型製作------------------------------------------------------------17 3.2.1 模型製作---------------------------------------------------------------17 3.2.3 模型實驗工具與資料處理與分析工具---------------------------------------20 3.3 模型材料吸音係數之測定--------------------------------------------------21 3.3.1 測試方式---------------------------------------------------------------21 3.3.2 測試位置及次數---------------------------------------------------------21 3.3.3 測試材料吸音-----------------------------------------------------------22 3.3.4 吸音係數計算-----------------------------------------------------------23 3.4 實驗數據結果分析與討論--------------------------------------------------28 3.4.1 舞台音樂罩組整體性能指標分析-------------------------------------------28 3.4.2 舞台吸音幕組整體性能指標分析-------------------------------------------32 3.4.3 觀眾席整體性能指標分析-------------------------------------------------37 3.5 小結--------------------------------------------------------------------41 3.5.1 舞台音樂罩探討---------------------------------------------------------41 3.5.2 舞台吸音幕探討---------------------------------------------------------41 3.5.3 觀眾席吸音幕探討-------------------------------------------------------41 第四章 音樂廳現場量測與驗證------------------------------------------------42 4.1 量測變因----------------------------------------------------------------42 4.1.1 量測設計---------------------------------------------------------------42 4.1.2 量測變因---------------------------------------------------------------43 4.2 量測過程與步驟----------------------------------------------------------44 4.2.1 量測設備與架構---------------------------------------------------------44 4.3 現場量測結果與分析------------------------------------------------------47 4.3.1 調整觀眾席可變設施之探討-----------------------------------------------47 4.3.2 調整舞台可變設施之探討-------------------------------------------------49 4.4 現場量測與縮尺模型實驗結果比較------------------------------------------53 第五章 結論----------------------------------------------------------------56 5.1 結論--------------------------------------------------------------------56 5.1.1 縮尺模型可變機制探討---------------------------------------------------56 5.1.2 現場量測可變機制探討與模型驗證-----------------------------------------56 5.2 後續研究與建議----------------------------------------------------------57 參考文獻---------------------------------------------------------------------58 附錄一 室內音響性能評估指標背景說明與公式-----------------------------------61 附錄二 各實驗模式狀態圖說---------------------------------------------------62 附錄三 各模式實驗數據-------------------------------------------------------72 作者簡介--------------------------------------------------------------------117 授權書----------------------------------------------------------------------118

    中文文獻

    1﹒期刊、論文

    A1﹒林容聖,<擴散性材料在簡單矩形廳堂之應用>,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文,1999。
    A2﹒吳惠萍,<鞋盒形音樂廳設計對音場擴散性與均齊性的影響>,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文,2000。
    A3﹒陳世堂,<獨奏與室內樂的舞台音響環境之研究>,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文,2000。
    A4﹒陳毅潮,<簡單矩型音樂廳擴散材配置之主客觀評估>,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文,2001。
    A5﹒楊量光,< 國立台北藝術大學音樂廳音響性能設計與評估>,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文,2002。
    A6﹒曾瓊瑤,< 耦合空間理論於多功能廳堂之應用>,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文,2006。

    2﹒書籍

    B1﹒北京聲學學會編,工程聲學(Ⅰ),北京,北京大學出版社,1989。
    B2﹒車世光、王炳麟、秦佑國著,建築聲環境,台北,淑馨出版社,1991。
    B3﹒項瑞祈編著,實用建築聲學,北京,中國建築工業出版社出版,1992。
    B4﹒北京聲學學會編,工程聲學(Ⅲ),北京,北京大學出版社,1996。
    B5﹒吳碩賢、張三明、葛堅編著,建築聲學設計原理,北京,中國建築工業出版社,2000。
    B6﹒王季卿著,建築廳堂音質設計,天津,天津科學技術出版社,2001。
    B7﹒賴榮平、林憲德、周家鵬編著,建築物理環境,台北,六合出版社,1991。

    外文文獻

    1﹒期刊、論文

    C1﹒D. T. Bradley and L. M. Wang, “Relating double slope decay in coupled volumes with volume ratio, absorption ratio, and aperture size,” J. Acoust. Soc. Am. 116, 2552(A), (2004)
    C2﹒M. Ermann, M. Johnson, “Exposure and materiality of the secondary room and its impact on the impulse response of coupled-volume concert halls,” Journal of sound and vibration, (2004).
    C3﹒Weihwa Chiang, Liangkuang Yang and Wenling Jih, ” Acoustics Design of the Music Suite in Taipei National University of Arts”, Audio Engineering Society, 2002.(2002).

    2﹒書籍

    D1﹒Ando, Y., Concert Hall Acoustics, Chapman & Hall, London.(l985).
    D2﹒Egan, M. David. Architectural acoustics. McGraw-Hill. New York.(1988).
    D3﹒Edward McCue and Richard H. Talaske, Editors, Acoustical Design of Music Education Facilities, Acoustical Society of America, New York.(1990).
    D4﹒Kuttruff, Heinrich., Room Acoustics, Elsevier Applied Science, London.(1991).
    D5﹒Barron, M., Auditorium Acoustics and Architectural Design, E & FN SPON, London. (1993).
    D6﹒John M. Eargle, Music, Sound, and Technology / Second Edition, Van Nostrand Reinhold, New York.(l995).
    D7﹒Leo L. Beranek, Concert and Opera Halls: How They Sound, Acoustical Soc. Of American, (1996).
    D8﹒Cremer, Lothar, Principles and applications of room acoustics, Sole distributor in the USA and Canada, Elsevier Science Pub. Co., New York, USA. (1982).
    D9﹒Ando, Y. and Dennis Noson, Music & concert hall acoustics, Academic Press, London. (1997).
    D10﹒Ian Appleton, Buildings for the Performing Arts / a design and development guide, Butterworth Architecture, Boston. (1996).
    D11﹒I. B. Hoffman, C. A. Storch, T. J. Foulkes, “Halls for Music performance,” Acoustical Society of America Melville, New York, (2003)

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