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空間聲學設計范文1
“學生活動空間的設計”要從“教師、學生獨立思考的空間”、“小組合作的空間”、“師生合作的空間”，三方面進行思考。因此，教師要在備課和上課中狠下功夫，對課堂教學的每一環節，都要充分體現“學生活動空間設計”的特色。如：小組合作學習的教學設計要有一定難度，有一定探究和討論價值，問題要有一定的開放性；要留給學生充裕的獨立思考空間、交流空間；要設計好一堂課的每個環節大約用多少時間，什么內容需要合作學習，合作學習的時間是多少，等等。所以教師不僅要認真鉆研教材，了解學生，還要從學生的實際出發，周密考慮課堂教學設計。
1.注重“獨立思考空間”的設計，培養學生獨立思考的習慣及能力
數學學習是一個思考的過程?！八伎肌笔菍W習數學認知過程的本質特點，是數學學習的本質特征。沒有思考的學習那不是數學學習。教學中，無論是學生“觀察、發現”或是“探索創新”或是“鞏固深化”或是“聯系實際”都讓學生獨立思考，再進行小組合作或再組織討論交流。這樣的討論交流，是讓學生獨立思考之后進行的，因而學生有話可說，有話想說，有話能說，充分發揮每個學生的積極性。因此，課堂上教師要把握好問題，抓住時機適時適量的讓學生獨立思考；要多給學生獨立思考問題的時間，以培養學生獨立思考的習慣及能力。
(1)提出引人入勝的問題，引發學生思考。常言道，問題是智慧的窗口，是開啟創新之門的鑰匙。我們知道只有當學生意識到問題的存在才是思維的起點，沒有問題的思維是膚淺的思維，被動的思維。作為教師，應根據所傳授知識的特點，適時提出引人入勝的問題，使學生保持旺盛的求知欲、好奇心，擴大學生的思考空間和時間，使整個課堂充滿積極創新的氣氛。
例如：教學《負數》一課時，在課的伊始設計了游戲環節，老師說一句話，請同學說出與它相反意思的話：①向上看（向下看）。②向前走200米（向后走200米）。③電梯上升15層（下降15層）。④我在銀行存入了500元（取出了500元）。讓學生感受生活中的相反現象，幫助他們理解“相反意義的量”，擴大了學生思考的空間。
(2)創設問題情境，讓學生在實踐中進行思考。教師在教學中提供具有一定開放性的問題情境，提出一些富有挑戰性和探索性的問題。這樣不僅會激發學生進一步學習的動機，還能使學生在解決這些問題之后增強自信心，并且大大提高學習數學的積極性。開放的、有探索性的問題情境對學生思維能力的培養和學習興趣的激發有很大的作用。
2.創設“小組合作學習空間”，充分發揮其實效性
在以往的一些課堂教學中，教師過于重視課堂形式的多樣和課堂氣氛的活躍，把小組合作學習當成課堂教學的插花點綴，小組合作學習流于形式，停于表層，實效不足，導致了小組合作學習的盲目性與形式化。
教師在備課時，必須根據學生的年齡和個性特點及認知規律設計探索性的問題，創設小組合作學習的“問題”，讓學生在課堂上有“跳一跳摘果子的感覺”，激發和維持學生的興趣，通過合作得出獨特的答案和創造性的方法。
例如：《圓錐的體積》一課，其實圓錐的體積公式有些學生已經知道或者一看就能記住，但不一定真正理解其意義及推導過程，因此，課堂上我并沒有怕耽誤時間而舍去這一環節，而是為學生準備學具，一組等底等高的圓柱和圓錐及任意底任意高的圓柱圓錐兩個，設計好實驗記錄單。通過小組合作倒米實驗，使學生自主探索出圓錐體積和圓柱體積之間的關系，在小組活動過程中，培養學生的合作意識、動手操作能力和自主探索能力，真正發揮小組合作學習的實效性。
3.“師生互動空間”的創設，為學生提供探索與交流的時間和空間
師生在教學中已得到了交往、互動，相互交流、相互溝通、相互啟發、相互補充。在這個過程中教師與學生分享彼此的思考、見解和知識，交流彼此的情感、觀點與理念，豐富教學內容，求得新的發現，從而達到共識、共享、共進，實現教學相長，共同發展。
其實，教材中每一節的新知識大多數都是以實際情境為切入點，讓學生在教師的引導下，在問題的解決過程中，通過自主地去探索、交流，感受知識產生的實際背景，掌握一定的實驗技能及利用數學知識解決實際問題的基本能力。
二、結合實際，對學生進行合作學習方法的指導
有的小組合作總給人一種形式主義的感覺，這樣做是不科學的。作為教師我們要能夠進行及時的指導，如：討論時間過少，討論不夠充分，流于形式而收不到實際的效果；不善于傾聽他人或別組的發言和不同意見；在分組學習的過程中，好學生發言較多，而學習上有困難的學生發言較少，尤其是在辯論時，更是對自己缺乏應有的自信心。針對以上情況，教師要適時適度的去進行指導和幫助，使小組合作真正發揮出它的優勢，為教與學服務。
三、注重合作學習的課后總結
1.教師在合作學習后的總結
教師對小組合作學習進行課后跟蹤調查、收集反饋信息、反思成果與不足、對教學進行全面評價是十分必要的，這樣做有利于改進教學。教師可以通過課堂觀察、作業批改、找學生談話等方式收集信息，反思取得成功的經驗和不足之處的教訓，進而針對每個小組的表現再做具體的指導，促使每個小組都進行反思，這樣慢慢會形成小組合作學習的良性循環。
2.學生的反饋總結
學生通過分析和總結自己所學的知識，反思合作學習過程中的表現好的地方和不足的地方，并進一步提出建設性的意見。如：通過這次小組合作，我懂得了……；在小組學習過程中，我們需要改進的方面有……下次小組合作時，我們可以怎樣做得更好……
例如：我們開展的小組活動之一，要求學生根據圓柱的特征，制作兩個以長62.8cm，寬31.4cm的長方形紙為側面的圓柱。學生在小組反饋總結中寫到：組長宋諶說：“這次活動進步特別大，尤其是張興宇同學也積極參與了進來。我們組最后失敗了，這主要是我的責任，我很慚愧。盡管我們沒有成功，但我們在活動中體驗了動手制作、動腦計算、大家齊心協力的樂趣。我相信，經過這一次的‘風雨’，下次一定會見到‘彩虹’。”（這是一組“失敗”學生的體會）
空間聲學設計范文2
教師在實施數學教學過程中,要為學生創設足夠的探索和交流的空間。可以通過“看一看”、“想一想”、“議一議”,等引導學生進行探索與交流,從而促進學生自主學習,變被動為主動,使課堂教學變得更加靈活,激發學生的數學學習興趣。
一、以生動的實例在生活中求知
創設思維的空間,描述枯燥的概念,使比較抽象的內容變得通俗形象,結合教材,我們可在實際生活情境中尋找數學實例,比如,在教學《圓的認識》一節,教師首先提問學生,在日常生活中,你所見到的哪些物體是圓的?學生會說出多種形似圓的物體,再問,它和以前學過的圖形有什么不同呢?這就給學生一個空間思維的過程,在學生廣泛思維的過程中教師得肯定說,以前所學的圖形的邊基本是由線段組成的直邊,而圓是由曲線構成的封閉圖形。那么,你能想辦法畫一個圓嗎?學生都在想如何畫出來時,學生的興趣,好奇心自然而來,大家眾說紛紜,教師引導你們無論采用哪一種畫法,定點與曲線的距離相等嗎?這個相等的距離叫什么?它的二倍是什么?在一個圓里,它們各自有多少條呢?它們的關系如何?這些形象而具體的問題留給學生,從而啟發學生積極思維和討論。
二、興趣中發揮,質疑思考
新教材的實施,讓學生自主的參與數學活動是素質教育的基本體現。注重培養學生的學習興趣,使學生形成一個良好的學習習慣,形成樂學、愛學、好學,在興趣中發揮自我。樹頑強的精神,從質疑中勤于思考,這時,對上邊提出的質疑和問題,教師稍作提示,學生就可回答,在同一個圓里,半 徑有無數條,直徑有無數條,且直徑就是這個圓的對稱軸,那么圓就是一個軸對稱圖形,它們的關系是, 在同一個圓里,直徑的長度是半徑的2倍,半徑是直徑的1/2,即可表示d=2r或r=1/2d, 接著,老師又問,我們已經認識了圓,請同學們再回想一下,誰 還了解了圓的哪些知識?為什么將車輪一定要做成圓的?這些問題就是在同學們鞏固圓的知識基礎上,再向空間觀念的發展,讓學生進一步的發揮和思考。
三、在活動中探索,在操作中學習
現行課堂教學中的素質教育的根本任務,就是落實學生的主體性,課堂上學生能否參與活動及操作是學生能否成為學習的主人的明顯標志,這時,老師可有意讓一部分學生在練習本上畫個半徑是2厘米的圓,再讓幾個學生在黑板上畫半徑是40厘米的圓。大家通過實際的操作活動觀察和想象,無論是以2厘米為半徑畫的圓還是以40厘米為半徑畫的圓,可以不難發現,前面提到的思考題的答案了。
空間聲學設計范文3
關鍵詞：元認知監控；虛擬現實技術；虛擬學習環境
中圖分類號：G443 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2012）10-0048-04
一、元認知監控及其在學習中的重要性
元認知監控的概念是由美國心理學家弗拉維爾于1976年在其《認知發展》一書中提出的。元認知（meta-cognition）又譯反省認知，是指個人對自己認知歷程的認知。具體地說，元認知概念包括：元認知知識、元認知體驗、元認知監控3個方面。在這3個要素中，元認知監控是元認知中的核心要素，是學習成功的關鍵。元認知監控是指個體在認知活動中能不斷評價認知過程，獲得認知活動質量的信息，找出認知偏差，并能適時地調整計劃，選出恰當的策略。它主要包括：①制定計劃；②實際控制；③檢查結果；④采取補救措施。
近年來，國內外學者開展了許多關于元認知能力發展的實驗研究，發現造成學生學習能力不同的原因并不是他們的知識水平不同，而是他們的元認知水平不同。正如我們在學習的時候，如果我們能夠發現自己走神了，并且進一步集中注意力，以便更好地完成學習任務；或者我們發現自己的學習方法效率太低，開始進行方法的調整，這些都是元認知監控在發揮作用。如果我們自己很久才發現自己效率太低，或者知道自己效率低卻又不能及時調節，就是元認知監控能力的低下。而元認知監控就是根據自我意識到的信息，對自身的學習方式進行調整，以尋找到最適合的認知方式和情緒狀態。
二、目前高中信息技術課程對學生動手實踐的缺乏導致學生元認知監控能力低下
營造良好的信息環境，打造終身學習的學習環境是信息技術課程基本理念之一。我國基礎教育課程改革人才培養目標中強調，學生應具有初步的創新精神和適應終身學習的基礎知識、技能和方法。培養元認知監控能力將有利于促進學生所掌握的陳述性知識向程序性知識的轉化，有利于幫助學生形成正確的認知導向和學習遷移，有利于學生創新意識的培養。雖然課改宗旨是提高學生信息素養，為學生打造終身學習的能力，但在具體落實情況看來，教師對學生內化知識，學習能力的培養不夠重視。
以《網絡技術應用》為例，教材主要內容有“網絡技術基礎”、“因特網應用”、“網站設計與評價”三大內容。在“網絡技術基礎”章節教學內容是建網與接入因特網。學習網絡知識，尤其是關于網線制作、雙機互聯、局域網布圖、選擇拓撲結構組建網絡等操作技能很強的學習，學生應該有動手實踐的機會。但目前南京高中學校機房的配置僅可以供正常教學，多數學校不愿投入大量的財力購買滿足實踐需要的設備、材料，導致學生正常的實驗訓練無法得到保證；又因教師教學手段較為單一，目前的上課現狀主要采用幻燈片演示為主，口頭敘述為輔，大量練習題做測試，偶爾借助有操作內容的視頻調節乏味的學習環境，但依然擺脫不了講聽式、講座式的教學方式。這樣的結果就是學生對課堂學習毫無興趣，學生也不能產生一個對學習過程的認識策略，不會回顧自己的學習過程，不會調整自己的學習進程，不會計劃學習任務。他們在學習中獲得最多的仍然是停留在記憶層面的文字信息。學生的元認知監控能力沒有得到發展。表1清楚地反映出目前學生元認知監控能力的培養欠缺。
三、用以促進學生元認知監控能力的虛擬學習環境探究
虛擬現實技術按其功能大體可分為四類：沉浸虛擬現實技術、分布式虛擬現實技術、混合現實系統、桌面虛擬現實技術。
桌面式虛擬現實技術，也稱窗口中的VR，是虛擬現實技術的一個分支。其主要特點是不需要昂貴的大型計算機和復雜的設備，主要通過計算機的屏幕和聲卡等常用設備與用戶交互，用戶主要是通過鼠標、鍵盤等設備控制和操縱虛擬環境中的物體。
嘗試用桌面虛擬現實技術為學生提供生動、逼真的學習環境，如建造硬件模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等，在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學生學習知識的過程。親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動的交互與被動的灌輸，有本質的差別。
研究設想在虛擬實驗活動中，學生在自己的認知結構和對實驗內容理解的基礎上，設計方案，通過自我調節和管理，在虛擬實驗系統中活動。創設真實情境,實現形象化教學,提供虛擬實踐的機會，有效突破培養學生元認知監控能力的物質條件限制。
從技術手段，虛擬現實技術可以模擬一個供學生動手實踐的實驗環境。例如，有這樣一個實踐環境，學生可以通過鼠標的點擊，模擬雙絞線的組合順序；在組建網絡的環節，可以實現一個類似線路圖的流程。在流程里，學生選擇小型局域網的硬件連接點，選擇通信協議，配置網關，IP地址的分配等。這個層次的設計可以解決硬件資源不足的困擾，從而通過對學生技能的訓練達到學習概念的理解與鞏固。
利用虛擬學習環境引導學生學習意識，從而進一步提高他們的元認知監控能力。
四、虛擬學習環境的設計
1.學習環境的結構和功能設計
本虛擬學習環境是為高中信息技術課程《網絡技術應用》開發的。選取其中的組建局域網為本虛擬學習環境的一個開發項目。
虛擬學習環境的建設，除了模擬實物，更重要的是將虛擬學習環境的學習融合元認知監控進行訓練?！毒W絡技術應用》主要內容有“網絡技術基礎”、“因特網應用”、“網站設計與評價”。其中網絡技術基礎單元主要涉及了網絡是如何工作的問題，讓學生在因特網應用的基礎上增進對網絡技術基礎理論與基本原理的了解，如計算機網絡、網絡協議、網絡通信、網絡應用模式、IP地址、域名和局域網的構建等。針對這一環節教學條件限制以及學生學習效率不高的情況，本虛擬學習環境旨在改善網絡教學內容的實踐條件以外，還可以提高學生的元認知監控能力。如圖1所示，本學習環境主要有四大模塊組成。
（1）學習計劃制訂模塊
學習計劃的制訂是學生學習能力、主動性、自控能力、知識組織能力的體現。完全讓學生自己制訂或規劃學習，尤其對于很少注意知識整理歸納的學生，他們會漫無目標，不知所措。故而虛擬學習環境要具備可以引領學生學會制訂學習計劃的策略。從教材分析可看出，組建局域網涉及網絡拓撲結構、網絡連接設備、傳輸介質、網絡協議、網絡服務等知識體系。
已有研究表明問題清單是個體不斷促進反省能力的訓練，自擬提問清單，可以調動學生的主體作用。虛擬學習環境可以設計類似提問清單的方法幫助學生學會制訂學習計劃，養成良好的學習習慣。例如在組網實驗前引導學生思考網絡規模、拓撲結構、網絡硬件、軟件的思路等。
系統給出清單目的在于喚起學生思維中的概念記憶，學生再結合實際的學習任務與個人認知重新梳理，去偽存真，重新建立一份個性化的清單。學生根據這份自我提問的清單，便可制訂局域網組建的步驟。
學生自己提供一份進行自我觀察、自我監控、自我評價的問題清單，可預測出學習過程可能遇到的問題，自己尚缺的知識準備等。學習系統事先只是提供一個問題清單的簡易模板，所以便不會造成學生的依賴。
（2）執行監控模塊
制訂學習任務后，虛擬現實技術構建的學習環境便為學生創設練習的機會。學生可以根據原先制訂的規劃檢驗自己的計劃是否合理。舉一個簡單的例子：不管是最簡單的雙機互連網絡，還是小規模的機房局域網絡，這其中網線制作的環節是不可缺少的。學生對于T568A標準線序和T568B標準線序記憶困難。虛擬學習環境可以讓學生有模擬排列雙絞線線序的練習，排列好之后，再選擇網線連接的兩端設備。虛擬學習環境系統有智能監控功能，記錄下學生的操作過程與結果，進而判斷學生操作的正誤。
（3）檢查結果、即時補救模塊
學習系統在自動監測學生操作行為的環節同時可以給出學生練習錯誤的提示。根據提示，學生進行自我反思，試圖查到出錯環節，學生通過自己以及虛擬學習環境這樣非外界人力的幫助，重新調節原來的知識概念，將錯誤環節進行改正補救，這些也有助于自我效能感的提高。不僅如此，經過訓練，學生解決問題的正確性和克服難題的堅持性也得到了提高。例如，在若干電腦組成局域網并連入因特網時，集線器與交換機的選擇，路由器的選取與否等。如果學生選擇硬件錯誤，學習環境便給以暗示：或文字形式提醒，或操作虛擬實體的位置變化。在諸如此類的暗示下，學生便可以步步為營，最終找到出錯點。
（4）評價體系模塊
評價體系可以分為自我評價，同學評價，教師評價3個部分。自我評價更體現反思過程。學生通過撰寫半開放式的自查表反思學習的得與失，分析存在的困難及其原因，而根據同學間的評價可以了解他人的不足與長處。學生在自我評價中學會分析、監控自己的學習過程和學習質量。在評價他人的過程中，既可取長補短，也可鍛煉個人看待事物的客觀性。教師負責提供作品評價的量規和范例，對學生的評價進行集體或個別的指導，這樣也避免了學生間評價的任意性。
整體學習環境設計與學生互動之間的關系如圖2。
2.開發環境
系統的開發環境包括:Windows200O/XP；開發采用編譯器java語言；數據庫系統為Access。使用的軟件工具有3DS MAX，用于制作實物模型、Cult3d 用于實現模型交互控制和場景布置、Dreamweaver用于制作信息的集合平臺?？蛻舳瞬捎梦④汭E瀏覽器，用于系統用戶接口功能測試。系統運行環境主要結合用戶已有的系統環境來進行系統部署。網絡系統是現代信息系統的重要支撐，網絡環境由連接系統的服務器、客戶機以及其他類型的終端設備組成。
系統運行硬件環境是提供核心數據庫服務和提供Web服務等應用的PC服務器，其操作系統是Windows2000Server/WindowsXP?？蛻魴C為普通的PC機。由于微軟的操作系統界面友好，大家非常熟悉，客戶機的操作系統都選用Windows2000/XP。
五、虛擬學習環境給信息技術課程帶來的優勢
1.彌補遠程教學條件的不足
在實際教學中，往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因，而使一些應該開設的教學實驗無法進行。利用虛擬現實系統，可以彌補這些方面的不足，學生足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解。
2.避免真實實驗或操作所帶來的材料耗損
真實的實驗下，學生由于不熟練的操作導致失敗，將實驗提供的例如雙絞線、水晶頭浪費的現象普遍存在。在虛擬學習環境下進行實驗，則可以免除這種顧慮，學生在虛擬實驗環境中，可以放心大膽地去做嘗試。
3.有效發展高中生元認知監控能力
虛擬學習環境不僅引導學生檢查答案是否正確，而且可以引導學生檢查自己的解題思路。使學生養成對學習活動積極反思的習慣，從而提高學生學習的監測、調控能力。
在教學課堂中教師參與減少，更多是在教學中注重學生元認知監控能力的培養，有效地調動了學生學習的主動性。聽課不再是被動接受教師傳授的知識。由于在實驗訓練中采用表單提交的方式，并且可以呈現班級的整體思考結果，大家努力使自己不要成為旁觀者，積極思考一些問題，改變了教師“一言堂”的局面。
利用虛擬學習環境中的評價功能，一部分學生能夠對每節課所學知識進行反思，找出它們與先前知識的聯系，感覺學到的知識不再是零散的，而是前后相關聯的，尤其是可以將局域網知識有條理地結合在一起，促進了學生認知結構的完善。
結語
空間聲學設計范文4
關鍵詞：音質設計；藝術性表現；主觀評價
Abstract: the ultimate goal of timbre design is subjective assessment of the audience. And subjective evaluation of the uncertainty of the decision to the sound design is not only the product of reason, also is the combination of the perceptual and the rational. Both the superiority of timbre design is to meet the functional requirements of acoustics, under the precondition of the visual effect can get on the biggest audience identity.
Keywords: timbre design; Artistic performance; Subjective evaluation
中圖分類號： TU112.2+8 文獻標識碼：A文章編號：
1建聲設計藝術性表現中材料的媒介性
綜合性體育館是以視、聽為主要使用功能的大型公共建筑。體育館比賽大廳空間形式設計應與音質設計相配合，音質設計對觀眾廳空間的影響除在空間大小、平面形式等宏觀的選擇上，還影響和決定了大廳空間界面的形態。
建筑聲學設計中聲學材料（或結構）應用與表現是音質設計的物質基礎，也是空間界面的物質存在。聲學材料與結構除了具有聲學性能外，通過本身具有的肌理、質地和色彩等視覺屬性，也是實現大廳空間細部特征的有效工具。材料對設計意圖的表達，來自于設計師對材料特性準確把握的基礎上，賦予材料以理念，促進建筑視覺形象的表達。聲學材料（或結構）通過不同的組合與加工方式，能夠形成不同的審美體驗。例如木材沉靜、親切的自然信息對空間溫暖感的表達，體現了建筑與環境融合的心理需求；金屬材料的多樣化形態體現了當代建筑表皮注重人心理感受與高技術相平衡的思想等。
2聲效空間中聲學材料的表現方式
聲效空間指的是用于觀演活動的室內封閉空間，是具備建筑基本范疇（實用、堅固、美觀）并兼有室內聲場屬性的空間。聲效空間的空間界面形態傳達出了音質設計的目的，這種目的決定了聲效空間與其它空間的差異性，既有某種秩序的存在。聲效空間的秩序來自于對空間形式的需求和良好音質的功能制約，是一種實用空間的物質性表達。
材料作為空間界面表現的載體，影響著空間的劃分強度和品質的塑造。在空間界面的設計中，聲學材料與構造是可以直接作用于受眾的物質手段，具有其自身的媒介表現性。聲學材料與構造的組合方式或表達方式決定了界面信息的傳達方式，直接影響信息的傳遞效果。聲效空間是由聲效界面通過對功能、形式和材料的選擇與回應來完成自身屬性的。因此，從聲學設計的角度理解，聲效空間的藝術性表達關注于構成空間體量的聲學材料與構造的表現方式，以及這種表現方式帶給空間中人們的建筑體驗；從建構的角度理解，空間的形式與音質要求相契合，是聲效空間的藝術性由內而外的體現，是形式與功能的統一，也是聲學發展的必需。
3聲學材料的運用與藝術表現
當今的大型公共建筑設計體現出更多理性的設計觀念，重視和關注于建筑的細部和表皮，這些正是通過對材料表現的運用所表達的。
通過感受聲學材料的構造方式和材料在細部中的體現，可以進一步理解界面在控制聲音的過程中所擔負的作用。聲學設計中，聲學材料同時展現自己的肌理、色彩、質地以及光環境等，空間形式的美感與這些相關元素的組合是否適當直接相關。聲學材料的運用是多種材料和構造的綜合運用，而不是通過單一材料的選擇來進行的。根據材料的不同性質，采用可折疊或可彎曲的建筑表皮形態對原有界面進行替換，使界面根據使用的不同需求進行形狀的變化。
對于建筑內部使用空間來講，進入建筑中的每個人都扮演著傳播受眾的角色，他們在直覺感知、行為體驗的過程中，與建筑表皮所承載的信息發生相互作用，并作出反饋。在聲學材料（或結構）的運用中，應當充分考慮到材料表現與受眾認知途徑的搭接、以及受眾解讀的附著因素。聲學設計作為體育館設計的組成內容，聲學材料（或結構）的選擇與應用對設計意圖的表達與受眾心里的契合至關重要。
4分立與趨同――建聲技術與藝術表現的完美結合
在體育建筑快速發展的今天，特別是室內綜合性體育館，其建筑外部形象與內部空間都面臨著更高、更綜合的要求。室內環境的重要因素，聽覺和音質感受與非聲學參量（包括視覺、熱舒適度）的相互影響逐漸成為建筑聲學研究的前沿課題[1]。
基于近年來國內建筑（室內）設計與建筑聲學設計的脫節，引發了本文對兩者研究范疇的思考。從設計實踐中不難看出，建筑師與聲學工程師相互之間問題上的爭執與矛盾，多是由于所持的技術價值觀不同而造成的。事實上，設計的脫節不僅影響了功能的正常使用或缺乏美感的形式，同時也造成了設計上的遺憾和不必要的浪費。綜合性體育館聲效空間的室內設計一定程度上依賴于感性的構思，然而實現的過程卻依賴理性的技術，這是一種分立，主要體現在藝術表現與聲學功能需求的關系之中。聲學技術與美學的結合是具有觀演功能建筑空間所特有的課題。建立在理性的技術基礎之上并注入了感性的建筑思維的聲學設計，在室內設計中有著不可忽視的作用，體現出現代空間造型設計對音質設計的認同。
結論
技術與藝術是一對矛盾的統一體[2]。在綜合性體育館建筑空間中，聲學材料（或結構）以界面的形式及其自身質感、色彩等視覺屬性來影響空間的性質。在聲學材料（或結構）的應用方面，各種新型聲學材料與復合材料的使用是體育館比賽大廳音質改善和空間美感營造的基石。
音質設計在于使聲學材料的聲學理性在視覺上得以充分的表達，將自身的材料質感展示出來，體現表里一致的真實效果。良好的大廳聲環境是建筑形式、音質設計的結合，也是材料特性與結構的形態表達。在追求聲學邏輯合理性的同時也實現材料的美學價值。建筑聲學材料與結構具有聲學功能與視覺需求的雙重屬性，音質設計的藝術性表現能通過視覺傳達信息，但其藝術性表現的意義不僅在于視覺形式本身，更重要的還包括了其所傳達的情感。這是音質設計在達成聲學功能之后，體現在形式之上的意義。
參考文獻
空間聲學設計范文5
關鍵詞 混響時間 吸聲材料 建筑聲學 室內音質
1 項目概況
靖江體育中心位于靖江市濱江新城，總建設面積96200m2。項目整體設計中，將靖江獨特的地貌肌理作為基本元素，用建筑地形學的操作方法來規劃場地和設計建筑，很好地體現出靖江獨有的地貌特征。體育館與游泳館利用屋頂的連接形成極具張力的幾何形體量，與橢圓形的體育場一起構成場地內的標志性建筑，立面主要采用鈦鋅金屬板、金屬穿孔板、玻璃幕墻等材料，利用體塊穿插的手法消減巨大體量帶來的壓抑感，精心設計的細部節點突顯了建筑的精致典雅。
靖江體育中心包括體育館、訓練館、新聞中心、游泳館等對室內聲學環境具有要求的空間，各空間根據其使用功能確定室內建筑聲學技術指標和要求。體育館比賽大廳以體育比賽為主，兼顧大型活動和表演。訓練大廳以體育訓練為主，新聞廳以室內語言清晰度為主要設計目標。比賽大廳以擴聲為主，建筑聲學設計通過控制廳內的混響時間和其頻率特性，確保具有較高的語言清晰度。室內聲場要求避免出現回聲、顫動回聲及聲聚焦等影響語言清晰度的聲學缺陷。
2 場館建筑聲學與裝飾設計簡介
2.1 聲學裝飾材料的選用
與一般的廳堂相比，體育場館的容量大，混響時間長，極易引起各種音質缺陷問題，因此在音質設計方面，需根據體育場館體積來確定最佳混響時間，再根據最佳混響時間來確定吸聲材料的面積、分布和構造。聲學材料的選取應集聲學、裝飾、經濟性于一體，再根據整個建筑的格調、理念，確定體育館內部空間的裝飾風格和色彩。
靖江體育中心在室內建筑聲學設計和內部裝修設計中，完美地將聲學和裝飾的特點緊密地結合在一起，使用金屬超微孔吸聲蜂窩板、金屬超微孔吸聲方通作為室內的聲學裝飾主要材料，主體裝飾設計以簡約、大方、流暢為主線，并配以各種顏色的金屬超微孔吸聲蜂窩板作為頂部的點綴，既滿足了場館的建筑聲學要求，又滿足了內部裝飾的需要，材料無需添加任何纖維類多孔吸聲材料就能滿足需求，具有裝飾、吸聲、防火不燃、防潮、防腐、清潔環保、可再生利用、無污染等特點。
2.2 游泳館聲學裝修簡介
游泳館有比賽館、訓練館、兒童戲水池組成，游泳館進行聲學設計時，為了保證游泳館吸聲材料在潮濕及有腐蝕性氣體等環境下的性能穩定性；吸聲材料需具有防潮、防腐蝕、防霉變、防冷凝水等功能，而本項目使用的金屬超微孔吸聲材料能夠很好地達到上述要求。
游泳比賽館墻面采用了20mm厚和10mm厚的銀灰色金屬超微孔蜂窩吸聲板，不同厚度的蜂窩板在各吸聲頻率的吸聲系數不同，通過不同厚度的蜂窩板組合使用，可以對中、高、低頻都起到更好的吸聲效果。金屬超微孔蜂窩吸聲板相比傳統纖維類吸聲材料在防潮、防腐方面有明顯優勢，整個墻面布置2214m2的蜂窩板。板塊大小為2000mm×800mm。
訓練館泳池頂面也采用20mm厚和10mm厚的白色金屬超微孔蜂窩吸聲板，整個頂面布置2115m2的蜂窩板，板塊大小為2000mm×800mm，訓練館墻面采用20mm厚的銀灰色金屬超微孔蜂窩吸聲板，布置了969m2的蜂窩板，板塊大小為2000mm×800mm。
兒童館頂面是采用20mm厚的白色金屬超微孔蜂窩吸聲板和彩色鋁單板吊頂，布置了863m2的蜂窩板，板塊大小為2000mm×800mm。
游泳比賽館和訓練館項目竣工后，兩場館經過測試，內部在500～1000Hz頻率段其滿場的混響時間為2.7s，符合國家體育建筑設計規范的聲學設計要求。
2.3 體育館聲學裝修簡介
體育館三層走廊和觀眾休息廳頂面采用金屬超微孔吸聲方通，成條狀間隔布置，線條流暢，具有立體感，鋁方通主要用于隱蔽過程繁多、人流密集的公共場所，在便于空氣的流通、排氣、散熱的同時，能夠使光線分布均勻，使整個空間寬敞明亮，金屬超微孔吸聲方通不僅具備了普通方通的特性，同時吸聲性能優異，在人流密集、聲音嘈雜的環境中效果尤為明顯。金屬超微孔吸聲方通是集裝飾性能和吸聲性能于一體的新型材料，方通尺寸為100mm×50mm，安裝間距100mm，顏色為銀灰色，安裝長度8307m。
空間聲學設計范文6
一、現代廳堂設計中音樂聲學的重要性
1.音樂廳堂建筑設計團隊的理想形式
與音樂類廳堂設計相關的基礎學科包括建筑學、音樂聲學、建筑聲學等。此專業類廳堂設計與建造的過程中，通常由具有一定音樂素養的建筑師和聲學專家共同合作完成。國際著名的聲學家白瑞納克(L.L.Beranek)曾與多名享譽全球的建筑師合作，進行音樂廳設計。值得一提的是，在研究聲學之前他就是職業音樂家［2］，具有較深的音樂造詣。而我國與歐美國家不同之處在于文化背景的差異，我國普通中、小學乃至大學的課程中，音樂知識的廣度與深度都有所局限，這使得培養出來的建筑設計師在設計音樂類廳堂時，對方案中某些具體的細節難以把握，而潛在的不利因素，最終將在此類廳堂的使用過程中產生一些負面影響。國內外較為成功的建筑作品以及筆者參與的河北省重點工程北戴河海上音樂廳設計的實踐表明，由建筑專業、音樂專業、聲學專業共同組成的設計團隊，是音樂廳堂設計的理想組織形式。
2.音樂聲學應貫穿廳堂設計與建設
音樂聲學是藝術與科學的交叉學科，是音樂學與物理學的邊緣學科，也是音樂廳、歌劇院建筑設計中必不可少的基礎學科。在相關的音樂類廳堂設計中，正是依據音樂聲學原則，來實現音樂廳和歌劇院的優良音質。在音樂廳堂設計中更多的是體現音樂的內涵，有益于建筑設計的進一步完善，創造出更好的設計作品。在建筑體的施工、調試直至建成，廳堂的聲學性能作為保證聲環境的充分使用、滿足演出的各項需求是必不可少的。在北戴河海上音樂廳方案設計的階段，到后來擴充深化設計的階段，先由使用者(通常指在音樂方面較權威的專家)結合聲學專家，依據音樂的聲學原理對人聲與樂器的聲源特性、樂音在廳堂空間的傳播規律以及人耳對音質的評價標準，進行系統的分析與定位;然后再由建筑、聲學、音樂三個專業根據各專業的行業標準或相關規范，結合使用方對該廳堂所提出的具體到功能方面的要求，互相借鑒與協調，擬定初步方案;最后由建筑專業將建筑聲學與音樂聲學的要求融合在最終建筑方案中。從音樂廳設計的初步方案開始直到工程的驗收，經三方面專業人士的協調工作，既縮短了設計與建設周期，又提高了工作效率，收到了事半功倍的效果。北戴河海上音樂廳外景如圖1所示。北戴河海上音樂廳經國內眾多知名音樂家及音樂團體演出后，好評連連。
3.在廳堂建設中應用音樂聲學的緊迫性
音樂廳堂作為傳播文化藝術與社會文明的特殊場所，本身就是藝術與科學的結晶，長期以來，在歐美國家正是因為此類建筑在社會生活和文化生活中的獨特地位，使其建造和使用價值備受各界關注。同樣，我國經濟的迅速發展帶動了文化建筑的蓬勃興建，各種文化中心、演藝類廳堂大量涌現，這對創建社會主義精神文明起到重大作用。同時，作為投資高、規模大的永久性建筑，更應周密而又慎重地進行規劃、設計與施工，正因為音樂聲學對音樂廳堂設計與建造具有如此重要的指導作用，將音樂聲學應用到“凝固的音樂”中去也就變得順理成章了。建造音樂廳和歌劇院不僅能滿足人們的感官享受，同時也能為人們提供豐富的精神文化享受。建筑藝術、音樂藝術、工藝美術、工業設計等藝術與技術門類穿插在這個時代，當它們同時在一個空間中展現時，通過聲、光、色、型等多種方式所傳遞的巨大能量，使人們的感官受到更為強烈的震撼，從中得到藝術的極致享受?？梢哉f，音樂廳、歌劇院這類凝固的建筑藝術，集中反映了城市、國家、甚至整個中華民族的精神風貌?，F代音樂類廳堂的蓬勃發展，對推動社會主義文化事業大發展具有十分重要的作用。
二、音樂聲學的基本內容
研究音樂中音響現象所遵從的物理規律，在對樂音音質進行主觀評價的同時，尋求與之對應的客觀評價標準和評價體系。音樂聲學與室內建筑設計相關的主要內容如下。
1.樂音的物理實質
聲音是機械振動經彈性媒介質傳播后，施加作用力(聲壓)于耳部，所產生的生理和心理感知。樂音是音頻聲學的重要概念，是聲音中最奇妙的部分。樂音是由人的聲帶以及弦、管等振動體按照一定規律(樂律)發出聲響，這種音符按一定的規律組合在一起，形成音樂的基本元素，即旋律。在物理學中，樂音的定義是:由基礎音和一系列與基礎音成整數倍的泛音列混合而成的復合音，具有確定的音高。音樂研究中通常由音量、音高、音色三個量作為主觀評價基本參數;在物理學當中與之相對應的聲學量是聲壓級LP、頻率f、頻譜LP－f(諧波成分)，成為樂音的客觀評價部分［4］。把音符按照作曲的規則排列起來就構成了旋律，形成日常生活中聽到的音樂。人耳對樂音的感受，是生理聲學和心理聲學的研究內容，也寓于室內建筑設計創造宜人空間的理念之中。源于機械振動的聲音，作為音樂類廳堂的聲源，其物理實質及規律自然成為建筑廳堂設計中尤為關注的問題。
2.建筑聲學
人類社會發展的歷史長河中，不論在哪個歷史時期，音樂、美術、建筑、雕塑等藝術門類都是彼此融合、共同發展、相互影響的。當音樂表演由室外逐漸進入室內時，上述種種藝術形式在專供音樂表演的建筑環境中展現并大放異彩。如我國古代宮廷的大殿，官邸的客堂，民間的戲院和西方的歌劇院、音樂廳等。這些音樂空間賦予人們視、聽的雙重享受，以人們喜聞樂見的形式傳播著、傳承著中國文化與華夏文明，也使得這些獨具匠心的建筑成為經典的藝術作品。廳堂空間中所運用形式多樣的建筑與裝飾形式、各具特點的內部構造與材料，在滿足特定聲學要求的同時，充分展現了時代的特色。聲音在封閉空間與自由空間中傳播的主要區別在于是否存在聲反射。當樂器或人聲作為聲源時，其頻率范圍、聲功率、聲壓級、指向性各有不同。顯然，直達聲的設計有明確的規律可循，而反射聲的強度、方向、聲能分布、頻率成分等會受到室內諸多因素的影響，從而變得十分復雜。例如:空間幾何尺寸，天棚、墻面等界面的材料及構造，裝飾物、空調等設備的擺放，座椅與觀眾的位置等，這就使得把控與反射聲有關的廳堂聲學性質難度增大，需要借助專業軟件與模具進行周密的聲學設計，同時在建設過程的各個階段，都使用聲學儀器跟蹤采樣，配合適當的測試手段，調整各項參數均達到設計標準，最終完成客觀評價。當然，音樂類廳堂必須經過音樂家、聲學家和觀眾進行的主觀評價后，方可認為完成［3］。由于反射聲以及與反射相關的諸多聲傳播與聲能分布性質支配著音樂廳堂音質，所以廳堂建筑聲學設計的關鍵是掌握聲反射的規律，確定音樂廳堂規模、體形、材料、表面造型。
3.樂器聲學
樂器聲學是一門研究各種樂器發聲原理、音質特點、及型制構造的學科。任何樂器的最終演奏效果都是和音樂表演空間的聲學環境品質密切相關的。研究不同的聲場環境和音樂表演形式之間的諧和關系成為非常重要的課題。在獨奏、合奏、或大型交響樂隊的表演中，各種樂器與樂器組合產生的樂音，音量、音高、音色以及方向性等方面都有很大的差別，則進行音樂類廳堂建筑聲學設計時，應當了解各類樂器的聲學特性。按照薩克斯－霍恩博斯特爾樂器分類法，根據振動體振動機理的不同，把樂器分為弦鳴樂器、氣鳴樂器、膜鳴樂器、體鳴樂器、電鳴樂器五大類［4］。深入研究之后會發現，配器涉及的樂器種類、數量的確定、每件樂器在舞臺上的位置、曲目的選擇等，均與建筑聲環境密切聯系，最終會發現某個音樂廳堂更適合某些樂器、某類作品，換言之，為了追求更好的聲音效果，某類作品、某種樂器或樂器組合在某個特定廳堂中進行表演會更為合適，這說明音樂表演品質與演藝空間的聲學特息相關。建筑師與音樂家只有互相更多地了解對方的專業知識，才能使自己的藝術表現更為出色。中國春秋戰國時期的孔子，意大利文藝復興時期的達•芬奇，在這方面都是世人皆知的杰出代表。藝術與各行各業的緊密結合，也成為當代人類文明的一個亮點。
4.電聲學
聲源以兩種形式在音樂類廳堂內出現，即自然聲和電聲。自然聲是人聲或樂器所發出聲音，通過空氣直接傳入人耳的聲音。電聲則是人聲或樂器聲通過拾音、調制，最后從揚聲器發出，或以電子音樂形式傳入人耳的聲音。隨著科技的發展，根據使用的需要以及人們欣賞取向的多元化，在自然聲廳堂中，也開始為主持人播音、為講演甚至為音樂表演，更大范圍、更大程度地使用電聲技術。由于電聲技術大大提高了人聲與樂器的聲功率，并通過改變樂音信號的頻譜特性、延遲特性、方向特性、時序特性、動態特性等來控制與創造音樂的音色特性，所以越來越多地被用于音樂類廳堂使用中［5］。在建筑廳堂作聲學設計時，應充分考慮擴聲系統的規范、標準與音樂欣賞的主觀評價標準，以達到極致的感官享受。
三、音樂聲學在音樂廳設計中的應用
北戴河海上音樂廳是一座既能實現音樂廳自然聲功能又可以進行歌舞表演、電影放映、會議洽談的一個多功能廳堂。海上音樂廳室內聲學設計如圖2所示。在內裝修設計中依據音樂功能要求確定設計理念，由圖2可以看到音樂廳在藝術表現形式上充分考慮到以海濱為主題，使其內部造型與功能和諧統一。依據聲學計算要求，采用3.0mm貼木鋁單板，按照流暢的飄帶形式、模壓成型，再分段、分面進行不同穿孔率及無穿孔處理，實現有控擴散、吸收。在環境光處理方面，配以海一般湛藍的光圈照明，把海的感覺孕育其中，在功能和形式上都能給人們帶來耳目一新的感覺。除了對界面的幾何形狀與尺度、材料的聲學性能及構造形式予以充分考慮之外，在音樂廳舞臺環境中，運用了簡捷的電動機械裝置，控制音樂反射罩頂部與側面結構水平夾角，通過調整聲反射，來轉換音樂廳的聲學條件，使上述對聲學條件差別很大的使用功能均能得到滿足。
1.建筑聲學天棚有利于與樂音的反射
早期反射聲是指直達聲后，延遲時間50s內到達的反射聲。這些短延時的反射聲主要是經由室內界面一次、二次以及多次反射后到達接收點的聲音。早期反射聲對廳堂聲音響度和音質產生很大的影響。通過天棚與墻面組織好反射聲，使得樂音具有更好的親切感、環繞感、豐滿感。(1)天花中央是GRE模壓成型的貝殼造型的聲反射板，使觀眾席得到充分的早期反射聲。保證在音樂廳功能中有足夠的響度與良好的音質。聲學天棚與墻面聲擴散體如圖3所示，其中兩頁貝殼交會位置之間設置面光橋，向舞臺投射均勻的面光。觀眾廳主照明光源則由貝殼造型反射板表面上網格狀的點光源組成，寓意晶瑩剔透的珍珠，與海洋的主題相呼應。圖3聲學天棚與墻面聲擴散體(2)聲學天棚的周圍采用2×12雙層石膏板，按照曲面疊加形成聲擴散體，圖3周邊不規則曲線為聲學天棚的輪廓線。按聲波波長λ=C/f的基本要求，跌落高度h=400mm，平面延展600～1200mm不等，形成了大量的聲擴散，除加強直達聲強度外，還保證了廳堂的聲均勻度。曲折的藍色光圈作為觀眾廳的一般照明，增添了音樂廳的藝術美感。
2.觀眾廳建筑平面形式與樂音的傳播特性
協調確定觀眾廳平面的主要因素有聲源聲功率、指向性、頻譜特性以及人耳聽覺閾值、方向性、靈敏度、人眼視覺特性等。樂器或人聲作為聲源，具有特定的聲功率和指向性，因此，廳堂的幾何尺寸應符合聲音的平方反比定律。通常情況下，軸向長度不宜大于30m。海上音樂廳的觀眾廳中，從臺口至后墻約為20m，以自然聲進行獨奏或獨唱，聲音的強度均可得以充分滿足。樂器或人聲指向性頻譜特性將會制約音樂廳寬度，尤其是臺口附近建筑寬度不得過大，以保證側邊座位觀眾獲得理想的視聽效果。海上音樂廳臺口處觀眾廳寬度控制在22m，確保直達聲與早期反射聲得到充分保證。側墻的聲學設計必須實現豐富的側向反射聲與有效的聲擴散，實現良好的聲場均勻度及合適的混響時間［6］。(1)直達聲的保證。由大幕線中心點至觀眾廳后墻中點的軸向距離為20m，水平視角58°，座位排距900mm，C值為18mm，最后排升起高度1.8m。(2)反射與擴散聲的滿足。寓意海浪綿延形態的墻體造型，延續了天花造型的整體風格，這種曲面疊層藝術形式形成的聲學構造，從音樂廳天棚延續至墻面下部，使得廳堂空間整體統一，杜絕了通常因為裝置反射體與擴散體等功能構件，致使內部裝修凌亂的現象。吸聲、擴散體單元高度為400mm，采用水平厚度漸變的構造，形成適合不同聲學特性的連續變化空腔，以控制不同頻率范圍的吸聲量［7－8］。藝術與功能相結合的墻面吸聲體與擴散體恰到好處地控制了廳堂的混響時間，使得聲音的清晰度與豐滿度得到平衡，保證自然聲與電聲都能得到合理的表現。(3)擴散體的設計?？涨缓穸葷u變曲面擴散體是本廳堂聲學構造造型特點，工藝較為復雜，采用廠家定制、工地現場安裝方式進行施工。
3.可調聲反射罩適合不同的音樂表演
在多功能廳堂中，為了更好獲取反射聲，有效地利用自然聲，使觀眾得到滿意的音質和音量，充分展示音樂的表現力，通常在臺口設置音樂罩，在合奏或合唱時還可以確保樂師與歌手之間的聽聞和協調。海上音樂廳舞臺聲反射罩頂部與側面部分均采用分段電動旋轉構造(見圖4)。當作音樂廳使用時，聲能量分布得到控制，對觀眾席形成最佳覆蓋。調整反射罩單元之間的空隙，使得在演出大型交響樂時，部分聲能及時散逸，以免聲壓級過大造成聲污染。在獨唱或獨奏時，調窄反射罩之間的空隙，就能夠形成較強的反射聲，加強直達聲的強度，使觀眾聽聞舒適、悅耳。另外，通過電動旋轉機械裝置，對燈光和幕布實現調整，即可滿足多功能廳堂的使用要求。
4.廳堂的響應特性與樂器的音質特性
音樂廳聲學特點中，除了一般要求的聲場標準外，最重要的就是“保真”，即把演奏表現的音樂信息不畸變地傳輸給聽眾。由于廳堂的界面材料具有選擇性吸收、反射及擴散的特性，聲音在廳堂傳播過程中，不僅會讓能量流失，而且會使各種頻率的加強與衰減達不到理想狀態，最終到達聽眾耳部的樂音就不是原來的聲音了，或多或少地在音量、音色上會有所變化。觀眾在音樂廳、歌劇院中聽到的樂音不是純粹聲源的本音，而是樂器聲與歌唱聲經廳堂調制后合成的效果。形象地說是樂音首先通過房間這個大音箱的共鳴，然后再傳入人耳。同一樂章、同一樂團在不同音樂廳中演奏，會聽聞到音質的差異，就是這個原因?？梢哉f建筑師設計音樂廳的工作類似于制造一個大音箱，可見優良的音樂廳聲學品質在于聲音響應的最終合成。借助現代聲學儀器進行的客觀聲學測量，可以為合理的設計提供有效參考。音樂廳頻響曲線如圖5所示，可見基本圖5音樂廳頻響曲線平直的廳堂頻響被認為是優良的。
5.升降機械舞臺能為各種演出提供豐富的表演
舞臺機械是現代舞臺重要的功能部分，除數字化、智能化中控操縱的電動吊桿系統可以自如地調整燈光、幕布及布景系統處于要求的位置與狀態外，升降樂池、升降舞臺、轉動舞臺、平動舞臺等結構形式為劇情的需要提供了三維的運動空間，以滿足時空變化的各種需求。海上音樂廳屬于高標準小型音樂類廳堂，開敞式升降樂池由兩塊3m×8m機械升降臺面組成，行程2.8m，可滿足小型歌舞劇與其他小型文藝演出的需要。
