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空间声学设计范文1
“学生活动空间的设计”要从“教师、学生独立思考的空间”、“小组合作的空间”、“师生合作的空间”，三方面进行思考。因此，教师要在备课和上课中狠下功夫，对课堂教学的每一环节，都要充分体现“学生活动空间设计”的特色。如：小组合作学习的教学设计要有一定难度，有一定探究和讨论价值，问题要有一定的开放性；要留给学生充裕的独立思考空间、交流空间；要设计好一堂课的每个环节大约用多少时间，什么内容需要合作学习，合作学习的时间是多少，等等。所以教师不仅要认真钻研教材，了解学生，还要从学生的实际出发，周密考虑课堂教学设计。
1.注重“独立思考空间”的设计，培养学生独立思考的习惯及能力
数学学习是一个思考的过程。“思考”是学习数学认知过程的本质特点，是数学学习的本质特征。没有思考的学习那不是数学学习。教学中，无论是学生“观察、发现”或是“探索创新”或是“巩固深化”或是“联系实际”都让学生独立思考，再进行小组合作或再组织讨论交流。这样的讨论交流，是让学生独立思考之后进行的，因而学生有话可说，有话想说，有话能说，充分发挥每个学生的积极性。因此，课堂上教师要把握好问题，抓住时机适时适量的让学生独立思考；要多给学生独立思考问题的时间，以培养学生独立思考的习惯及能力。
(1)提出引人入胜的问题，引发学生思考。常言道，问题是智慧的窗口，是开启创新之门的钥匙。我们知道只有当学生意识到问题的存在才是思维的起点，没有问题的思维是肤浅的思维，被动的思维。作为教师，应根据所传授知识的特点，适时提出引人入胜的问题，使学生保持旺盛的求知欲、好奇心，扩大学生的思考空间和时间，使整个课堂充满积极创新的气氛。
例如：教学《负数》一课时，在课的伊始设计了游戏环节，老师说一句话，请同学说出与它相反意思的话：①向上看（向下看）。②向前走200米（向后走200米）。③电梯上升15层（下降15层）。④我在银行存入了500元（取出了500元）。让学生感受生活中的相反现象，帮助他们理解“相反意义的量”，扩大了学生思考的空间。
(2)创设问题情境，让学生在实践中进行思考。教师在教学中提供具有一定开放性的问题情境，提出一些富有挑战性和探索性的问题。这样不仅会激发学生进一步学习的动机，还能使学生在解决这些问题之后增强自信心，并且大大提高学习数学的积极性。开放的、有探索性的问题情境对学生思维能力的培养和学习兴趣的激发有很大的作用。
2.创设“小组合作学习空间”，充分发挥其实效性
在以往的一些课堂教学中，教师过于重视课堂形式的多样和课堂气氛的活跃，把小组合作学习当成课堂教学的插花点缀，小组合作学习流于形式，停于表层，实效不足，导致了小组合作学习的盲目性与形式化。
教师在备课时，必须根据学生的年龄和个性特点及认知规律设计探索性的问题，创设小组合作学习的“问题”，让学生在课堂上有“跳一跳摘果子的感觉”，激发和维持学生的兴趣，通过合作得出独特的答案和创造性的方法。
例如：《圆锥的体积》一课，其实圆锥的体积公式有些学生已经知道或者一看就能记住，但不一定真正理解其意义及推导过程，因此，课堂上我并没有怕耽误时间而舍去这一环节，而是为学生准备学具，一组等底等高的圆柱和圆锥及任意底任意高的圆柱圆锥两个，设计好实验记录单。通过小组合作倒米实验，使学生自主探索出圆锥体积和圆柱体积之间的关系，在小组活动过程中，培养学生的合作意识、动手操作能力和自主探索能力，真正发挥小组合作学习的实效性。
3.“师生互动空间”的创设，为学生提供探索与交流的时间和空间
师生在教学中已得到了交往、互动，相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。在这个过程中教师与学生分享彼此的思考、见解和知识，交流彼此的情感、观点与理念，丰富教学内容，求得新的发现，从而达到共识、共享、共进，实现教学相长，共同发展。
其实，教材中每一节的新知识大多数都是以实际情境为切入点，让学生在教师的引导下，在问题的解决过程中，通过自主地去探索、交流，感受知识产生的实际背景，掌握一定的实验技能及利用数学知识解决实际问题的基本能力。
二、结合实际，对学生进行合作学习方法的指导
有的小组合作总给人一种形式主义的感觉，这样做是不科学的。作为教师我们要能够进行及时的指导，如：讨论时间过少，讨论不够充分，流于形式而收不到实际的效果；不善于倾听他人或别组的发言和不同意见；在分组学习的过程中，好学生发言较多，而学习上有困难的学生发言较少，尤其是在辩论时，更是对自己缺乏应有的自信心。针对以上情况，教师要适时适度的去进行指导和帮助，使小组合作真正发挥出它的优势，为教与学服务。
三、注重合作学习的课后总结
1.教师在合作学习后的总结
教师对小组合作学习进行课后跟踪调查、收集反馈信息、反思成果与不足、对教学进行全面评价是十分必要的，这样做有利于改进教学。教师可以通过课堂观察、作业批改、找学生谈话等方式收集信息，反思取得成功的经验和不足之处的教训，进而针对每个小组的表现再做具体的指导，促使每个小组都进行反思，这样慢慢会形成小组合作学习的良性循环。
2.学生的反馈总结
学生通过分析和总结自己所学的知识，反思合作学习过程中的表现好的地方和不足的地方，并进一步提出建设性的意见。如：通过这次小组合作，我懂得了……；在小组学习过程中，我们需要改进的方面有……下次小组合作时，我们可以怎样做得更好……
例如：我们开展的小组活动之一，要求学生根据圆柱的特征，制作两个以长62.8cm，宽31.4cm的长方形纸为侧面的圆柱。学生在小组反馈总结中写到：组长宋谌说：“这次活动进步特别大，尤其是张兴宇同学也积极参与了进来。我们组最后失败了，这主要是我的责任，我很惭愧。尽管我们没有成功，但我们在活动中体验了动手制作、动脑计算、大家齐心协力的乐趣。我相信，经过这一次的‘风雨’，下次一定会见到‘彩虹’。”（这是一组“失败”学生的体会）
空间声学设计范文2
教师在实施数学教学过程中,要为学生创设足够的探索和交流的空间。可以通过“看一看”、“想一想”、“议一议”,等引导学生进行探索与交流,从而促进学生自主学习,变被动为主动,使课堂教学变得更加灵活,激发学生的数学学习兴趣。
一、以生动的实例在生活中求知
创设思维的空间,描述枯燥的概念,使比较抽象的内容变得通俗形象,结合教材,我们可在实际生活情境中寻找数学实例,比如,在教学《圆的认识》一节,教师首先提问学生,在日常生活中,你所见到的哪些物体是圆的?学生会说出多种形似圆的物体,再问,它和以前学过的图形有什么不同呢?这就给学生一个空间思维的过程,在学生广泛思维的过程中教师得肯定说,以前所学的图形的边基本是由线段组成的直边,而圆是由曲线构成的封闭图形。那么,你能想办法画一个圆吗?学生都在想如何画出来时,学生的兴趣,好奇心自然而来,大家众说纷纭,教师引导你们无论采用哪一种画法,定点与曲线的距离相等吗?这个相等的距离叫什么?它的二倍是什么?在一个圆里,它们各自有多少条呢?它们的关系如何?这些形象而具体的问题留给学生,从而启发学生积极思维和讨论。
二、兴趣中发挥,质疑思考
新教材的实施,让学生自主的参与数学活动是素质教育的基本体现。注重培养学生的学习兴趣,使学生形成一个良好的学习习惯,形成乐学、爱学、好学,在兴趣中发挥自我。树顽强的精神,从质疑中勤于思考,这时,对上边提出的质疑和问题,教师稍作提示,学生就可回答,在同一个圆里,半 径有无数条,直径有无数条,且直径就是这个圆的对称轴,那么圆就是一个轴对称图形,它们的关系是, 在同一个圆里,直径的长度是半径的2倍,半径是直径的1/2,即可表示d=2r或r=1/2d, 接着,老师又问,我们已经认识了圆,请同学们再回想一下,谁 还了解了圆的哪些知识?为什么将车轮一定要做成圆的?这些问题就是在同学们巩固圆的知识基础上,再向空间观念的发展,让学生进一步的发挥和思考。
三、在活动中探索,在操作中学习
现行课堂教学中的素质教育的根本任务,就是落实学生的主体性,课堂上学生能否参与活动及操作是学生能否成为学习的主人的明显标志,这时,老师可有意让一部分学生在练习本上画个半径是2厘米的圆,再让几个学生在黑板上画半径是40厘米的圆。大家通过实际的操作活动观察和想象,无论是以2厘米为半径画的圆还是以40厘米为半径画的圆,可以不难发现,前面提到的思考题的答案了。
空间声学设计范文3
关键词：元认知监控；虚拟现实技术；虚拟学习环境
中图分类号：G443 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2012）10-0048-04
一、元认知监控及其在学习中的重要性
元认知监控的概念是由美国心理学家弗拉维尔于1976年在其《认知发展》一书中提出的。元认知（meta-cognition）又译反省认知，是指个人对自己认知历程的认知。具体地说，元认知概念包括：元认知知识、元认知体验、元认知监控3个方面。在这3个要素中，元认知监控是元认知中的核心要素，是学习成功的关键。元认知监控是指个体在认知活动中能不断评价认知过程，获得认知活动质量的信息，找出认知偏差，并能适时地调整计划，选出恰当的策略。它主要包括：①制定计划；②实际控制；③检查结果；④采取补救措施。
近年来，国内外学者开展了许多关于元认知能力发展的实验研究，发现造成学生学习能力不同的原因并不是他们的知识水平不同，而是他们的元认知水平不同。正如我们在学习的时候，如果我们能够发现自己走神了，并且进一步集中注意力，以便更好地完成学习任务；或者我们发现自己的学习方法效率太低，开始进行方法的调整，这些都是元认知监控在发挥作用。如果我们自己很久才发现自己效率太低，或者知道自己效率低却又不能及时调节，就是元认知监控能力的低下。而元认知监控就是根据自我意识到的信息，对自身的学习方式进行调整，以寻找到最适合的认知方式和情绪状态。
二、目前高中信息技术课程对学生动手实践的缺乏导致学生元认知监控能力低下
营造良好的信息环境，打造终身学习的学习环境是信息技术课程基本理念之一。我国基础教育课程改革人才培养目标中强调，学生应具有初步的创新精神和适应终身学习的基础知识、技能和方法。培养元认知监控能力将有利于促进学生所掌握的陈述性知识向程序性知识的转化，有利于帮助学生形成正确的认知导向和学习迁移，有利于学生创新意识的培养。虽然课改宗旨是提高学生信息素养，为学生打造终身学习的能力，但在具体落实情况看来，教师对学生内化知识，学习能力的培养不够重视。
以《网络技术应用》为例，教材主要内容有“网络技术基础”、“因特网应用”、“网站设计与评价”三大内容。在“网络技术基础”章节教学内容是建网与接入因特网。学习网络知识，尤其是关于网线制作、双机互联、局域网布图、选择拓扑结构组建网络等操作技能很强的学习，学生应该有动手实践的机会。但目前南京高中学校机房的配置仅可以供正常教学，多数学校不愿投入大量的财力购买满足实践需要的设备、材料，导致学生正常的实验训练无法得到保证；又因教师教学手段较为单一，目前的上课现状主要采用幻灯片演示为主，口头叙述为辅，大量练习题做测试，偶尔借助有操作内容的视频调节乏味的学习环境，但依然摆脱不了讲听式、讲座式的教学方式。这样的结果就是学生对课堂学习毫无兴趣，学生也不能产生一个对学习过程的认识策略，不会回顾自己的学习过程，不会调整自己的学习进程，不会计划学习任务。他们在学习中获得最多的仍然是停留在记忆层面的文字信息。学生的元认知监控能力没有得到发展。表1清楚地反映出目前学生元认知监控能力的培养欠缺。
三、用以促进学生元认知监控能力的虚拟学习环境探究
虚拟现实技术按其功能大体可分为四类：沉浸虚拟现实技术、分布式虚拟现实技术、混合现实系统、桌面虚拟现实技术。
桌面式虚拟现实技术，也称窗口中的VR，是虚拟现实技术的一个分支。其主要特点是不需要昂贵的大型计算机和复杂的设备，主要通过计算机的屏幕和声卡等常用设备与用户交互，用户主要是通过鼠标、键盘等设备控制和操纵虚拟环境中的物体。
尝试用桌面虚拟现实技术为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造硬件模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动的交互与被动的灌输，有本质的差别。
研究设想在虚拟实验活动中，学生在自己的认知结构和对实验内容理解的基础上，设计方案，通过自我调节和管理，在虚拟实验系统中活动。创设真实情境,实现形象化教学,提供虚拟实践的机会，有效突破培养学生元认知监控能力的物质条件限制。
从技术手段，虚拟现实技术可以模拟一个供学生动手实践的实验环境。例如，有这样一个实践环境，学生可以通过鼠标的点击，模拟双绞线的组合顺序；在组建网络的环节，可以实现一个类似线路图的流程。在流程里，学生选择小型局域网的硬件连接点，选择通信协议，配置网关，IP地址的分配等。这个层次的设计可以解决硬件资源不足的困扰，从而通过对学生技能的训练达到学习概念的理解与巩固。
利用虚拟学习环境引导学生学习意识，从而进一步提高他们的元认知监控能力。
四、虚拟学习环境的设计
1.学习环境的结构和功能设计
本虚拟学习环境是为高中信息技术课程《网络技术应用》开发的。选取其中的组建局域网为本虚拟学习环境的一个开发项目。
虚拟学习环境的建设，除了模拟实物，更重要的是将虚拟学习环境的学习融合元认知监控进行训练。《网络技术应用》主要内容有“网络技术基础”、“因特网应用”、“网站设计与评价”。其中网络技术基础单元主要涉及了网络是如何工作的问题，让学生在因特网应用的基础上增进对网络技术基础理论与基本原理的了解，如计算机网络、网络协议、网络通信、网络应用模式、IP地址、域名和局域网的构建等。针对这一环节教学条件限制以及学生学习效率不高的情况，本虚拟学习环境旨在改善网络教学内容的实践条件以外，还可以提高学生的元认知监控能力。如图1所示，本学习环境主要有四大模块组成。
（1）学习计划制订模块
学习计划的制订是学生学习能力、主动性、自控能力、知识组织能力的体现。完全让学生自己制订或规划学习，尤其对于很少注意知识整理归纳的学生，他们会漫无目标，不知所措。故而虚拟学习环境要具备可以引领学生学会制订学习计划的策略。从教材分析可看出，组建局域网涉及网络拓扑结构、网络连接设备、传输介质、网络协议、网络服务等知识体系。
已有研究表明问题清单是个体不断促进反省能力的训练，自拟提问清单，可以调动学生的主体作用。虚拟学习环境可以设计类似提问清单的方法帮助学生学会制订学习计划，养成良好的学习习惯。例如在组网实验前引导学生思考网络规模、拓扑结构、网络硬件、软件的思路等。
系统给出清单目的在于唤起学生思维中的概念记忆，学生再结合实际的学习任务与个人认知重新梳理，去伪存真，重新建立一份个性化的清单。学生根据这份自我提问的清单，便可制订局域网组建的步骤。
学生自己提供一份进行自我观察、自我监控、自我评价的问题清单，可预测出学习过程可能遇到的问题，自己尚缺的知识准备等。学习系统事先只是提供一个问题清单的简易模板，所以便不会造成学生的依赖。
（2）执行监控模块
制订学习任务后，虚拟现实技术构建的学习环境便为学生创设练习的机会。学生可以根据原先制订的规划检验自己的计划是否合理。举一个简单的例子：不管是最简单的双机互连网络，还是小规模的机房局域网络，这其中网线制作的环节是不可缺少的。学生对于T568A标准线序和T568B标准线序记忆困难。虚拟学习环境可以让学生有模拟排列双绞线线序的练习，排列好之后，再选择网线连接的两端设备。虚拟学习环境系统有智能监控功能，记录下学生的操作过程与结果，进而判断学生操作的正误。
（3）检查结果、即时补救模块
学习系统在自动监测学生操作行为的环节同时可以给出学生练习错误的提示。根据提示，学生进行自我反思，试图查到出错环节，学生通过自己以及虚拟学习环境这样非外界人力的帮助，重新调节原来的知识概念，将错误环节进行改正补救，这些也有助于自我效能感的提高。不仅如此，经过训练，学生解决问题的正确性和克服难题的坚持性也得到了提高。例如，在若干电脑组成局域网并连入因特网时，集线器与交换机的选择，路由器的选取与否等。如果学生选择硬件错误，学习环境便给以暗示：或文字形式提醒，或操作虚拟实体的位置变化。在诸如此类的暗示下，学生便可以步步为营，最终找到出错点。
（4）评价体系模块
评价体系可以分为自我评价，同学评价，教师评价3个部分。自我评价更体现反思过程。学生通过撰写半开放式的自查表反思学习的得与失，分析存在的困难及其原因，而根据同学间的评价可以了解他人的不足与长处。学生在自我评价中学会分析、监控自己的学习过程和学习质量。在评价他人的过程中，既可取长补短，也可锻炼个人看待事物的客观性。教师负责提供作品评价的量规和范例，对学生的评价进行集体或个别的指导，这样也避免了学生间评价的任意性。
整体学习环境设计与学生互动之间的关系如图2。
2.开发环境
系统的开发环境包括:Windows200O/XP；开发采用编译器java语言；数据库系统为Access。使用的软件工具有3DS MAX，用于制作实物模型、Cult3d 用于实现模型交互控制和场景布置、Dreamweaver用于制作信息的集合平台。客户端采用微软IE浏览器，用于系统用户接口功能测试。系统运行环境主要结合用户已有的系统环境来进行系统部署。网络系统是现代信息系统的重要支撑，网络环境由连接系统的服务器、客户机以及其他类型的终端设备组成。
系统运行硬件环境是提供核心数据库服务和提供Web服务等应用的PC服务器，其操作系统是Windows2000Server/WindowsXP。客户机为普通的PC机。由于微软的操作系统界面友好，大家非常熟悉，客户机的操作系统都选用Windows2000/XP。
五、虚拟学习环境给信息技术课程带来的优势
1.弥补远程教学条件的不足
在实际教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足，学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。
2.避免真实实验或操作所带来的材料耗损
真实的实验下，学生由于不熟练的操作导致失败，将实验提供的例如双绞线、水晶头浪费的现象普遍存在。在虚拟学习环境下进行实验，则可以免除这种顾虑，学生在虚拟实验环境中，可以放心大胆地去做尝试。
3.有效发展高中生元认知监控能力
虚拟学习环境不仅引导学生检查答案是否正确，而且可以引导学生检查自己的解题思路。使学生养成对学习活动积极反思的习惯，从而提高学生学习的监测、调控能力。
在教学课堂中教师参与减少，更多是在教学中注重学生元认知监控能力的培养，有效地调动了学生学习的主动性。听课不再是被动接受教师传授的知识。由于在实验训练中采用表单提交的方式，并且可以呈现班级的整体思考结果，大家努力使自己不要成为旁观者，积极思考一些问题，改变了教师“一言堂”的局面。
利用虚拟学习环境中的评价功能，一部分学生能够对每节课所学知识进行反思，找出它们与先前知识的联系，感觉学到的知识不再是零散的，而是前后相关联的，尤其是可以将局域网知识有条理地结合在一起，促进了学生认知结构的完善。
结语
空间声学设计范文4
关键词：音质设计；艺术性表现；主观评价
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
中图分类号： TU112.2+8 文献标识码：A文章编号：
1建声设计艺术性表现中材料的媒介性
综合性体育馆是以视、听为主要使用功能的大型公共建筑。体育馆比赛大厅空间形式设计应与音质设计相配合，音质设计对观众厅空间的影响除在空间大小、平面形式等宏观的选择上，还影响和决定了大厅空间界面的形态。
建筑声学设计中声学材料（或结构）应用与表现是音质设计的物质基础，也是空间界面的物质存在。声学材料与结构除了具有声学性能外，通过本身具有的肌理、质地和色彩等视觉属性，也是实现大厅空间细部特征的有效工具。材料对设计意图的表达，来自于设计师对材料特性准确把握的基础上，赋予材料以理念，促进建筑视觉形象的表达。声学材料（或结构）通过不同的组合与加工方式，能够形成不同的审美体验。例如木材沉静、亲切的自然信息对空间温暖感的表达，体现了建筑与环境融合的心理需求；金属材料的多样化形态体现了当代建筑表皮注重人心理感受与高技术相平衡的思想等。
2声效空间中声学材料的表现方式
声效空间指的是用于观演活动的室内封闭空间，是具备建筑基本范畴（实用、坚固、美观）并兼有室内声场属性的空间。声效空间的空间界面形态传达出了音质设计的目的，这种目的决定了声效空间与其它空间的差异性，既有某种秩序的存在。声效空间的秩序来自于对空间形式的需求和良好音质的功能制约，是一种实用空间的物质性表达。
材料作为空间界面表现的载体，影响着空间的划分强度和品质的塑造。在空间界面的设计中，声学材料与构造是可以直接作用于受众的物质手段，具有其自身的媒介表现性。声学材料与构造的组合方式或表达方式决定了界面信息的传达方式，直接影响信息的传递效果。声效空间是由声效界面通过对功能、形式和材料的选择与回应来完成自身属性的。因此，从声学设计的角度理解，声效空间的艺术性表达关注于构成空间体量的声学材料与构造的表现方式，以及这种表现方式带给空间中人们的建筑体验；从建构的角度理解，空间的形式与音质要求相契合，是声效空间的艺术性由内而外的体现，是形式与功能的统一，也是声学发展的必需。
3声学材料的运用与艺术表现
当今的大型公共建筑设计体现出更多理性的设计观念，重视和关注于建筑的细部和表皮，这些正是通过对材料表现的运用所表达的。
通过感受声学材料的构造方式和材料在细部中的体现，可以进一步理解界面在控制声音的过程中所担负的作用。声学设计中，声学材料同时展现自己的肌理、色彩、质地以及光环境等，空间形式的美感与这些相关元素的组合是否适当直接相关。声学材料的运用是多种材料和构造的综合运用，而不是通过单一材料的选择来进行的。根据材料的不同性质，采用可折叠或可弯曲的建筑表皮形态对原有界面进行替换，使界面根据使用的不同需求进行形状的变化。
对于建筑内部使用空间来讲，进入建筑中的每个人都扮演着传播受众的角色，他们在直觉感知、行为体验的过程中，与建筑表皮所承载的信息发生相互作用，并作出反馈。在声学材料（或结构）的运用中，应当充分考虑到材料表现与受众认知途径的搭接、以及受众解读的附着因素。声学设计作为体育馆设计的组成内容，声学材料（或结构）的选择与应用对设计意图的表达与受众心里的契合至关重要。
4分立与趋同――建声技术与艺术表现的完美结合
在体育建筑快速发展的今天，特别是室内综合性体育馆，其建筑外部形象与内部空间都面临着更高、更综合的要求。室内环境的重要因素，听觉和音质感受与非声学参量（包括视觉、热舒适度）的相互影响逐渐成为建筑声学研究的前沿课题[1]。
基于近年来国内建筑（室内）设计与建筑声学设计的脱节，引发了本文对两者研究范畴的思考。从设计实践中不难看出，建筑师与声学工程师相互之间问题上的争执与矛盾，多是由于所持的技术价值观不同而造成的。事实上，设计的脱节不仅影响了功能的正常使用或缺乏美感的形式，同时也造成了设计上的遗憾和不必要的浪费。综合性体育馆声效空间的室内设计一定程度上依赖于感性的构思，然而实现的过程却依赖理性的技术，这是一种分立，主要体现在艺术表现与声学功能需求的关系之中。声学技术与美学的结合是具有观演功能建筑空间所特有的课题。建立在理性的技术基础之上并注入了感性的建筑思维的声学设计，在室内设计中有着不可忽视的作用，体现出现代空间造型设计对音质设计的认同。
结论
技术与艺术是一对矛盾的统一体[2]。在综合性体育馆建筑空间中，声学材料（或结构）以界面的形式及其自身质感、色彩等视觉属性来影响空间的性质。在声学材料（或结构）的应用方面，各种新型声学材料与复合材料的使用是体育馆比赛大厅音质改善和空间美感营造的基石。
音质设计在于使声学材料的声学理性在视觉上得以充分的表达，将自身的材料质感展示出来，体现表里一致的真实效果。良好的大厅声环境是建筑形式、音质设计的结合，也是材料特性与结构的形态表达。在追求声学逻辑合理性的同时也实现材料的美学价值。建筑声学材料与结构具有声学功能与视觉需求的双重属性，音质设计的艺术性表现能通过视觉传达信息，但其艺术性表现的意义不仅在于视觉形式本身，更重要的还包括了其所传达的情感。这是音质设计在达成声学功能之后，体现在形式之上的意义。
参考文献
空间声学设计范文5
关键词 混响时间 吸声材料 建筑声学 室内音质
1 项目概况
靖江体育中心位于靖江市滨江新城，总建设面积96200m2。项目整体设计中，将靖江独特的地貌肌理作为基本元素，用建筑地形学的操作方法来规划场地和设计建筑，很好地体现出靖江独有的地貌特征。体育馆与游泳馆利用屋顶的连接形成极具张力的几何形体量，与椭圆形的体育场一起构成场地内的标志性建筑，立面主要采用钛锌金属板、金属穿孔板、玻璃幕墙等材料，利用体块穿插的手法消减巨大体量带来的压抑感，精心设计的细部节点突显了建筑的精致典雅。
靖江体育中心包括体育馆、训练馆、新闻中心、游泳馆等对室内声学环境具有要求的空间，各空间根据其使用功能确定室内建筑声学技术指标和要求。体育馆比赛大厅以体育比赛为主，兼顾大型活动和表演。训练大厅以体育训练为主，新闻厅以室内语言清晰度为主要设计目标。比赛大厅以扩声为主，建筑声学设计通过控制厅内的混响时间和其频率特性，确保具有较高的语言清晰度。室内声场要求避免出现回声、颤动回声及声聚焦等影响语言清晰度的声学缺陷。
2 场馆建筑声学与装饰设计简介
2.1 声学装饰材料的选用
与一般的厅堂相比，体育场馆的容量大，混响时间长，极易引起各种音质缺陷问题，因此在音质设计方面，需根据体育场馆体积来确定最佳混响时间，再根据最佳混响时间来确定吸声材料的面积、分布和构造。声学材料的选取应集声学、装饰、经济性于一体，再根据整个建筑的格调、理念，确定体育馆内部空间的装饰风格和色彩。
靖江体育中心在室内建筑声学设计和内部装修设计中，完美地将声学和装饰的特点紧密地结合在一起，使用金属超微孔吸声蜂窝板、金属超微孔吸声方通作为室内的声学装饰主要材料，主体装饰设计以简约、大方、流畅为主线，并配以各种颜色的金属超微孔吸声蜂窝板作为顶部的点缀，既满足了场馆的建筑声学要求，又满足了内部装饰的需要，材料无需添加任何纤维类多孔吸声材料就能满足需求，具有装饰、吸声、防火不燃、防潮、防腐、清洁环保、可再生利用、无污染等特点。
2.2 游泳馆声学装修简介
游泳馆有比赛馆、训练馆、儿童戏水池组成，游泳馆进行声学设计时，为了保证游泳馆吸声材料在潮湿及有腐蚀性气体等环境下的性能稳定性；吸声材料需具有防潮、防腐蚀、防霉变、防冷凝水等功能，而本项目使用的金属超微孔吸声材料能够很好地达到上述要求。
游泳比赛馆墙面采用了20mm厚和10mm厚的银灰色金属超微孔蜂窝吸声板，不同厚度的蜂窝板在各吸声频率的吸声系数不同，通过不同厚度的蜂窝板组合使用，可以对中、高、低频都起到更好的吸声效果。金属超微孔蜂窝吸声板相比传统纤维类吸声材料在防潮、防腐方面有明显优势，整个墙面布置2214m2的蜂窝板。板块大小为2000mm×800mm。
训练馆泳池顶面也采用20mm厚和10mm厚的白色金属超微孔蜂窝吸声板，整个顶面布置2115m2的蜂窝板，板块大小为2000mm×800mm，训练馆墙面采用20mm厚的银灰色金属超微孔蜂窝吸声板，布置了969m2的蜂窝板，板块大小为2000mm×800mm。
儿童馆顶面是采用20mm厚的白色金属超微孔蜂窝吸声板和彩色铝单板吊顶，布置了863m2的蜂窝板，板块大小为2000mm×800mm。
游泳比赛馆和训练馆项目竣工后，两场馆经过测试，内部在500～1000Hz频率段其满场的混响时间为2.7s，符合国家体育建筑设计规范的声学设计要求。
2.3 体育馆声学装修简介
体育馆三层走廊和观众休息厅顶面采用金属超微孔吸声方通，成条状间隔布置，线条流畅，具有立体感，铝方通主要用于隐蔽过程繁多、人流密集的公共场所，在便于空气的流通、排气、散热的同时，能够使光线分布均匀，使整个空间宽敞明亮，金属超微孔吸声方通不仅具备了普通方通的特性，同时吸声性能优异，在人流密集、声音嘈杂的环境中效果尤为明显。金属超微孔吸声方通是集装饰性能和吸声性能于一体的新型材料，方通尺寸为100mm×50mm，安装间距100mm，颜色为银灰色，安装长度8307m。
空间声学设计范文6
一、现代厅堂设计中音乐声学的重要性
1.音乐厅堂建筑设计团队的理想形式
与音乐类厅堂设计相关的基础学科包括建筑学、音乐声学、建筑声学等。此专业类厅堂设计与建造的过程中，通常由具有一定音乐素养的建筑师和声学专家共同合作完成。国际著名的声学家白瑞纳克(L.L.Beranek)曾与多名享誉全球的建筑师合作，进行音乐厅设计。值得一提的是，在研究声学之前他就是职业音乐家［2］，具有较深的音乐造诣。而我国与欧美国家不同之处在于文化背景的差异，我国普通中、小学乃至大学的课程中，音乐知识的广度与深度都有所局限，这使得培养出来的建筑设计师在设计音乐类厅堂时，对方案中某些具体的细节难以把握，而潜在的不利因素，最终将在此类厅堂的使用过程中产生一些负面影响。国内外较为成功的建筑作品以及笔者参与的河北省重点工程北戴河海上音乐厅设计的实践表明，由建筑专业、音乐专业、声学专业共同组成的设计团队，是音乐厅堂设计的理想组织形式。
2.音乐声学应贯穿厅堂设计与建设
音乐声学是艺术与科学的交叉学科，是音乐学与物理学的边缘学科，也是音乐厅、歌剧院建筑设计中必不可少的基础学科。在相关的音乐类厅堂设计中，正是依据音乐声学原则，来实现音乐厅和歌剧院的优良音质。在音乐厅堂设计中更多的是体现音乐的内涵，有益于建筑设计的进一步完善，创造出更好的设计作品。在建筑体的施工、调试直至建成，厅堂的声学性能作为保证声环境的充分使用、满足演出的各项需求是必不可少的。在北戴河海上音乐厅方案设计的阶段，到后来扩充深化设计的阶段，先由使用者(通常指在音乐方面较权威的专家)结合声学专家，依据音乐的声学原理对人声与乐器的声源特性、乐音在厅堂空间的传播规律以及人耳对音质的评价标准，进行系统的分析与定位;然后再由建筑、声学、音乐三个专业根据各专业的行业标准或相关规范，结合使用方对该厅堂所提出的具体到功能方面的要求，互相借鉴与协调，拟定初步方案;最后由建筑专业将建筑声学与音乐声学的要求融合在最终建筑方案中。从音乐厅设计的初步方案开始直到工程的验收，经三方面专业人士的协调工作，既缩短了设计与建设周期，又提高了工作效率，收到了事半功倍的效果。北戴河海上音乐厅外景如图1所示。北戴河海上音乐厅经国内众多知名音乐家及音乐团体演出后，好评连连。
3.在厅堂建设中应用音乐声学的紧迫性
音乐厅堂作为传播文化艺术与社会文明的特殊场所，本身就是艺术与科学的结晶，长期以来，在欧美国家正是因为此类建筑在社会生活和文化生活中的独特地位，使其建造和使用价值备受各界关注。同样，我国经济的迅速发展带动了文化建筑的蓬勃兴建，各种文化中心、演艺类厅堂大量涌现，这对创建社会主义精神文明起到重大作用。同时，作为投资高、规模大的永久性建筑，更应周密而又慎重地进行规划、设计与施工，正因为音乐声学对音乐厅堂设计与建造具有如此重要的指导作用，将音乐声学应用到“凝固的音乐”中去也就变得顺理成章了。建造音乐厅和歌剧院不仅能满足人们的感官享受，同时也能为人们提供丰富的精神文化享受。建筑艺术、音乐艺术、工艺美术、工业设计等艺术与技术门类穿插在这个时代，当它们同时在一个空间中展现时，通过声、光、色、型等多种方式所传递的巨大能量，使人们的感官受到更为强烈的震撼，从中得到艺术的极致享受。可以说，音乐厅、歌剧院这类凝固的建筑艺术，集中反映了城市、国家、甚至整个中华民族的精神风貌。现代音乐类厅堂的蓬勃发展，对推动社会主义文化事业大发展具有十分重要的作用。
二、音乐声学的基本内容
研究音乐中音响现象所遵从的物理规律，在对乐音音质进行主观评价的同时，寻求与之对应的客观评价标准和评价体系。音乐声学与室内建筑设计相关的主要内容如下。
1.乐音的物理实质
声音是机械振动经弹性媒介质传播后，施加作用力(声压)于耳部，所产生的生理和心理感知。乐音是音频声学的重要概念，是声音中最奇妙的部分。乐音是由人的声带以及弦、管等振动体按照一定规律(乐律)发出声响，这种音符按一定的规律组合在一起，形成音乐的基本元素，即旋律。在物理学中，乐音的定义是:由基础音和一系列与基础音成整数倍的泛音列混合而成的复合音，具有确定的音高。音乐研究中通常由音量、音高、音色三个量作为主观评价基本参数;在物理学当中与之相对应的声学量是声压级LP、频率f、频谱LP－f(谐波成分)，成为乐音的客观评价部分［4］。把音符按照作曲的规则排列起来就构成了旋律，形成日常生活中听到的音乐。人耳对乐音的感受，是生理声学和心理声学的研究内容，也寓于室内建筑设计创造宜人空间的理念之中。源于机械振动的声音，作为音乐类厅堂的声源，其物理实质及规律自然成为建筑厅堂设计中尤为关注的问题。
2.建筑声学
人类社会发展的历史长河中，不论在哪个历史时期，音乐、美术、建筑、雕塑等艺术门类都是彼此融合、共同发展、相互影响的。当音乐表演由室外逐渐进入室内时，上述种种艺术形式在专供音乐表演的建筑环境中展现并大放异彩。如我国古代宫廷的大殿，官邸的客堂，民间的戏院和西方的歌剧院、音乐厅等。这些音乐空间赋予人们视、听的双重享受，以人们喜闻乐见的形式传播着、传承着中国文化与华夏文明，也使得这些独具匠心的建筑成为经典的艺术作品。厅堂空间中所运用形式多样的建筑与装饰形式、各具特点的内部构造与材料，在满足特定声学要求的同时，充分展现了时代的特色。声音在封闭空间与自由空间中传播的主要区别在于是否存在声反射。当乐器或人声作为声源时，其频率范围、声功率、声压级、指向性各有不同。显然，直达声的设计有明确的规律可循，而反射声的强度、方向、声能分布、频率成分等会受到室内诸多因素的影响，从而变得十分复杂。例如:空间几何尺寸，天棚、墙面等界面的材料及构造，装饰物、空调等设备的摆放，座椅与观众的位置等，这就使得把控与反射声有关的厅堂声学性质难度增大，需要借助专业软件与模具进行周密的声学设计，同时在建设过程的各个阶段，都使用声学仪器跟踪采样，配合适当的测试手段，调整各项参数均达到设计标准，最终完成客观评价。当然，音乐类厅堂必须经过音乐家、声学家和观众进行的主观评价后，方可认为完成［3］。由于反射声以及与反射相关的诸多声传播与声能分布性质支配着音乐厅堂音质，所以厅堂建筑声学设计的关键是掌握声反射的规律，确定音乐厅堂规模、体形、材料、表面造型。
3.乐器声学
乐器声学是一门研究各种乐器发声原理、音质特点、及型制构造的学科。任何乐器的最终演奏效果都是和音乐表演空间的声学环境品质密切相关的。研究不同的声场环境和音乐表演形式之间的谐和关系成为非常重要的课题。在独奏、合奏、或大型交响乐队的表演中，各种乐器与乐器组合产生的乐音，音量、音高、音色以及方向性等方面都有很大的差别，则进行音乐类厅堂建筑声学设计时，应当了解各类乐器的声学特性。按照萨克斯－霍恩博斯特尔乐器分类法，根据振动体振动机理的不同，把乐器分为弦鸣乐器、气鸣乐器、膜鸣乐器、体鸣乐器、电鸣乐器五大类［4］。深入研究之后会发现，配器涉及的乐器种类、数量的确定、每件乐器在舞台上的位置、曲目的选择等，均与建筑声环境密切联系，最终会发现某个音乐厅堂更适合某些乐器、某类作品，换言之，为了追求更好的声音效果，某类作品、某种乐器或乐器组合在某个特定厅堂中进行表演会更为合适，这说明音乐表演品质与演艺空间的声学特息相关。建筑师与音乐家只有互相更多地了解对方的专业知识，才能使自己的艺术表现更为出色。中国春秋战国时期的孔子，意大利文艺复兴时期的达•芬奇，在这方面都是世人皆知的杰出代表。艺术与各行各业的紧密结合，也成为当代人类文明的一个亮点。
4.电声学
声源以两种形式在音乐类厅堂内出现，即自然声和电声。自然声是人声或乐器所发出声音，通过空气直接传入人耳的声音。电声则是人声或乐器声通过拾音、调制，最后从扬声器发出，或以电子音乐形式传入人耳的声音。随着科技的发展，根据使用的需要以及人们欣赏取向的多元化，在自然声厅堂中，也开始为主持人播音、为讲演甚至为音乐表演，更大范围、更大程度地使用电声技术。由于电声技术大大提高了人声与乐器的声功率，并通过改变乐音信号的频谱特性、延迟特性、方向特性、时序特性、动态特性等来控制与创造音乐的音色特性，所以越来越多地被用于音乐类厅堂使用中［5］。在建筑厅堂作声学设计时，应充分考虑扩声系统的规范、标准与音乐欣赏的主观评价标准，以达到极致的感官享受。
三、音乐声学在音乐厅设计中的应用
北戴河海上音乐厅是一座既能实现音乐厅自然声功能又可以进行歌舞表演、电影放映、会议洽谈的一个多功能厅堂。海上音乐厅室内声学设计如图2所示。在内装修设计中依据音乐功能要求确定设计理念，由图2可以看到音乐厅在艺术表现形式上充分考虑到以海滨为主题，使其内部造型与功能和谐统一。依据声学计算要求，采用3.0mm贴木铝单板，按照流畅的飘带形式、模压成型，再分段、分面进行不同穿孔率及无穿孔处理，实现有控扩散、吸收。在环境光处理方面，配以海一般湛蓝的光圈照明，把海的感觉孕育其中，在功能和形式上都能给人们带来耳目一新的感觉。除了对界面的几何形状与尺度、材料的声学性能及构造形式予以充分考虑之外，在音乐厅舞台环境中，运用了简捷的电动机械装置，控制音乐反射罩顶部与侧面结构水平夹角，通过调整声反射，来转换音乐厅的声学条件，使上述对声学条件差别很大的使用功能均能得到满足。
1.建筑声学天棚有利于与乐音的反射
早期反射声是指直达声后，延迟时间50s内到达的反射声。这些短延时的反射声主要是经由室内界面一次、二次以及多次反射后到达接收点的声音。早期反射声对厅堂声音响度和音质产生很大的影响。通过天棚与墙面组织好反射声，使得乐音具有更好的亲切感、环绕感、丰满感。(1)天花中央是GRE模压成型的贝壳造型的声反射板，使观众席得到充分的早期反射声。保证在音乐厅功能中有足够的响度与良好的音质。声学天棚与墙面声扩散体如图3所示，其中两页贝壳交会位置之间设置面光桥，向舞台投射均匀的面光。观众厅主照明光源则由贝壳造型反射板表面上网格状的点光源组成，寓意晶莹剔透的珍珠，与海洋的主题相呼应。图3声学天棚与墙面声扩散体(2)声学天棚的周围采用2×12双层石膏板，按照曲面叠加形成声扩散体，图3周边不规则曲线为声学天棚的轮廓线。按声波波长λ=C/f的基本要求，跌落高度h=400mm，平面延展600～1200mm不等，形成了大量的声扩散，除加强直达声强度外，还保证了厅堂的声均匀度。曲折的蓝色光圈作为观众厅的一般照明，增添了音乐厅的艺术美感。
2.观众厅建筑平面形式与乐音的传播特性
协调确定观众厅平面的主要因素有声源声功率、指向性、频谱特性以及人耳听觉阈值、方向性、灵敏度、人眼视觉特性等。乐器或人声作为声源，具有特定的声功率和指向性，因此，厅堂的几何尺寸应符合声音的平方反比定律。通常情况下，轴向长度不宜大于30m。海上音乐厅的观众厅中，从台口至后墙约为20m，以自然声进行独奏或独唱，声音的强度均可得以充分满足。乐器或人声指向性频谱特性将会制约音乐厅宽度，尤其是台口附近建筑宽度不得过大，以保证侧边座位观众获得理想的视听效果。海上音乐厅台口处观众厅宽度控制在22m，确保直达声与早期反射声得到充分保证。侧墙的声学设计必须实现丰富的侧向反射声与有效的声扩散，实现良好的声场均匀度及合适的混响时间［6］。(1)直达声的保证。由大幕线中心点至观众厅后墙中点的轴向距离为20m，水平视角58°，座位排距900mm，C值为18mm，最后排升起高度1.8m。(2)反射与扩散声的满足。寓意海浪绵延形态的墙体造型，延续了天花造型的整体风格，这种曲面叠层艺术形式形成的声学构造，从音乐厅天棚延续至墙面下部，使得厅堂空间整体统一，杜绝了通常因为装置反射体与扩散体等功能构件，致使内部装修凌乱的现象。吸声、扩散体单元高度为400mm，采用水平厚度渐变的构造，形成适合不同声学特性的连续变化空腔，以控制不同频率范围的吸声量［7－8］。艺术与功能相结合的墙面吸声体与扩散体恰到好处地控制了厅堂的混响时间，使得声音的清晰度与丰满度得到平衡，保证自然声与电声都能得到合理的表现。(3)扩散体的设计。空腔厚度渐变曲面扩散体是本厅堂声学构造造型特点，工艺较为复杂，采用厂家定制、工地现场安装方式进行施工。
3.可调声反射罩适合不同的音乐表演
在多功能厅堂中，为了更好获取反射声，有效地利用自然声，使观众得到满意的音质和音量，充分展示音乐的表现力，通常在台口设置音乐罩，在合奏或合唱时还可以确保乐师与歌手之间的听闻和协调。海上音乐厅舞台声反射罩顶部与侧面部分均采用分段电动旋转构造(见图4)。当作音乐厅使用时，声能量分布得到控制，对观众席形成最佳覆盖。调整反射罩单元之间的空隙，使得在演出大型交响乐时，部分声能及时散逸，以免声压级过大造成声污染。在独唱或独奏时，调窄反射罩之间的空隙，就能够形成较强的反射声，加强直达声的强度，使观众听闻舒适、悦耳。另外，通过电动旋转机械装置，对灯光和幕布实现调整，即可满足多功能厅堂的使用要求。
4.厅堂的响应特性与乐器的音质特性
音乐厅声学特点中，除了一般要求的声场标准外，最重要的就是“保真”，即把演奏表现的音乐信息不畸变地传输给听众。由于厅堂的界面材料具有选择性吸收、反射及扩散的特性，声音在厅堂传播过程中，不仅会让能量流失，而且会使各种频率的加强与衰减达不到理想状态，最终到达听众耳部的乐音就不是原来的声音了，或多或少地在音量、音色上会有所变化。观众在音乐厅、歌剧院中听到的乐音不是纯粹声源的本音，而是乐器声与歌唱声经厅堂调制后合成的效果。形象地说是乐音首先通过房间这个大音箱的共鸣，然后再传入人耳。同一乐章、同一乐团在不同音乐厅中演奏，会听闻到音质的差异，就是这个原因。可以说建筑师设计音乐厅的工作类似于制造一个大音箱，可见优良的音乐厅声学品质在于声音响应的最终合成。借助现代声学仪器进行的客观声学测量，可以为合理的设计提供有效参考。音乐厅频响曲线如图5所示，可见基本图5音乐厅频响曲线平直的厅堂频响被认为是优良的。
5.升降机械舞台能为各种演出提供丰富的表演
舞台机械是现代舞台重要的功能部分，除数字化、智能化中控操纵的电动吊杆系统可以自如地调整灯光、幕布及布景系统处于要求的位置与状态外，升降乐池、升降舞台、转动舞台、平动舞台等结构形式为剧情的需要提供了三维的运动空间，以满足时空变化的各种需求。海上音乐厅属于高标准小型音乐类厅堂，开敞式升降乐池由两块3m×8m机械升降台面组成，行程2.8m，可满足小型歌舞剧与其他小型文艺演出的需要。
