音质设计
概述
音质设计是在建筑设计过程中，从音质上保证建筑适合要求所采取的步骤。进行厅堂音质设计时，要考虑到混响时间、声场分布、直达声强度、噪声等问题。为此要合理的选择厅堂所在的环境，选择合适体形，并在厅堂的平面图和剖面图上研究各表面的形状，使之尽可能把声波有效而均匀地发射到听众席。要避免引起焦点和回声等声学缺陷的表面形状，如凹面、光滑平行墙面等。把观众厅的地面作适当的逐渐升高以降低或避免由于听众头部上方的掠入射而引起的直达声衰减。在大型厅堂中，往往需要利用电声设备以增强自然声和提高直达声场的均匀程度，或改善厅内音质效果。设计中要考虑到放声、扩声、人工混响、立体声等系统的性能，进行适当选择及布置。此外，在音质设计中为检验声学措施的作用，可利用缩尺房间模型来进行试验研究，也可用计算机模型技术来模拟室内的声波传播，以进行厅内声场特性的预测。
目标
音质是建筑环境质量优劣的一个组成部分，即使是普通的住宅居室，也有其特定的音质。随着家庭影院和听音室的日益普及，以及多媒体技术进入千家万户，对居室的音质要求也将越来越高。对于一些音质要求较高的建筑，如剧院、音乐厅、电影院、会堂、录音室、电视演播室等，则必须做专门声学设计，否则将影响建筑物的正常使用，甚至无法使用。室内音质设计，特别是对于观众厅音质设计的目标主要包括以下方面：
1、在混响感(丰满度)和清晰度之间有适当的平衡；
2、具有适当的响度；
3、具有一定的空间感；
4、具有良好的音色，即低、中、高音适度平衡；
5、无噪声干扰，无回声、多重回声、声聚焦、声影等音质缺陷。
达到上述目标，可使大厅具有满意的音质。上述主观听音要求用可测量的物理指标表示，则音质设计目标又可表述为：
1、具有合适的混响时间及其频率特性；
2、具有合适的声压级；
3、具有较大的侧向能量因子(LEF)或较小的双耳互相关系数(IACC)；
4、具有丰富的早期反射声；
5、对整个大厅来说，要求声场分布均匀；
6、背景噪声低，无回声、多重回声、声聚焦、声影等音质缺陷。
内容
音质设计是整个建筑设计的一部分，涉及建筑设计的各个方面。音质设计不是靠声学声学工程师或建筑师单独所能完成的，通常，声学工程师除了掌握足够的声学技术外，更重要的是必须同建筑业主及整个建筑设计小组的成员密切合作、相互协调，使声学设计意图在工程上得到实施。一个音质良好的大厅一定是集体合作的结晶，音质设计的内容决不是像某些人认为的那样，待建筑主体结构建成后再在室内做一下声学装修即可，而是在建筑设计一开始就应该有音质方面的考虑，音质设计的内容包括以下几个方面：
1、选址、建筑总图设计和各种房间的合理配置，目的是防止外界噪声和附属房间对主要听音房间的噪声干扰。
2、在满足使用要求的前提下，确定经济合理的房间容积和每座容积。
3、通过体型设计，充分利用有效声能，使反射声在时间和空间上合理分布，并防止出现声学缺陷。
4、根据使用要求，确定合适的混响时间及其频率特性，计算大厅吸声量，选择吸声材料与结构，确定其构造做法。
5、根据房间情况及其声援声功率大小计算室内声压级大小，并决定是否采用电声系统（对于音乐厅，演出交响乐时仅用自然声。）
6、确定室内允许噪声标准，计算室内背景声压级，确定采用哪些噪声控制措施。
7、在大厅主体结构完工之后，室内装修进行之前，进行声学测试，如有问题进行设计调整。
8、工程完成后进行音质测量和评价。
9、对于重要的厅堂，必要时应用计算机仿真及缩尺模型技术配合进行音质设计。
音质设计一般都是针对自然声进行的，但是观演建筑大厅往往都配有扩声系统，因此，有时必须配合电声工程师进行扩声设计。对自然声有利的建声条件对于扩声系统也同样有利。
大厅容积的确定
在大厅音质设计中，首先是根据大厅的规模和用途确定其容积。除声学方面的要求外，决定一个大厅的容积还需考虑建筑艺术造型、经济条件、空调和卫生等方面的因素。就音质而言，确定大厅容积时主要考虑保证大厅有合适的混响时间和足够的响度。
人声和乐器声等自然声源的声功率是有限的。大厅的容积越大，声能密度越低，室内声压级越低，也就满足不了响度要求。因此，用自然声演出的大厅，为保证大厅有足够的响度，容积不能过大。表9—1是用自然声演出时室内最大容许容积参考值，超过这一限值应当考虑采用电声系统。
从混响时间计算公式(赛宾公式)可以看出，混响时间等于大厅容积V与总吸声量A之比。在总吸声量中，观众和座椅的吸声量所占的比例很大，在一般剧场中可占总吸声量的2／3(在国外观演建筑观众厅中，往往占75％左右)。因此控制大厅容积和观众人数之间的比例，也就在一定程度上，控制了混响时间。在实际工程中，常使用每座容积这一指标。若每座容积取值适当，就可以在尽可能少用吸声材料的情况下得到合适的混响时间，从而降低建筑造价。