臺灣博碩士論文加值系統

擴散音場是古典餘響理論的基本假設，但在實際的廳堂中，所形成的音場並非完全或近似完全的擴散。而為音響性能評估指標之一的雙耳相關係數(IACC)也能反應反射於方向上的分佈。但擴散音場是否代表一個適合做為表演的場所，設計上如何定量使用擴散材或如何在設計中估算音響性能，都值得再探討。
基於上述之因素，本文乃針對廳堂中的擴散行為做探討。首先是針對廳堂音響有關擴散的進展作整理，其中包括對於廳堂室內音場的擴散性、擴散面與擴散反射以及擴散材在廳堂音響設計上的運用等課題的文獻整理，在這個部分當中根據相關音響理論的觀點可以得知平面形式的選擇依據以及較常用的幾種擴散材的擴散特性。
在瞭解一些擴散行為的相關特性之後，本研究遂以簡單矩形廳堂為測試環境，以二次剩餘擴散材以及1/4圓弧面所組成的模矩單元作舞台、觀眾席小面積及觀眾席大面積的處理，總計為17種配置模式，然後以麥克風接收音源之脈衝響應，進而計算與擴散性能相關之評估指標(包括IACC、EC、TD、EDT、G、C80等)。
最後本研究即就這些評估指標作舞台擴散材配置、觀眾席擴散材配置數量及位置、測點位置與音源及反射面距離等變因的分析，同時也將量測結果與古典理論及修正理論作比較。
綜合前述之探討發現廳堂中的擴散性能主要是由平面形式與擴散材料的使用有密切的關連性。平面形式是以矩形平面最為理想，而在材料的使用上，由量測結果的分析中，可瞭解各種配置模式之間在各個評估指標的差異性，這些結果將可作為廳堂設計時，有關音響性能上的參考。

Although sound diffusion has long been recognized to be effective of eliminating acoustical defects, there is drawback for an extremely diffused sound field. It is important to achieve a balance between increasing apparent source width and avoiding excessive coloration. However, quantitative design guidelines regarding implementation of diffusive materials in concert halls can rarely be found. Therefore the current research is proposed to investigate physical behaviors and psychological aspects regarding sound diffusion in music auditoria.
Emphases of literature were placed upon acoustical qualities related to sound diffusion, acoustical characteristics of various kind of diffusive surfaces, and current knowledge about implementing diffusive materials in concert halls. Acoustical tests in a 1:10 scale model were made regarding the implementation of diffusive surfaces in a simple rectangular hall with a seat count of 360. Diffusive surfaces were mixtures of quadratic residue sequence and 1/4 cylinder. With the maximum area of diffusive surface limited to the audience ceiling, seventeen schemes of layouts were tested. Analyses of acoustical measures including inter-aural cross correlation (IACCE and IACCL), temporal diffusion (TD), echo criteria (EC), strength factor (G), and early decay time (EDT) were made for individual receiving locations as well as for the average and dispersion of data from all receiving locations.
Use of diffusive surface and splayed flat panel on the stage are effective in reducing EC, TD, IACCE and IACCL values, and diminishing the among-seat differences of G and EDT. Additional diffusive surfaces in the audience area do not show apparent improvements except TD was decreased when diffusive surfaces were places on the side walls. As Barron suggested according to Lambert’s Law, Application of diffusive surface on the ceiling would hinder the sound propogation towards the rear and result in greater G difference among seats.
The results of the research can provide quantitative information for refining design strategies of preventing acoustical defects yet enhancing spaciousness of individual seat and homogeneity among seats.

中文摘要
英文摘要
謝誌
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1.1 研究動機
1.2 研究目的
1.3 研究範圍
1.4 研究方法與流程
1.4.1 研究內容與方法
1.4.2 可能遭遇的困難與解決途徑
1.5 研究背景
第二章 廳堂音響有關擴散的進展
2.1 廳堂室內音場的擴散性
2.1.1 擴散性能的評價
2.1.2 擴散與空間形式之關係
2.2 擴散面與擴散反射
2.2.1 理論與進展
2.2.2評估擴散反射性能的參數
2.2.3 擴散材之種類
2.2.4 擴散材之比較
2.3 擴散材在廳堂音響設計上的運用
2.3.1 擴散材的運用實例
2.3.2 擴散材配置方式之探討
2.3.3 設計工具
2.4 小結
第三章 矩形獨奏廳之擴散材料應用與擴散性能分析
3.1 實驗方法
3.1.1實驗設計
3.1.2研究變因
3.2 廳堂原型的音場特性探討
3.2.1 廳堂原型長寬比的探討
3.2.2 反射音的探討
3.3 實驗過程與步驟
3.3.1模型製作
3.3.2 擴散材及斜版配置模式
3.3.3模型試驗工具
3.3.4資料處理與分析工具
第四章 實驗結果比較分析
4.1 舞臺擴散材配置之探討
4.1.1 各評估指標分析
4.1.2 整體討論
4.2 觀眾席擴散材配置數量及位置的比較分析
4.2.1 配置數量
4.2.2 配置位置
4.3 測點位置與音源及反射面距離的比較分析
4.3.1 IACCL(晚期雙耳相關係數)
4.3.2 IACCE(早期雙耳相關係數)
4.3.3 EC(回音指標)
4.3.4 TD(音染色指標)
4.3.5 均佈性
4.4 古典理論及修正理論與量測結果比較
4.5 小結
第五章 結論與建議
5.1結論
5.2建議及後續研究
參考文獻
附錄A 音樂廳擴散材之運用實例
附錄B 國家音樂廳附設獨奏廳
附錄C 模型之製作費用
附錄D 音響量測儀器設備
附錄E 量測軟體操作步驟
附錄F 量測數據

中文文獻
A1.車世光、王炳麟、秦佑國，<建築聲環境>，淑馨出版社(1991)。
A2.江維華，<集會廳建築參數與室內音質指標之統計關係>，建築學報，Vol. 15，pp. 23 - 32.1995。
A3.江維華、徐茂濱著，<建築音響環境之主觀評量>，行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告。
A4.江維華、施宣光著，<建築音響環境之主觀評量-(2)>，行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告。
A5.賴榮平、林憲德、周家鵬著，<建築物理環境>，六合出版社。
A6.黃弘昌著，<演藝廳樂音之主觀評估>，國立台灣科技大學建築研究所碩士論文(1996)。
外文文獻
B1.Ando, Y.,< Concert Hall Acoustics>, Chapman & Hall,London,l985
B2.Bradley,M.,< Measurements of Low-Frequency Seat Dip Attenuations>, A paper presented on the 125 st Meeting of The Journal of Acoustical Society of America, Sab Diego,November,1990.
B3.Beranek,L.L., Acoustical Society of America,New York,l996.
B4.Chiang,W ,,A Master of Architecture Thesis,University of Florida,1991
B5.Cremer, L. and Muller, H.A.,, Vol. 1 and 2, English Translation with Additions by T.J. Schultz, Applied Scienc Publishers, New York: 1982.
B6.Gade, A.C. , Applied Acoustics, Vol 31, 1990, pp. 207-214.
B7.Johnson, R. and Essert, R. , A paper presented on the 122 nd Meeting of the Acoustical society of America, Houston, November 1992.
B8.Marshall, A.H. , Applied Acoustics Vol. 31, 1990, pp. 7-28.
B9.Walsh, J.P. ,, A Master of Music Thesis, University of Western Ontario, 1979.
B10.Wei-Hwa Chiang,< Effect of Various Architectural Paraments on Six Room Acoustical Measure in Auditoria>.
B11.Peter D’Antonio and John Konnert,< A New 1- or 2- Dimensional Fractal Sound Diffusor>, Present at the 89th Convention 1990 September 21-25 Los Angeles.
B12.Barron, M,, E & FN SPON, London(1993).
B13.Kuttruff, Heinrich.,, Elsevier Applied Science, London(1991).
B14.Peter D’Antonio, John H. Konnert and Paul S. Kovitz,, Wallage Clement Sabine Centennial Symposium,1994.
B15.Nicholas A. Edwards,,106th Meeting of the Acoustical Sosiety of America Town and Country Hotel and Convention Center, San Diego, California.
B16.P. E. Braat-Eggen, L. C. J. van Luxemburg, L. G. Booy,, Applied Acoustics 40(1993)295-309.
B17.Leslie L. Doelle,, McGRAW-HILL BOOK COMPANY,1972.