圖 1 NFL亞利桑納紅雀隊新建的主場體育館

　　體育場是一個露天或者封閉的場所，它可以容納少則上千人，多則十數萬人。而球館通常是指一個封閉的場所，主要用于曲棍球這樣的球類運動。最大的球館如NBA和NFL的球館，也只有18,000到22,000個座位——大約只有大型體育場的20%到25%。本文將主要討論有頂棚的體育場內的聲學處理，介紹在聲音系統設計和聲學處理方面一些比較獨特的問題，這些問題比我們在球館里碰到的要復雜的多。

一、混響時間(RT60)
　　在建筑聲學里有一門分支叫廳堂聲學，研究的是聲音在封閉空間內是如何傳播的。在聲學設計和進行觀眾區的測量時，房間的許多客觀和主觀的聲學特性都會起到很大的影響作用，但是在體育場里，最突出的問題就是混響時間。

　　“混響”就是聲源停止發聲后聲音的“殘余”，或者可以說是反響。混響的度量叫做混響時間，單位是秒，它是聲音電平在初始值基礎上降低60分貝所需要的時間。所以，通常可以用RT60或T60來表示（有時會縮寫為RT或T）。

　　在一個聲學設計良好的音樂廳里，如果管弦樂隊突然停止演奏，聲音將會持續2秒或更多，這樣的持續時間會為我們帶來非常美妙的音樂效果。但是，一般只有古典音樂廳才可以有這么長的混響時間。如果混響時間過長，會讓先發出的音頻信號和后發出的音頻信號都混合在一起，從而降低聲音的清晰度，甚至還會讓整個廳堂聲音模糊不清。同樣的，歌劇院或戲院里的混響時間過長會讓人們無法聽清楚歌詞和臺詞。以下幾點是我們需要了解的。
　　•　大型體育場在中心頻率為500 Hz的頻率段上平均的混響時間為7秒。
　　•　通常的低頻混響時間為10秒，而63Hz則可能長達15秒甚至20秒。

　　這種“大房間”現象不僅發生在封閉的體育館中，在部分露天的體育場中也會存在，比如德克薩斯運動場（NFL達拉斯牛仔隊的主場），還有最新建成的NFL亞利桑那紅雀隊球場在頂棚打開的時候（圖1）。

　　RT60是運動場設計的一個重要參數，因為它直接影響了語言的可懂度和音樂的清晰度。RT60比較有代表性的測量方法是選取以125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz和4kHz為中心頻率的六個頻段進行測量，然后取它們的平均值作為該場所的混響時間。當給出一個沒有特別說明頻率的混響時間時，一般就是指500Hz時的值或者500Hz和1kHz的平均值。

　　常規的RT60值在250Hz以下變得越來越不可靠，這是因為測量中性噪比的因素。預測的RT60值（比如在設計新場地時的計算值）通常在低頻段125Hz做了低切，因為聲吸收的測試數據中可以看出一般的建筑材料吸收不了這么低的頻率。然而，就像我們現在看到的，在這些“超大型”體育場中無法把低頻混響忽略掉。

二、體育館RT60的測量
　　我們在10個各種體育場中實測了10個RT60值。一些場館的頂棚是封閉的，一些場館的頂棚是可控制開啟的，有兩個場館的頂棚是不完全封閉的，中間留有個“洞”。從這些數據可以看出有些封閉場館的混響時間特別的長。佩爾頓·馬什·金塞拉公司（PMK）在這些體育場里用一個“游艇炮”進行了RT60的測量，用10個標準的空包彈做聲源，一臺具有快速時間存儲的多頻段分析儀進行數據測量，最后用計算機軟件進行數據分析。游艇炮的主意是杰克·倫德洛夫（德克薩斯州Ransom Canyon 市Randorff & Associates公司）想出來的，為的是能夠產生足夠的63Hz以下的聲音以便于測量。PMK公司的這種炮發出63Hz聲音的辦法我們這里不討論，為的是給這種很難確定的低頻聲確立一個統一的方法。

圖2. 專業運動場的混響時間(RT60)示意圖

　　
　　Randorff & Associates公司早在1988年就在Astrodome體育館使用游艇炮來獲得這種沖擊聲的錄音，用一個分級記錄儀，然后用帶狀記錄紙記錄器來處理數據，得到RT60值。同樣的，PMK公司采用TEF分析儀用延時測定法來測量RT60值，這樣可以保持測量過程中性噪比固定。TEF測出的RT60值和用炮聲測出的值很相似，就像1988年在音頻工程師協會會議上提交的文件中的數據。

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　　但是，TEF數據測量的是通過館內擴聲系統從線陣列音箱里發出的聲音，而<