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《廳堂音質(zhì)相關(guān)問題的討論》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、廳堂音質(zhì)相關(guān)問題的討論2W9e*T'h%@??y%{5r??p/w混響時(shí)間1.1.11L+O&n1K;@(C混響現(xiàn)象)p8N%F-b*L%h混響是室內(nèi)的聲學(xué)現(xiàn)象。聲音由聲源發(fā)出后，在空氣中傳播，傳播過程中在房間的界面上產(chǎn)生反射、吸收、擴(kuò)散、透射、干涉和衍射等波動(dòng)作用，形成復(fù)雜的室內(nèi)聲場(chǎng)，使人產(chǎn)生混響感。聲源停止發(fā)聲后，室內(nèi)聲場(chǎng)會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是控制混響。7g#O#P(r;U1.1.2!G+d:u(r0C&E$N4r'w.H聲反射.p5Y??
2、,s.?)k+k0I5n圖1－1$K6(i0X5~0b)Z5T7]'x2?7e;a)m;^;{/^"u"{+
3、
4、6}混響是室內(nèi)聲反射和聲擴(kuò)散共同作用的結(jié)果。同樣是源于反射，但由于人耳的聽聞特性，混響和回聲有明顯的不同。,n;A2n4t,f1G7e回聲(F&i0s.!X$R3C.V聲源的直達(dá)聲和近次反射聲相繼到達(dá)人耳，延遲時(shí)間小于30ms時(shí)，一般人耳不能區(qū)分出來，僅能覺察到音色和響度的變化，人們感覺到混響。但當(dāng)兩個(gè)相繼到達(dá)的聲音時(shí)差超過50ms時(shí)（相當(dāng)于直達(dá)聲與反射聲之間的聲程差大于17m），人耳能分辯出來自不同方向的兩個(gè)獨(dú)立的聲音，這時(shí)有可能出現(xiàn)回聲?；芈暤母杏X會(huì)妨礙音樂和語言的良好聽聞，根據(jù)幾何聲學(xué)的理論，將聲音抽象為聲線，則聲線的傳播遵守反射定律。如同幾何光學(xué)中的虛像一樣，反射
5、會(huì)產(chǎn)生虛聲像，實(shí)際上每次反射都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)虛聲像。如上圖1－1所示：當(dāng)原始聲源發(fā)散的圓形波陣面到達(dá)兩墻時(shí)，我們?cè)趦蛇叾紩?huì)獲得聲像。并且有相應(yīng)的以聲像Sa和Sb為圓心的反射波陣面，如圖1-1中上圖所示。這個(gè)過程再重復(fù)，將會(huì)得到兩串無限多的聲像，如圖1-1中下圖所示?？梢韵胂?，如果直達(dá)聲和各個(gè)反射聲之間的聲程超出17m時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一系列的回聲。+p5N!l(K$f*`0t7S:W0x以矩形房間的平面為模型，考察一個(gè)脈沖圓形波陣面在這個(gè)房間中發(fā)生高階反射時(shí)的情4t.G;r,[-d&I圖1-27T#
6、-[9x"^1H(H'Q,R#t/p+v.x0f;o2t,[%y(l-y8L"F5@
7、%`!@況。如圖1－2，它圖解了出現(xiàn)六階反射以前、等時(shí)間間隔的八個(gè)瞬間。$v)@4(G??u4a"e1T0z.t在開始兩幅圖中，可以看到直達(dá)聲的波陣面，在這期間，聲強(qiáng)在室內(nèi)的因擴(kuò)散逐點(diǎn)變化很大。其次幾副圖表示從高階聲像和更遠(yuǎn)距離連續(xù)到達(dá)的波陣面。當(dāng)越來越多的高階波陣面到達(dá)時(shí)，它們淹沒了少數(shù)低階波陣面。因?yàn)樗鼈兌紒碜赃h(yuǎn)大于房間尺度，因此有助于增加強(qiáng)度并且均勻地充滿房間。我們稱這種現(xiàn)象為聲能均勻分布。波陣面的曲率半徑也隨著反射階次的增高而增大，所以，聲波越來越近似于平面波。在這個(gè)階段，原始聲源和它的“直達(dá)聲”對(duì)總聲能的貢獻(xiàn)可以忽略，總聲能大部分是許多分離的高階聲像所貢獻(xiàn)。其結(jié)
8、果是在原始房間內(nèi)有非常均勻的聲能分布。)_$O"],H)Y)h&[&i9Q3k雖然上述的分析是基于較為簡(jiǎn)單的矩形房間，但是由此，還是可以解釋房間內(nèi)脈沖響應(yīng)的圖像（回聲圖）。如下圖1－3#S6[6Q/t7Z-_-J.r"x3F%v#t:H7P!q3A8n;D-K2u9F3f!U??o圖中可見，無論在房間的界面上采用何種吸聲材料，前期響應(yīng)的聲壓級(jí)相對(duì)變化較突然，而后期的響應(yīng)聲壓級(jí)相對(duì)平穩(wěn)。9o:m;Q??t6n*R1.1.3#E5n)^:B:R!v9l幾何聲學(xué)與波動(dòng)聲學(xué))d#M3a,s8D2J,S8B;d“幾何聲學(xué)”忽略聲音的波動(dòng)屬性，僅以幾何方法分析聲音能量的傳播、反射、擴(kuò)散
9、，幾何方法的局限性是研究的波長(zhǎng)要遠(yuǎn)小于房間界面尺寸。與此相對(duì)，著眼于聲音波動(dòng)性的分析方法是“波動(dòng)聲學(xué)”或“物理聲學(xué)”。波動(dòng)聲學(xué)的數(shù)學(xué)工具相對(duì)較復(fù)雜，用于分析復(fù)雜的室內(nèi)形體有很大的困難。*i&w,q5E??R2V;R%x;s1.1.4$A2R+W&e(
10、#w"~(u0f2[!@室內(nèi)聲場(chǎng)6[+T.B%V5H%n#x'}??}室內(nèi)聲場(chǎng)的顯著特點(diǎn)是：0a6a.V??i5B1）,l-e9C0
11、7S6y,[;m2u;]距聲源有一定距離的接收點(diǎn)上，聲能密度比在自由場(chǎng)中要大，不隨距離的平方衰減。這是反射聲的加強(qiáng)所引起的。6l:k:{;a5s3T2）"G3T6K$r-c8k;^2?3z??b
12、聲源在停止發(fā)聲以后，在一定的時(shí)間里，聲場(chǎng)中還存在著來自各個(gè)界面的延遲的反射聲，即所謂“混響現(xiàn)象”。!i%P:a,p(c賽賓發(fā)現(xiàn)的混響計(jì)算公式是基于擴(kuò)散聲場(chǎng)的。所謂擴(kuò)散，有兩層含義：1）聲能密度在室內(nèi)均勻分布，即在室內(nèi)任一點(diǎn)上，其聲能密度都相等。2）在室內(nèi)任一點(diǎn)上，來自各個(gè)方向的聲能強(qiáng)度都相同。0W,y"???j$k8~+q9B-W在1.2中，我們通過矩形房間的脈沖的高階反射波陣面分析了聲音自聲源發(fā)出之后所發(fā)生的均勻化的傾向。實(shí)際上，在房間聲擴(kuò)散較理想的情況下，聲源持續(xù)激發(fā)，房間內(nèi)的實(shí)際聲場(chǎng)在一定程度上接近理想擴(kuò)散聲
