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    如何測(cè)算聽音室的混響時(shí)間


     響時(shí)間在室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)過程中是一個(gè)十分重要的概念。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)使廳堂的聲音干澀,或含糊不清。

     
    眾所周知,最終接受聲音信號(hào)的是聽音者,因此在設(shè)計(jì)時(shí),就必須注意各種聲音信號(hào)有怎樣的混響時(shí)間,才能使聽音者感覺到與某種風(fēng)格的音樂或聲音十分相近的聲音。但聽音者的這種感覺又與聽音者的心理、身理、文化及環(huán)境等因素有很大的關(guān)系,而混響時(shí)間的控制,只能說明在某些方面達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求,或者說滿足了一部分聽音者要求。
     
    人們所聽到的各種聲音,是由聲源所發(fā)出的原始的聲音與許多經(jīng)過反射后的信號(hào)組成,由于聽音環(huán)境的反射因素及聲音信號(hào)的頻率不同, 經(jīng)過反射后的聲音信號(hào)具有不同的頻譜特性,它將原始聲音信號(hào)中的內(nèi)容進(jìn)行了改變,有的對(duì)聲音的反射使聲音有一定的回聲,而有的反射則使聲混濁不清。一般來說聲音經(jīng)過物體的初次反射后(如:一次反射、二次反射),其聲音較為清晰,并且增強(qiáng)了直達(dá)聲的寬度,使其具有一定的回聲效果。但聲音經(jīng)過多次反射后,就會(huì)使聽音者感覺到聲音有拖泥帶水了。
     
    一般聽音室的混響時(shí)間與會(huì)議室的混響時(shí)間的要求是有相當(dāng)?shù)膮^(qū)別的,會(huì)議室或演講大廳對(duì)混響時(shí)間要求不能過長(zhǎng),這是因?yàn)槿说恼Z言主要集中于中、高頻,過多的低頻或過長(zhǎng)的混響時(shí)間,會(huì)使演講者的聲混濁不清,使語言的可懂度降低。而歌舞廳則不然,聽者在聽音室主要注重音樂或歌聲的整體效果是否融合,或者是否有足夠的響度、豐滿度或連貫性,演唱或演奏者的一些較小的弱點(diǎn)或缺陷就會(huì)被適當(dāng)?shù)姆瓷渎暎ɑ祉憰r(shí)間)所掩蔽。
     
    對(duì)混響時(shí)間的測(cè)量在實(shí)際應(yīng)用中是較為常用的,一般對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者來說,憑經(jīng)驗(yàn)(個(gè)人的聽感)是可以大致估算出廳堂的混響時(shí)間的,而對(duì)于無實(shí)際經(jīng)驗(yàn)者,或需要一些較為準(zhǔn)確的混響時(shí)間數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)者,就得依靠一些儀器來測(cè)量了。
     
    由信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲,使室內(nèi)的聲音的混響產(chǎn)生一定的周期性,然后由傳聲器將廳堂內(nèi)的聲音拾取后,送入放大器放大,再經(jīng)過濾波器后輸入至對(duì)數(shù)記錄儀中。對(duì)數(shù)記錄儀中則將廳堂內(nèi)聲音的衰變過程記錄于記錄紙中。
     
    信號(hào)發(fā)生器中所產(chǎn)生的信號(hào)是調(diào)頻的正弦信號(hào),它的瞬時(shí)頻率覆蓋著一個(gè)較窄的頻率范圍,一般所選擇的調(diào)制為10Hz。揚(yáng)聲器為一般常用的揚(yáng)聲器,在測(cè)試時(shí)可將其放于通常放置揚(yáng)聲器的位置即可。
     
    混響時(shí)間的確定從嚴(yán)格地來講,不同的音樂須有不同的混響時(shí)間,它主要取決于是什么樂隊(duì)演奏的什么樂曲,比如:在教堂的混響時(shí)間可達(dá)6~8秒;意大利米蘭的“La-scala”劇院的混響時(shí)間為1.2秒。因此,很難用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來衡量, 一般較為常規(guī)的方法,是將混響時(shí)間控制在1.5~2秒之間較為適宜,當(dāng)然還要根據(jù)具體的如人數(shù)的多少、聽音環(huán)境的面積等諸多因素來決定,不可一概而論,當(dāng)聽音室的體積較小時(shí),其混響時(shí)間也取得較小,反之則較大。
     
    最佳混響時(shí)間除了室內(nèi)的容積有關(guān)外,還與信號(hào)的頻率有關(guān)。在實(shí)際情況中, 由于聲音信號(hào)的頻率是經(jīng)常變化的,因而在信號(hào)的頻率為500Hz時(shí)設(shè)定的最佳混響時(shí)間, 往往會(huì)使某一個(gè)偏離500Hz頻率信號(hào)的聲音因混響時(shí)間不同而產(chǎn)生變化。 同時(shí)因?yàn)橐话愕奈暡牧系奈曄禂?shù)都是低頻小,高頻大,而人們的聽感對(duì)于低頻信號(hào)的聲音較為喜歡,因此在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),一般是將室內(nèi)高頻信號(hào)的混響時(shí)間控制在與信號(hào)在500Hz 時(shí)的混響時(shí)間相仿,而將低頻信號(hào)的混響時(shí)間控制得稍許偏長(zhǎng)一點(diǎn),從而使室內(nèi)的聲音更加豐滿一些。對(duì)于室內(nèi)聲設(shè)計(jì)中混響時(shí)間的選擇也可參考一些現(xiàn)成的推薦值。
     
    在實(shí)際的室內(nèi)聲學(xué)及擴(kuò)聲系統(tǒng)安裝峻工后,往往通過儀器檢測(cè)的混響時(shí)間情況與理論上所設(shè)計(jì)的混響時(shí)間往往有一定的差距,其原因主要是實(shí)際工程中所使用的吸聲材料的吸聲系數(shù)與計(jì)算中的吸聲系數(shù)有異;各種聲源的指向性以及聲波的反射結(jié)果與吸聲材料在測(cè)量吸聲情況時(shí)的條件不完全相符等。所以用“賽賓公式”計(jì)算出來的結(jié)果往往存在一些誤差,由此可見,混響時(shí)間的計(jì)算公式的結(jié)果只是近似值,但是它并不影響在聲學(xué)設(shè)計(jì)中的作用,通過該公式得出的結(jié)果,可以有指導(dǎo)性地選擇所使用的吸聲材料。
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