第11章室内声学预案.ppt

音质设计的一般步骤 4）混响时间选择和计算 其目的是根据使用要求选择合适的混响时间。 混响时间并不是决定室内音质的唯一参量，但不可否认它是一个非常重要的参量。 因此，要根据房间大小，对于各类房间“最佳混响时间”的参考指标，房间内的墙壁、实物等“吸声量”来计算混响时间。 室内稳态声场 室内声的组成： 直达声 近次反射声 混响声 室内稳态声场 直达声： 由声源直接到达接收点的声音。直达声的声强基本上按照与声源距离的平方成反比而衰减。 近次反射声： 一般是指在直达声之后相对延迟时间为50ms内到达的反射声。近次反射声会对直达声起到加强作用。此外，短延时反射声和侧向反射声对音质有很大影响。 室内稳态声场 混响声： 在近次反射声后陆续到达的，经过多次反射的声音统称为混响声。在声场，混响声的声强对于该接收点的声音强度起决定作用，而其衰减率的大小对音质有重要影响。 回声： 直达声与第一次反射声之间，或者相继到达的两个反射声之间在时间上相差50ms以上，而反射声的强度又足够大，使听着能明显分辨出两个声音的存在。 室内稳态声场 室内稳态声场的几个特征 房间内的声能密度达到了稳定状态，形成了稳定声场。 当声源发出的声功率与在房间内被吸收掉的声功率相等时，房间内的声能保持一定。 室内稳态声场 直达声场 ： 由声源直接传到接收点的直达声所形成的声场 。直达声场是自由声场。 距点声源距离r 处与直达声相对应的声压级为 室内稳态声场 混响声场： 经过室内表面反射后到达接收点的反射声所形成的声场，称为混响声场 。混响声场近似看作是扩散声场 。 与混响声场对应的声压级 R为房间常数： 平均吸声系数可表示为： 室内稳态声场 若同时考虑空气吸收，壁面与空气同时吸声时的等效吸声系数： M为声强衰减系数 V为房间体积 在通常情况下，当频率不太高，并且房间几何尺寸不很大时，空气吸收可以忽略， 而当频率很高（≥2kHz），且V/S也相当大时，空气吸收的影响不容忽略。 室内稳态声场 把直达声与混响声场叠加在一起，就得到实际的总声场。 在空气中，总声场的声压级为 ： 其中声源声功率Lw是由扬声器性能给定的 室内稳态声场 注意： 离声源比较近时，直达声占主要地位； 当离声源中心的距离逐渐增大时，房间的影响相对增强； 当距离增加到一定程度时，房间内的混响声场转化为占主要地位。 室内稳态声场 室内稳态声场 由直达声场为主转化为以混响声场为主时，这个转折点离声源中心的距离r0叫做自由场半径、混响半径，有时也叫做临界距离。 以直达声为主 以混响声为主 直达声场与混响声场相等 室内稳态声场 临界距离（混响半径） 混响半径与声源指向性因子和房间常数R的平方根成正比 要提高房间的清晰度，一方面可以通过选用方向性较强即指向性因子值大的扬声器来增大房间的混响半径； 另一方面可以通过增加房间吸声即增加房间常数R的方法，增大房间的混响半径，从而提高清晰度。 房间内声场的衰减与混响时间 声源在室内发声，其声场的变化可分为三个过程。 a. 声音逐渐增大的增长过程 b. 然后声音达到稳定状态 c. 当房间内声场达到稳态后，突然关闭声源，房间内的声源并不立即消失，而要持续一段时间，有一个逐渐减小的过程，或叫声音的衰减过程。 这种声音的延续现象叫混响 房间内声场的衰减与混响时间 混响时间（描述室内声音衰减快慢的程度） 在扩散声场中，当声源停止后，从初始的声压级减低60dB（相当于平均声能密度降为原始值的百万分之一）所需的时间 。 房间内声场的衰减与混响时间 19世纪末，赛宾（Sabine）在进行大量吸声试验的基础上，提出了室内混响理论。 他首先从试验中获得了混响时间的计算公式，可以表示为： 赛宾公式： 房间内声场的衰减与混响时间 其中A为房间吸声量： 平均吸声系数可表示为： 房间内声场的衰减与混响时间 赛宾公式适用条件： 赛宾公式只适用于当室内平均吸声系数较