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音响工程中的计算机辅助设计软件 --------CADP2（三） 笔者在上期向大家讲述了CADP2的声学模拟部分的RT60和直达场计算。下面我们接着声学模拟部分的学习。 反射(声场)计算：（Reflected Field） 首先在学习前，我觉得应该明白一点：为什么要研究反射声场。应该说研究反射场是声学课题中极其重要的一项。它的计算远比直达场复杂得多，特别是二次以上的反射场则更是如此。反射场对我们来讲有时是好处，比如在音乐厅中，近次反射声能增加直达场的强度、明亮度、丰满度。有时反射场又会给我们带来许多麻烦：回声、声聚集、嘨叫、声场不均匀度……这时我们必须尽可能避免这些对音质有害的现象发生。 下面举两个例子具体讲解。如图：1。我们来看看此图中反射场的覆盖情况。 点击Compute菜单下的Reflected Fideld命令，则弹出反射场计算窗口如图：2 大家可以看到此窗口与直达场计算窗口一样，只是先??的Reflected选项在此处被激活，这里必须输入计算的反射场的反射次数。我们说过反射场的计算要比直达场复杂得多，一般不超过三次。否则其计算所需时间会非常之长且会让人难以忍受。具体视环境的复杂程度及计算机配置高低。通常一次反射场需十几至几十秒。二次反射场需几分种或十几分钟不等。一般来说，超过二次以上的反射场计算并无必要。因为其反射声压已相对很弱，所以这里我们只输入1。单击Compute开始计算。结果如图3。 从图上可以明显算出，位于后墙任意两面墙之间的夹角部分的观众区域都出现了强反射现象，且高出其它观众区域近6分贝。同时位于舞台区域（音箱阵列的下方）也出现强反射现象。毫无疑问，这是四周的墙壁及看台前面的反射所致主。这对抑制声反馈是极不利的。了解了这一个信息后，我们在工程施工时可以有针对性的运用合适的吸收装置或通过其它方法可以解决。至于后墙观众区域出现反射对我们是好处还是坏处，则不能一概而论。它破坏了声均不均匀度，且有声聚集现象，但它对提高后排观众区域的声压强度却是有一定好处的。那么我们能不能变缺点为优点呢？那么其中一个最好的办法就是把易产生声聚集的墙面改为扩散体形式。这样既提高收听声压强度，又改善了声均不均匀度。 以上是通过计算反射场来指导我们工程设计的一个例子。下面我们再谈炎反射场计算的其它运用。如下图4： 从图中我们观察观众区域的中间部分有一片红色，其声压级是107.5分贝，高于直达声在此点的声压近3dB,很明显，这是由于后墙的反射引起的。对于此处的观众，由于其时间已超过50ms, 这势必会产生回声现象，破坏了监听的清晰度。此时可通过协商，可以调整扬声嚣的高度及指向，或在一定资金范围内采用另一种扩声方式（非集中式），或通过改善后墙的吸音材料。总之要尽可能避免回声产生。 直达场＋反射场计算（Dir+Reflected） 单独知道了直达场或者反射场，我们自然会想到二者的合并声压会是什么情况。软件设计者们想到了这一点，为我们提供了这一计算方式。它能计算出直达场与不同次数反射场之间的声压级合并。从而对音质的评价作参考依据。我们知道直达场加上直达场后50ms内到达听音点的近次反射声的总能量在整个声能量中的比例系数越高，则可以认为声音的表现会比较清晰明了、圆润丰满；反之则比较模糊、暗淡、干瘪无力且定位不好，这当然不是我们所希望的。本实例的Dir+Refl 声场分布情况如下图：5 直达反射比较（Dir : Reflected） 需要说明一下，Dir :Reflected并不是拿直达场数据除以反射场，而是计算直达场与反射场之间的差值，让两者作以比较，以观察直达声场与反射场在声场中的覆盖分布情况。为了便于朋友们理解我们不防计算一下声场的2KHz直达场分布情况如下图6。接着现在计算Dir :Reflected.。注意反射次数均是1。频带2KHz，Direct Merge选择Avg Complex。结果如图7。 这时，打开层控制窗口，打开Dir :Refl计算标尺，如图8，我们看到标尺的刻度数据有正值、零、负值三种数据。 这里，正值是指直达声大于反射声的分贝数。零表示两者声压相等的分贝数。负值是指反射声大于直达声的分贝数。我们来参照上图6与图2来验证一下是否正确。图6的2KHz直达场中位于舞台后面的位置声压级是最低86.4分贝，图2中同位置同频带的反射场的声压级是105分贝。那么，直达场减去反射声场等于18.6　分贝。好了，我们来查看Dir : Refl计算结果模拟图中此位置的数值是否等于18.6分贝。 关闭其它层的显示，只显示Dir :Refl层并打开此层的刻度标尺，适当调整此标尺的显示动态范围。此时点击一下Paint键，则你会发现Dir : Refl的计算与我们刚才的计算的18.6分贝值是一样的。如图9 另外，分析可以看出位于舞台上的反射声压