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发表于 2015-12-25
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房间的声学特性 声源在室内发声时,声音的传播受到封闭界面的限制,由于各表面的反复反射,出现了复杂的干涉现象,使得室内 声场完全不同于室外的情况。声场的干涉现象对室内的听音条件影响很大,归纳起来,房间对室内声场的影响主要 有:1 }2 A8 _/ r4 A" t2 }: w
1、引起反射声。
+ h9 y6 V+ [" D6 _2、改变语言和音乐的瞬态特性。9 s+ M, K6 B( t, G3 w. a' P
3、增加了声能密度。
8 f+ e8 [' c3 @' l, M- b3 ?0 Y7 p4、改变了声能在空间的分布。; K: r) q) p9 y
5、由于吸收和共振引起频响的不均匀。 二、 室内的声学过程
" G1 N$ b0 T: Y7 b2 S当声音在空间某一点产生时,就会在它的周围引起一系列声波,它们以声源为中心,呈球形层层向外自由传播,当 它们碰到墙面、地板等障碍物时,一部分声能被吸收,另一部分声能被反射,反射的声波又以新的传播方向继续传 播,直到下次再碰到障碍物时,又产生新的吸收和反射。如图 所示。声波在室内的多次反射和不断衰减是一个非常 复杂的声学过程,这一过程对房间的音质有重大的影响。/ B& W- c( V& {# e2 k. u: P
因此,我们在室内讲话时,听者总是先听到来自声源的直达声,然后又听到来自墙壁等处的反射声。也就是说,室 内声场可以看作是直达声和各种反射声的叠加。总之,室内总声压级与单纯取决于离声源距离关系的自由声场不同 。在靠近声源处,总声压级以直达声为主,混响声(即反射声的总和)可以忽略,此时声压的大小与距离的倒数成 正比,即距离每增加一倍声压级要下降6分贝。在远离声源处,总声压级则以混响为主,而直达声可以忽略,此时总 声压级与距离声源的距离无关,即随着距离的增加声压并不减小。
& l( o+ S) m3 {) q! K, ?, Q; T三、 室内混响3 B# L9 Z& r4 M6 {3 G, {4 p1 F
从上节的室内声学过程可知,声波在室内各个方向来回反射,而又逐渐衰减,这一现象通常被称为室内混响。衡量 室内混响最有效的参数是混响时间。从声源停止发声的时刻算起,声压级降低60分贝所需的时间,就称为混响时间 ,常用符号T60来表示,单位是秒。这里要强调一下,通常所说的混响时间并不是指我们在室内实际能听到的声音延 续时间。
; T- F1 u2 U1 o2 i假如没有墙壁和空气的吸收,在室内激发声波后,声音就会一直延续下去,直到永远。声音之所以不能在室内长时 间延续下去,就是因为各种反射面和空气都能吸收声波。研究表明,各种反射面对声波的吸收要比空气的吸收强烈 得多,即室内声吸收主要发生在各种反射面上。在大房间中,声音每两次反射之间所经过的平均路程较大,经过相 同次数反射所用时间要比小房间多,于是延续时间也较长,混响时间自然也就长一些;另外,如果房间各壁面的吸 声系数大,每次反射时声音会降低(吸收或衰减)得多一些,所以声音延续的时间也就短一些。* t) |* a9 F) y/ J6 B; u
实验表明,房间混响时间的长短可以用下面的简化公式来估算:
3 v4 X7 R5 u0 M/ g2 GT60 = 0.161V / āS + 4MV
. z% q: S5 }2 }1 i式中:T60表示房间的混响时间,单位是秒(S)。
3 n5 d1 L( |# B; m+ ?$ Y0 `* r( sV是房间容积,单位是立方米(M3)。! e, I0 l. _$ F4 h/ T, X( t
S是房间的内部总表面积,单位是平方米(M2)。
. m7 |% y3 b. V V6 Jā是室内平均吸声系数。
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