室内音响的直接声及反射声

叶帅

　　大厅室内声源的直接声和间接声是混合一起的，这两种声音的关系如前所述（式3）（距离越远，声压级减衰的dB值）0/4πrr2为直接声、r为与声源间距离(m)。由此可见，和r2成比例变小（这时，Q是一定的，4π也是一定的，故4πr2是r为半径的球表面面积）。

* ~  M$ [" i9 U1 W; \　　又，4/R为反射声，可见，与室常数（R）所决定的距离与其他的因素没有关系，室常数取决于室内表面积(S)和平均吸声率(a)下图表示Q=6.0、R=770时声压级和距离成比例降低的状况。如下图所示那样，直接声笔直地降到20.0m点，要比1.0m点的低了26.6dB。

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* v& G5 B& ~7 ?% @( }/ A　　但是，包含反射声在内的这些声压级为-21.8dB，差数7.4dB，是来自反射声的。在这样的位置听来，几乎听不见直接声，只听得见反射声。这个反射声是来自室内顶棚、墙面、底面等的扩散声，所以均成为延时声。这些延时声中迟50msec(l/20sec)以上的，听起来好像回声。容积较大的体育馆等混响时间长了，距离8m～l0m的会话就听不清楚。这些虽说是极端的例子，可以说只是反射声对音乐有不好的影响。假如大厅声源在舞台侧，从室内音响设计来看，几乎不会产生回声，但舞台前部用扬声器的话，由于室形，声音就会绕回来。室内音响特性中有D值（直接声与分散声比），D值表示来自舞台上的声音在测量点（听取点）显示的直接声比率，直接声和到50ms为止的反射声认为可以加强直接声的，直接声及反射声在内的全体音响等级比就叫作D值。来自扬声器的直接声和反射声声压级相同的距离叫做极限距离，用Dc表示。

　　下图中Dc点为9.6m，直接声降低3.0dB。经过了Dc点，直接声与反射声相差越来越大，到了4Dc，直接声降低12.0dB，就变成几乎只有反射声的状态。这时声音清晰度总免不了降低，对声源方向感也会减小。


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; C8 b! x% Y" \　　但如果是大厅，与体育馆或一般大室不同，在声源位置于舞台侧的条件下，室内设计要尽量减小易变成回声的50ms以上的延时声，由此可见，不必担心清晰度降低。
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　　一般认为这4Dc是极限点，实际上，国内大厅有超过4Dc点的观众席的例子为数极少。就是使用方向性较大(0=4)的扬声器，中高音部的方向性变小，因此Q变大，Dc伸长。
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3 R! z  D( l9 P" @- t8 b" k　　另外，从听觉上来讲，对Q较小的声音，方向感也钝化起来，由此可见，大厅有问题的例子也越少。如果是混响时间较长、容积较大的体育馆，延时反射声就重复传来，因此，声音清晰度显着降低，对中高音部的扬声器方向性也变小，Q也随之变大，特别在多谐式蜂窝状喇叭或扇形喇叭等扬声器使用时，Q达到10以上，Dc也随之变大，因此可以说，大多数大厅没有超过4Dc的观众席。

: H. i$ i. T% p3 m  e+ H9 n. U　　据说对于以4Dc为听觉上限这种意见，除实验之外没有证实方法，但是设置上述那样音响装置的大厅，只要声源位于舞台一侧，就不会成为问题。
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* _3 X% m/ _: {# j　　如后墙是反射性时，在最后部两三排座位上听来，好像受到后墙反射声的影响而升高声压级，甚至听见延时声，这类大厅也是有的，但实际上属例外。