厅堂的混响时间与扩声系统的关系

huangyun

厅堂的混响时间与扩声系统的关系

　　厅堂的混响时间是一百多年前美国物理学教授W·C·Sabine提出的，用稳态声能在室内衰减60dB所需的时间来衡量厅堂的音质，并提供了计算室内混响时间的经验公式。尽管一百多年来科学工作者提出 了很多影响厅堂音质的声学参量，但是至今混响时间仍然是厅堂声学设计中唯一能定量计算的参量，也是一个公认的最成熟的厅堂音质的评价量。它反映了室内不同频率的声能随时间衰减的特性，它是建筑声学的一个重要的物理量，它是一个独立的参量，与扩声系统没有关系。那么，为什么在混响时间测量时，采用不同的扬声器作为声源，在不同位置和不同数量的条件下，结果会不一样的呢？此外，在同一厅堂中采用不同的扬声器分布，主观感觉也会不一样呢？其主要原因如下：
　　混响时间是一个与建筑结构有关的物理量，在测量时必须选用无指向性声源作为测试声源。例如，求声源向各个方向的辐射是相同的，这样才能充分反映出室内各个面对声波的吸收与反射。如果采用扩声系统中的扬声器作为测试声源，则它的指向性将直接影响混响时间的测量。这在国际标准中有明确的规定，不得选用商用扬声器作为测试声源，因为采用不同的扬声器将会得到不同的结果，测试的结果有随意性，不是很可靠的。
　　厅堂使用的实际情况是装有扩声系统的，扩声系统的正确使用会影响人的听感。例如，在国外的大教堂内空间较大，壁面又不允许做吸声处理，因此，混响时间一般都比较长，在教堂的后座听不清楚。电声工作者在教堂内柱子的侧面安装了由小场声器组成的声柱，朝向听众，起到了很好的效果（笔者曾亲身聆听）。从声学角度看，采用小声柱增加了扬声器系统的指向性，改善了覆盖区域，增强了直达声，提高了语言的可懂度。从传输频率范围看，采用小扬声器辐射，它的频率范围比较窄，没有低频辐射，不会激发低频混响，但是对于语言传输已经满足了要求。从辐射声功率来看，小扬声器的辐射功率比较小，很快衰减不足以激发室内的混响，克服了长混响对语言的干扰。
　　在厅堂内增加直达声的强度可以减小厅堂内混响的影响，但是不能改变厅堂的混响的时间，因为厅堂的混响时间只决定于室内空间的大小，壁面吸声材料的性能，结构和分布，以及室内的设备，包括听众对声能的吸收和反射，与是否装有扩声系统无关。

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