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    如何測算聽音室的混響時間


     響時間在室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計過程中是一個十分重要的概念。如果設(shè)計不當(dāng)會使廳堂的聲音干澀,或含糊不清。

     
    眾所周知,最終接受聲音信號的是聽音者,因此在設(shè)計時,就必須注意各種聲音信號有怎樣的混響時間,才能使聽音者感覺到與某種風(fēng)格的音樂或聲音十分相近的聲音。但聽音者的這種感覺又與聽音者的心理、身理、文化及環(huán)境等因素有很大的關(guān)系,而混響時間的控制,只能說明在某些方面達(dá)到了設(shè)計的要求,或者說滿足了一部分聽音者要求。
     
    人們所聽到的各種聲音,是由聲源所發(fā)出的原始的聲音與許多經(jīng)過反射后的信號組成,由于聽音環(huán)境的反射因素及聲音信號的頻率不同, 經(jīng)過反射后的聲音信號具有不同的頻譜特性,它將原始聲音信號中的內(nèi)容進(jìn)行了改變,有的對聲音的反射使聲音有一定的回聲,而有的反射則使聲混濁不清。一般來說聲音經(jīng)過物體的初次反射后(如:一次反射、二次反射),其聲音較為清晰,并且增強了直達(dá)聲的寬度,使其具有一定的回聲效果。但聲音經(jīng)過多次反射后,就會使聽音者感覺到聲音有拖泥帶水了。
     
    一般聽音室的混響時間與會議室的混響時間的要求是有相當(dāng)?shù)膮^(qū)別的,會議室或演講大廳對混響時間要求不能過長,這是因為人的語言主要集中于中、高頻,過多的低頻或過長的混響時間,會使演講者的聲混濁不清,使語言的可懂度降低。而歌舞廳則不然,聽者在聽音室主要注重音樂或歌聲的整體效果是否融合,或者是否有足夠的響度、豐滿度或連貫性,演唱或演奏者的一些較小的弱點或缺陷就會被適當(dāng)?shù)姆瓷渎暎ɑ祉憰r間)所掩蔽。
     
    對混響時間的測量在實際應(yīng)用中是較為常用的,一般對于有經(jīng)驗的設(shè)計者來說,憑經(jīng)驗(個人的聽感)是可以大致估算出廳堂的混響時間的,而對于無實際經(jīng)驗者,或需要一些較為準(zhǔn)確的混響時間數(shù)據(jù)的設(shè)計者,就得依靠一些儀器來測量了。
     
    由信號發(fā)生器驅(qū)動揚聲器發(fā)聲,使室內(nèi)的聲音的混響產(chǎn)生一定的周期性,然后由傳聲器將廳堂內(nèi)的聲音拾取后,送入放大器放大,再經(jīng)過濾波器后輸入至對數(shù)記錄儀中。對數(shù)記錄儀中則將廳堂內(nèi)聲音的衰變過程記錄于記錄紙中。
     
    信號發(fā)生器中所產(chǎn)生的信號是調(diào)頻的正弦信號,它的瞬時頻率覆蓋著一個較窄的頻率范圍,一般所選擇的調(diào)制為10Hz。揚聲器為一般常用的揚聲器,在測試時可將其放于通常放置揚聲器的位置即可。
     
    混響時間的確定從嚴(yán)格地來講,不同的音樂須有不同的混響時間,它主要取決于是什么樂隊演奏的什么樂曲,比如:在教堂的混響時間可達(dá)6~8秒;意大利米蘭的“La-scala”劇院的混響時間為1.2秒。因此,很難用一個標(biāo)準(zhǔn)來衡量, 一般較為常規(guī)的方法,是將混響時間控制在1.5~2秒之間較為適宜,當(dāng)然還要根據(jù)具體的如人數(shù)的多少、聽音環(huán)境的面積等諸多因素來決定,不可一概而論,當(dāng)聽音室的體積較小時,其混響時間也取得較小,反之則較大。
     
    最佳混響時間除了室內(nèi)的容積有關(guān)外,還與信號的頻率有關(guān)。在實際情況中, 由于聲音信號的頻率是經(jīng)常變化的,因而在信號的頻率為500Hz時設(shè)定的最佳混響時間, 往往會使某一個偏離500Hz頻率信號的聲音因混響時間不同而產(chǎn)生變化。 同時因為一般的吸聲材料的吸聲系數(shù)都是低頻小,高頻大,而人們的聽感對于低頻信號的聲音較為喜歡,因此在實際設(shè)計時,一般是將室內(nèi)高頻信號的混響時間控制在與信號在500Hz 時的混響時間相仿,而將低頻信號的混響時間控制得稍許偏長一點,從而使室內(nèi)的聲音更加豐滿一些。對于室內(nèi)聲設(shè)計中混響時間的選擇也可參考一些現(xiàn)成的推薦值。
     
    在實際的室內(nèi)聲學(xué)及擴聲系統(tǒng)安裝峻工后,往往通過儀器檢測的混響時間情況與理論上所設(shè)計的混響時間往往有一定的差距,其原因主要是實際工程中所使用的吸聲材料的吸聲系數(shù)與計算中的吸聲系數(shù)有異;各種聲源的指向性以及聲波的反射結(jié)果與吸聲材料在測量吸聲情況時的條件不完全相符等。所以用“賽賓公式”計算出來的結(jié)果往往存在一些誤差,由此可見,混響時間的計算公式的結(jié)果只是近似值,但是它并不影響在聲學(xué)設(shè)計中的作用,通過該公式得出的結(jié)果,可以有指導(dǎo)性地選擇所使用的吸聲材料。
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