声学的基本性质和室内声场

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室内声场的组成

室内声场的组成

室内声场的组成1. 引言室内声场是指在室内环境中的声音分布和声音品质等特征。

一个好的室内声场可以提供良好的听觉享受,对于音乐会厅、剧院、会议厅、录音棚等场所尤为重要。

本文将介绍室内声场的组成,并深入探讨各种因素对室内声场的影响。

2. 室内声学基础知识在了解室内声场的组成之前,我们首先需要了解一些室内声学基础知识。

声音是通过空气中的震动传播的,而室内空间的结构、形状和材质会对声音的传播产生影响。

以下是一些基本的概念:2.1 回声回声指的是声音在空间中反射多次后形成的重复声音。

回声会导致声音混响时间增加,影响声音的清晰度和可听性。

2.2 吸声吸声是指材料吸收声波能量的能力。

吸声材料可以减少回声,提高声音的清晰度。

2.3 演化声音在室内空间中传播时会经历多次反射、漫射和衰减,这些过程被称为声场的演化。

不同的演化过程会对声音的品质产生影响。

3. 室内声场的组成室内声场的组成涉及多个因素,包括空间形状、尺寸、材料、声源位置等。

以下是各个因素的详细介绍:3.1 空间形状和尺寸空间形状和尺寸对声场的分布和反射产生显著影响。

不同的形状和尺寸会导致不同的声学效果。

例如,狭长的空间会产生严重的回声,而高大的空间则可能导致声音分散。

3.2 声学材料室内的墙壁、地板、天花板和家具等材料会影响声音的传播和吸收。

吸声材料可以减少回声,提高声音的清晰度和可听性。

常见的吸声材料包括吸声板、吸声瓷砖等。

3.3 声源位置声源的位置会对声场产生显著影响。

声源离听众越近,声音越直接、清晰,而声源离听众越远,声音则会衰减和分散。

3.4 演讲台设计在一些会议厅和讲堂等场所,演讲台的设计也是室内声场的重要组成部分。

演讲台的位置应该合理,以便演讲者的声音能够传播到整个场所,并保持清晰和高可听性。

3.5 音频系统音频系统包括扬声器、放大器和混音器等设备。

合适的音频系统可以增强声音的质量和可听性。

不同类型的场所需要使用不同类型的音频系统来满足其特定的声音需求。

建筑声学1---基本知识要点20140118

建筑声学1---基本知识要点20140118

例:在一自由声场中,距离面声源2m远的直达 声的声压级为65dB,则距声源4m处的声压级为: A. 65dB C. 61dB B. 63dB D.59dB
二、混响和混响时间计算公式
混响过程:对室内音质影响很大 声源停止后,室内声场逐渐被房间内表面所 吸收而消 失的过程。此过程与听音的质量关 系极大 。 停止发声→直达声→一次反射声→二次反、 射声→………… 多次反射声整个过程连续且 逐渐衰减——是一个逐渐衰减的混响过程.


2、定义响度级 A、 选定标准声音: 1000Hz(纯音)——Lp=50dB B、f1(2000Hz)(待测)——Lp=48dB
f2(100Hz) (待测)——Lp=59dB
他们的响度级都是: 50方 定义:某频率声音的响度级等于根据听力正 常的听音的听音判断为等响的1KHz 纯音的声压级。 单位: 方 1KHz的声压级为响度级
第二节 室内声学原理
一、自由声场(无反射)
(一)点声源观测点与声源的距离增加一倍,声压级
降低6dB。
Lp =Lw— 20lg r --11
(二)无限长的线声源观测点与声源的距离增 加一倍,声压级 降低3dB。 交通噪声观测点与声源的距离增加一倍, 声压级降低4dB。 (三)面声源观测点与声源的距离增加,声压 级不衰减。
生声扩散现象? A 凸曲面 C 平面 B 凹曲面 D 软界面
6、 (2006)两个声音传至人耳的时间差为多少 毫秒(ms)时,人们就会分辨出他们是断续的?
A 25ms
C 45ms
B 35ms
D 55ms
7、 (2005)低频声波在传播途径上遇到相对尺
寸较小的障板时,会产生下列哪种声现象? A 反射 C 扩散 答案:D B 干涉 D 绕射

室内声场理论

室内声场理论

室内声场理论引言室内声场理论是研究声波在封闭空间内的传播和反射特性的学科。

持续不断的技术进步使得人们对室内声场有了更深入的认识,从而能够优化房间的声学性能。

在本文中,我们将介绍室内声场理论的基本原理、影响因素以及相关的应用。

基本原理室内声场理论主要针对声波在封闭空间内的传播和反射行为进行研究。

声波是一种机械波,通过震动空气分子的方式传播。

在封闭空间中,声波会与墙壁、地板、天花板等物体相互作用,产生反射、透射和吸收等现象。

室内声场理论基于以下几个基本概念:1.音频源:产生声波的物体或设备。

2.接收器:接收声波并转化为声音信号的装置。

3.直射声:直接从音频源发出的声波,没有经过反射。

4.反射声:在室内空间内不断反射的声波。

5.残余声:反射声的总和,包括多个方向和角度的反射。

影响因素室内声场的形成和特性受到多个因素的影响。

以下是几个主要的影响因素:空间大小和形状室内空间的大小和形状对声波的传播和反射行为有重要影响。

较小的空间会导致声波的反射次数增加,从而产生较多的残余声。

而较大的空间则可能导致声波的扩散,使得声音听起来模糊或没有定位感。

声学材料墙壁、地板、天花板等室内装饰材料的声学特性也会影响室内声场。

不同的材料具有不同的吸声、反射和散射特性,从而改变声波的传播和反射行为。

合适的声学材料可以改善室内声场的均衡性和清晰度。

布局和摆设室内空间的布局和内部物体的摆设也会对声场产生影响。

例如,房间中的家具和装饰物可以改变声波的传播路径和反射方向,从而改变声音的清晰度和均衡性。

吸声设计吸声设计是改善室内声场的重要手段之一。

通过在房间内安装吸声材料,可以有效地减少反射声和残余声,从而提高声音的清晰度和可听性。

应用领域室内声场理论在多个领域有广泛的应用。

以下是几个主要的应用领域:音频录音和放音在音频录音和放音领域,室内声场理论用于调整房间的声学性能,从而提高录音的质量和音响效果。

通过优化吸声设计和合适的音频设备放置,可以获得清晰、平衡的声音效果。

建筑声学-11室内声学与厅堂音质设计

建筑声学-11室内声学与厅堂音质设计
原来方向前进。 ▪ 把声波的传播看做沿声线传播的声能,而忽略声波的波动性能。
4
几何声学方法: 适用条件:反射面或障碍物的尺寸要远大于声波的波长。 ——中高频声音、房间尺度较大。 ——对于低频声,如63~125Hz,波长为5.4m~2.7m。因此,在一个各个表
面尺寸均小于声波波长的小房间内,几何反射定律将不适用。
▪ P376 表17-1
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二、客观技术指标 2.频率特性 ▪ 为了使音乐各声部和语音的低、中、高频的分量平衡,使音色不失
真,还必须照顾到低、中、高频声能之间的比例关系。 ▪ 由于人耳对低频声的宽容度较大,同时厅堂内界面和观众衣饰对中
高频的声能吸收较大,所以允许低频混响时间有15%-45%的提升。 ▪ 对于不同厅堂有不同具体要求。(录音室——以平直为主)
i 1
i 1
V T60 0.161 A
13
▪ 工程中普遍采用伊林(Erying)公式 ▪ 伊林公式在赛宾公式的基础上考虑了空气吸收的影响。
T60
-
S
0.161V
ln(1 ) 4 m V
▪ 空气吸声与声音频率有关,频率越高,空气吸声系数(4m)越大;频 率小于1000Hz时,4mV一项可省去。
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4.优美的音质 ▪ 对于音乐声来说,除了听得见、听得清这些基本要求外,室内音质
设计还需要给听众提供听得舒服的环境。因此,为了让室内声音具 有优美的音质,还需要注意以下两方面: 1)足够的丰满度。丰满度的含意有:声音饱满、圆润,音色浑厚、温 暖,余音悠扬、有弹性。总之,它可以定义为声源在室内发声与在 露天发声相比较,在音质上的提高程度。(反射声:温暖or活跃) 2)良好的空间感。是指室内声场给听者提供的一种声音在室内的空间 传播感觉。其中包括听者对声源方向的判断(方向感),距声源远 近的判断(距离感)和对属于室内声场的空间感觉(环绕感、围绕 感)。

室内声学原理

室内声学原理

室内声学原理一.室内声场:当一个声源在室内发声时,声波由声源到室内各接收点形成了复杂声场。

对于任一接收点,其所接收到的声音可以简单地看做由三部分组成,即直达声、近次反射声及混响声。

(1)直达声:是由声源直接到达接收点的声音。

在传播过程中,这部分声音不受室内界面的影响,直达声的强度基本上按照与声源距离的平方成反比而衰减。

(2)近次反射声:一般是指在直达声之后相对延迟时间为50毫秒内到达的反射声。

这些短延迟的反射声主要是经由室内界面一次、二次以及少数三次等反射后到达接收点的声音,故称近次反射声。

人耳对于延时为50号秒以内的反射声难以与直达声分开,故这些反射声会对直达声起到加强作用。

此外,短延时反射声和侧向到达的反射声对音质有很大影响。

(3)混响声:在近次反声后续到达的、经过多次反射的声音统称为混响声。

在远场混响声的加强,对于该接收点的声音强度起决定作用,而且其衰减率的大小对音质有重要影响。

二.房间共振在一些内装修材料比较坚硬的房间内,当声源发声时,常会激发这个房间内的某些固有频率(或称简正频率)的声音即出现了房间的共振现象。

当发生共振现象时,声源中某些频率被特别的加强了,在声学上称为出现了“声染色”现象。

此外这种房间共振还表现为使某些频率(主要是低频)的声音在空间分布上很不均匀,即出现了在某些固定位置上的加强和某些固定位置上的减弱。

在一些体积较小的矩形播音室内常常出现的低频嗡声,就是由房间共振引起的。

声染色可能性最大的频率段为100~175Hz,其次为250 Hz附近。

房间产生共振可以用驻波原理加以解释。

驻波是两列同频率、同振幅但沿着某一轴向相向传播的波相互叠加而形成的。

三.隔声罩一般为封闭小空间,同样的噪声源,罩内某点声级比无罩时为高,尤其当罩内无吸收时。

在确定隔声罩的平均隔声量TL时,据使用经验,一般罩内有强吸收或一般吸收、或无吸收时的插入损失分别为20、15和10dB左右。

建筑声学声学室内声学基本原理

建筑声学声学室内声学基本原理
4m 空气吸收系数,当频率大于 1000Hz时,必须考虑空气吸收
改进的内容: 1、能够正确反映平均吸声系数与混响时间的关系 2、考虑了空气吸收的影响
二、室内声场
第四节 室内声学基本原理
3.混响时间
计算混响时间时,一般取125、250、500、1000、2000、 4000Hz六个倍频程中心频率。对于录音室和播音室还应 追加63Hz和8000Hz的混响时间。
第四节 室内声学基本原理
前述之室内声音的增长和衰减过程,均未考虑频率这一 因素的影响,这是不全面的。
实际房间受到声源激发时,对不同频率有不同响应,最 容易被激发的频率就是房间的共振频率。
房间被外界干扰振动激发时,将按照他本身的共振频率 (固有频率或简正频率)之一而振动。激发频率越接近 某一共振频率时,共振就越明显,这个频率的声能密度 就得到加强 。 房间共振用驻波原理来解释
1
第一部分 声学基本知识
第四节 室内声学基本原理
点声源在自由声场中声压级随测点距离声源的变化:
LP = LW - 20 lg r -11 (dB)
r —测点与声源的距离 如果距离声源r1处的声压级为L1,则距离声源r2处 的声压级L2为
L2 = L1 - 20lg (r2 / r1)(dB)
4
通常把房间内的声场分成两部分,一部分是由声源直接 传到接收点的直达声所形成的声场,称为直达声场。另 一部分是经过室内表面反射后到达接收点的反射声所形 成的声场,称为混响声场。房间的总声场可以理解为直 达声场和混响声场的迭加
距离声源r处的声压级:
LP
LW
10lg( Q
4r 2
4) R
R Sa
L W — 声源声功率级,dB;
做好声学设计,应对声波在室内的传播规律及室内声场 的特点有所了解

声学基本知识

声学基本知识

声学基本知识一、声音的基本性质声音来源于振动的物体。

辐射声音的振动物体称为“声源”。

声源要在弹性介质中发声并向外传播。

声波是纵波。

(1)人耳所能听到的声波的频率范围为20~20000Hz,称为可听声。

低于20Hz的声音称为次声;高于20000Hz的声音称为超声。

次声与超声不能使人产生声音的感觉。

(2)室温下空气中的声速为340m/s.声速c,波长λ和频率f有如下关系:频率为100~10000Hz的声音的波长为3.4~0.034m.这个波长范围与建筑物室内构件的尺度相当,在室内声学中,对这一频段的声波尤为重视。

-f2.每一频带以其中心频率fc标度,.建筑声学设计和测量中常用的有倍频带和1/3倍频带;在倍频带分析中,上限频率是下限频率的两倍,即fl=2f2;在1/3倍频带分析中,在可听声范围内,倍频带及1/3倍频带的划分及其中心频率如表3—l所示。

表中第一行为1/3倍频带中心频率,第二行为倍频带中心频率。

(4)波阵面与声线声波从声源出发,在同一介质中按一定方向传播,声波在同一时刻所到达的各点的包络面称为波阵面。

声线表示声波的传播方向和途径。

在各向同性的介质中,声线是直线且与波阵面垂直。

依据波阵面形状的不同,将声波划分为:1)平面波——波阵面为平面,由面声源发出;2)柱面波——波阵面为同轴柱面,由线声源发出;3)球面波——波阵面为球面,由点声源发出。

一个声源是否可以被看成是点声源,取决于声源的尺度与所讨论声波波长的相对尺度。

当声源的尺度比它所辐射的声波波长小得多时,可看成是点声源。

所以往往一个尺度较大的声源在低频时可按点声源考虑,而在中高频则不可以。

(5)声绕射声波在传播过程中,遇到小孔或障板时,不再沿直线传播,而是在小孔处产生新的波形或绕到障板背后而改变原来的传播方向,在障板背后继续传播。

这种现象称为绕射,或衍射。

(6)声反射声波在传播过程中,当介质的特性阻抗发生变化时,会发生反射。

从几何声学角度,可更直观地解释为,声波在传播过程中遇到尺寸比声波波长大得多的障板时,声波将被反射。

建筑知识:建筑室内声学设计的原理与技巧

建筑知识:建筑室内声学设计的原理与技巧

建筑知识:建筑室内声学设计的原理与技巧建筑室内声学设计的原理与技巧随着城市化进程的不断加速,人们的生活空间越来越受到关注。

建筑室内声学设计已经成为人们关注的焦点之一,而人们对建筑室内声学设计的要求也越来越高。

本文将介绍建筑室内声学设计的原理与技巧,以供建筑师和设计师参考。

一、声学的基本原理声学是指研究声波在空气,固体,液体,气体和晶体等物质中传播的物理学科学。

声学的基本原理可以分为声源、声波传播和声接收三个部分。

声源:声学中的声源是产生声波的物体或空间。

声源的特点主要是声压及其随时间变化的周期性。

声压是指声波在空气中的压力变化,通常用牛顿/平方米(nPa)或德西贝尔(dB)来表示。

声波传播:声波是一种机械波,它是由物体在某一点振动所产生的,通过空气传送到其他地方。

声波的传播速度与介质的密度和弹性有关。

声波传播可以分为直线传播和衍射传播两种形式。

声接收:声学中的声接收是指声波在空气中碰到接收器所产生的响应。

接收器可以是麦克风、扬声器、录音机和电话等。

二、室内声学设计的基本原理室内声学设计是指在建筑室内进行声学设计的过程。

它包括声源的位置、声波传播路径以及接收器的位置等的优化,以实现音质的最佳效果。

室内声学设计是非常重要的,因为它不仅对建筑的视觉效果有着很大的影响,同时也能够改善建筑物的环境和人们的舒适度。

室内声学设计的基本原理可以分为三个方面。

首先,作为声音发射源的乐器或音响设备的设计是非常重要的。

音响设备的设计应符合声学原理,以实现最优的声音效果。

同时应考虑到声音的传播以及接收的方向。

设计良好的音响设备不仅可以提高音质,还可以使人听得更舒适。

其次,声波传播路径的设计也非常重要。

声波的传播路径可能会受到建筑物,人,物体的反射影响。

因此,为了降低声音的反射和噪声污染,设计师必须考虑使用声学装饰、吸声板、垂直切割面等声学材料。

最后,室内声学设计还要注意阻隔噪声的要求。

建筑物应该采用防噪声材料,防止噪音从外部环境进入建筑物内部,从而保证内部的声音品质。

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声学基础第一章声音的基本性质1.1 声音的产生与传播声音是人耳通过听觉神经对空气振动的主观感受。

声音产生于物体的振动,例如扬声器的纸盆、拨动的琴弦等等。

这些振动的物体称之为声源。

声源发声后,必须经过一定的介质才能向外传播。

这种介质可以是气体,也可以是液体和固体。

在受到声源振动的干扰后,介质的分子也随之发生振动,从而使能量向外传播。

但必须指出,介质的分子只是在其未被扰动前的平衡位置附近作来回振动,并没有随声波一起向外移动。

介质分子的振动传到人耳时,将引起人耳耳膜的振动,最终通过听觉神经而产生声音的感觉。

例如,扬声器的纸盆,当音圈通过交变电流时就会产生振动。

这种振动引起邻近空气质点疏密状态的变化,又随即沿着介质依次传向较远的质点,最终到达接收者。

可以看出,在声波的传播过程中,空气质点的振动方向与波的传播方向相平行,所以声波是纵波。

扬声器纸盒就相当于上图中的活塞在空气中,声音就是振动在空气中的传播,我们称这为声波。

声波可以在气体、固体、液体中传播,但不能在真空中传播。

1.2 声波的频率、波长与速度当声波通过弹性介质传播时,介质质点在其平衡位置附近作来回振动。

质点完成一次完全振动所经历的时间称为周期,记为T,单位是秒(s)。

质点在1秒内完成完全振动的次数称为频率,记作f,单位为赫兹(Hz),它是周期的倒数,即:f=1/T介质质点振动的频率即声源振动的频率。

频率决定了声音的音调。

高频声音是高音调,低频声音是低音调。

人耳能够听到的声波的频率范围约在20—20000 Hz之间。

低于20Hz的声波称为次声波,高于20000Hz的称为超声波。

次声波与超声波都不能使人产生听感觉。

声波在其传播途径上,相邻两个同相位质点之间的距离称为波长,记为λ,单位是米(m)。

或者说,波长是声波在每一次完全振动周期中所传播的距离。

声波在弹性介质中传播的速度称为声速,记为v,单位是米/秒(m/s)。

声速不是介质质点振动的速度,而是质点振动状态的传播速度。

它的大小与质点振动的特性无关,而与介质的弹性、密度以及温度有关。

20度的空气中声速为344米/秒。

频率、波长、周期和声速有如下关系:c=fλ或c=λ/T声学测量中常常在某一频率区间取特定值进行测量。

这个频率区间称之为频带(Frequency band)。

由上限频率f2 和下限频率f1 规定宽带。

f1、f2 间隔可以用频率比或以2为底的对数表示,称为频程。

关系式:2=2^n f1 当n=1时,称为1/1倍频程(Octave),即每个频带是上限频率为下限频率两倍的频带宽度,即f2=2f1。

当n=1/3时,称为1/3倍频程,即每个频带是上限频率为下限频率1.26倍的频带宽度,即f2=1.26 f1。

为了某种特殊的需要,更窄的频带有1/10倍频程、1/12倍频程、1/15倍频程、1/30倍频程等等。

1/1倍频程对应于音乐上的一个八度。

在房屋建筑中,频率为100-10000Hz的声音很重要。

它们的波长范围相当于3.4-0.034m。

这个波长范围与建筑内部的一些部件尺度相近,故在处理一些建筑声学问题时,对这一波段的声波尤其要引起重视。

1.3 声功率级、声强级和声压级声功率级:声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能,用W表示,单位为瓦(W)或微瓦(uW)。

为了计算方便,通常用一个声功率基准量10-12W作参考量,把声功率与之相比取常用对数,乘以10,称为声功率级,即Lw=10lg(W/Wo)这里Lw为声功率级(dB),W为声功率,Wo为基准声功率。

声强级:单位时间内通过垂直于声传播方向的面积S (m2)的平均声能量称为平均声能量流或平均声能通量。

单位面积上的平均声能通量就称为声强,记为I(W/m2)。

为了计算方便,通常用一个声强基准量值10-12W/m2作参考量,把声强与之相比取常用对数,乘以20,称为声强级,即Li=10lg(I/Io)这里Li为声强级(dB),I为声强(W/m2),Io为基准声强。

声压级(SPL):声波在媒介中传播时,媒介某点由于受声波扰动后压强超过原先静压力的值,取均方根后的值称为声压。

人耳在最低闻阀到痛阀之间相差100万倍,为了计量方便,把声压基准值20×10^-6 (N/m^2)作参考量,把声压与之相比取常用对数,乘以20,称为声压级,即Lp=20lo(P/Po)这里Lp为声压级(dB),P为声压(N/m2或Pa),Po为基准声压。

1.4 声波的反射、扩散、衍射与干涉1.声波的镜像反射声波在前进过程中,如果遇到尺寸大于波长的界面,则声波将被反射。

入射角等于反射角。

反射的声能与界面的吸声系数有关。

2.声波的扩散反射声波在传播的过程中,如果遇到一些凸形的界面,就会被分解成许多较小的反射声波,并且使传播的立体角扩大,这种现象称之为扩散反射。

适当的声波扩散反射,可以促进声音分布均匀,并可防止一些声学缺陷的出现。

从上图中可看出,要设计一个好的扩散体必须要考虑它的大小和密度。

3、声波的衍射当声波波长小于等于障碍物的尺寸时,会绕过去,称为衍射。

4、声波的干涉频率相同的声波相遇后会产生干涉现象,相位相同的声波叠加后,幅度倍增,相位相反则抵消。

声波干涉的结果造成频率响应特性出现峰和谷的波动,其形状象“梳子”,因此又称为梳状滤波器特性(效应)。

直达声和反射声来自同一声源,因而频率相同,由于经过的路径长短不同,就会产生相位差,从而会产生干涉现象。

1.5 声波的吸收与透射当声波从一种介质传递到另一种介质时,声能的一部分被反射;一部分透过物体继续传播,称为透射;另一部分由于物体的振动或声音在物体内部传播时介质的磨擦或热传导而被损耗,称为材料的吸收。

透射声能与入射声能之比称为透射系数τ。

反射声能与入射声能之比称为反射系数γ。

通常将τ值小的材料用作隔声材料,将γ值小的材料用作吸声材料。

定义吸声系数α=1-γ。

α=0,入射声能全部被反射;α=1时,入射声能全部被吸收。

敝开的窗户吸声系数为1。

吸声系数的大小与频率相关,通常我们所说的吸声系数是平均吸声系数。

第二章室内声场2.1 自由声场与室外声场传播声波的空间称为声场,声场分自由声场、扩散声场(混响声场)和半自由声场。

所谓自由声场,即在声波传播的空间中无反射面,声源在该声场中发声,在声场中的任一点只有直达声,无反射声。

消声室就是人造的自由声场。

电声设备的都要在消声室中进行。

在室外,某点声源发出的球面声波,其波阵面连续向外扩张,随着声波与声源距离的增加,声能迅速衰减。

当点声源向没有反射面的自由空间辐射声能时,声波以球面波的形式辐射。

这时,任何一点上的声强遵循与距离平方成反比的定律。

如果用声压级表示,则距离增加一倍,声压级衰减6dB。

2.2 室内声场在室内,声波在封闭空间中的传播及其特性比在露天场合要复杂得多。

这时,声波将受到封闭空间各个界面,如顶棚、地面、墙壁等的反射、吸收与透射。

室内声场因而存在着许多与自由声场不同的声学问题。

研究室内声场,对室内音质设计和噪声控制具有重要的意义。

室内声场的特点(1)声波在各个界面引起一系列的反射,吸收与透射;(2)与自由声场有不同的音质;(3)由于房间的共振可能引起某些频率的声音被加强或减弱;(4)声能的空间分布发生了变化。

2.3 房间共振(驻波)当声波在两面平等的墙之间传播时,如果墙面之间的距离等于半波长的整数倍时,就会产生驻波。

房间中的低频驻波也称为房间模式(Room Mode)。

在一房间中,空气振动的共振频率主要由房间的大小来决定。

而房间内所激发的共振频率的分布则决定于房间的比例。

共振频率的计算很复杂,一般都用软件来计算。

消除驻波的最佳方法是改变房间的形状,使墙面不平行,或将墙成做成弧形。

2.4 混响与回声混响是室内的声学现象。

声音由声源发出后,在空气中传播,传播过程中在房间的界面上产生反射、吸收、扩散、透射、干涉和衍射等波动作用,形成复杂的室内声场,使人产生混响感。

声源停止发声后,室内声场会持续一段时间。

混响是室内声反射和声扩散共同作用的结果。

同样是源于反射,但由于人耳的听闻特性,混响和回声有明显的不同。

声源的直达声和近次反射声相继到达人耳,延迟时间小于30ms时,一般人耳不能区分出来,仅能觉察到音色和响度的变化,人们感觉到混响。

但当两个相继到达的声音时差超过50ms时(相当于直达声与反射声之间的声程差大于17m),人耳能分辩出来自不同方向的两个独立的声音,这时有可能出现回声。

回声的感觉会妨碍音乐和语言的清晰度(可懂度),要避免。

2.5 混响时间当室内声场达到稳态,声源停止发声后,声压级降低60dB所需要的时间称为混响时间,记作T60或RT,单位是秒(s)。

混响时间是目前音质设计中能定量估算的重要评价指标。

它直接影响厅堂音质的效果。

房间的混响长短是由它的吸音量和体积大小所决定的,体积大且吸音量小的房间,混响时间长,吸音量大且体积小的房间,混响时间就短。

混响时间过短,声音发干,枯燥无味,不亲切自然;混响时间过长,会使声音含混不清;合适时声音圆润动听。

Sabine公式,适用于α小于0.2的较活跃的房间:式中:V为房间容积,单位为m^3(立方米);S为房间表面积的总和,单位为m^2(平方米);α为房间表面积的平均吸声系数,百分率;Sα的单位为m^ 2 (平方米)。

K为与湿度有关的常数,一般取K=0.161s/m。

Eyring公式,适用于α大于0.2的建声条件良好的房间:式中4mV为空气系数系数值,m为空气吸声系数,(它不但与频率有关,还与温度和温度有关)。

其它与上式一样。

混响时间的大小与频率相关,低频、中频、高频的混响时间是不一样的。

一般所说的混响时间都是指平均混响时间。

2.6 临界距离(Critical Distance)就是在声源轴线方向上,直达声与混响声声能相等处的距离。

临界距离在全频带内是不同的。

回声越强的房间临界距离越近,吸音越强的房间,临界距离越远。

(临界距离在全频带内是不同的)。

好的声学设计,临界距离要离声源尽可能远,结果在全频带内混响最小最平坦。

直达声从扬声器系统开始递补减,是距离的函数(平方反比定律),但混响恒定地散布房间(新的声音不断从扬声器发出,混响不断建立,直到新的声音与被吸收的声音相等,因此混响保持恒定。

)两曲线的交点就是临界距离。

最佳听音区一定位于临界距离内,因为临界距离是以直达声为主,清晰度和声像定位最好。

房间无吸声时的临界距离距声源很近,这种房间只适合近声场听音。

在吸声的房间中,临界距离被推向后墙,使最佳听音区变宽。

上图中,附加的好处是漏到室外的声压降低了20dB,降低了对隔音的要求。

当混响声比直达声大12db 以上,声音清晰度将全部失去。

寻找临界距离的最简单方法为:用音响系统播放压缩的流行音乐,开始用一个音箱(左或右),在房间里来回地走,很容易就能找到临界距离。

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