声环境学院厅堂最佳混响时间的确定
声环境学院：混响时间计算公式
声环境学院：混响时间计算公式
（1）赛宾的混响时间计算公式
混响和混响时间是室内声学中最为重要和最基本的概念。
所谓混响，是指声源停止发声后，在声场中还存在着来自各个界面延迟的反射声形成的声音“残留”现象。
这种残留现象的长短以混响时间来表征。
混响时间公认的定义是声能密度衰变60dB 所需的时间。
混响时间T （s ）的表达式为（2.3-1）：
A
V K T ?= （s ） (2.3-1) 式中：T ——混响时间，s ；
V ——房间体积，m 3；
A ——室内的总吸声量，m 2；
K ——与声速有关的常数。
c
e c K 26.55lg 24==，一般取0.161。
式(2.3-1)称为赛宾公式。
式中，A 是室内的总吸声量，是室内总表面积与其平均吸声系数的乘积。
室内表面常是由多种不同材料构成的，如每种材料的吸声系数为i α，对应表面积为i S ，则总吸声量∑=i i S A α。
如果室内还有家具(如桌、椅)或人等难于确定表面积的物体，如果每个物体的吸声量为A j ，则室内的总吸声量为A ，可用式（2.3-2）计算求得。
∑∑+=j i i A S A α （2.3-2）
上式也可写成：
∑+=j A S A α （2.3-3）
式中：S ——室内总表面面积，m 2；
∑=+++=i n S S S S S 21
α——室内表面的平均吸声系数。
S S S S S S S S S S i i i i i n n n ∑∑∑==++++++=
αααααα 212211 （2.3-4）赛宾公式适用于室内吸声较小的情况（α＜0.2）。
建筑声学混响时间控制
计算公式：1赛宾公式 T=0.161V/A 2伊林公式 T=0.161V/-Sln(1-α） 3T=0.161V/-Sln(1-α)+4mV 通过公式1可以知道混响时间与房间 的体积成正比，与房间的总吸声量 成反比。若体积V 和表面积S已定， 要减少混响时间T60就要增加表面平 均吸声系数α,对墙面、天花板、地 面进行不同的声学处理.
混响时间设计实例• 中南Fra bibliotek场建筑声学设计
– 观众厅的有效容积为4 750m – 中南剧场的主要功能是演出话剧
• 目标
– 要保证演出时语言清晰 – 观众厅内要有足够的响度，即要 有足够的直达声和近次反射声， 这主要通过控制观众厅进深、坐 席的升起、吊顶及侧墙的声反射 来实现。 – 厅内声场要均匀，有良好的扩散 – 观众席区域内的频率响应要趋近 平直 – 厅内背景噪声要足够得低
•
•
•
混响时间设计原理
• 根据使用性质定混响 时间大小
根据时间大小，由房间 容积得出所需吸声量 减去已有吸声量，看是 否需要另外加设吸声装 置，如需要，考虑所选 材料的吸声系数与面积 大小与所加位置 根据已经加设的装置， 估算现在的混响时间， 画出曲线检验是否满足 设计目标
例如：使用性质包括：演出内 容，场馆级别
不好意思， 当时没想那 么多。。。
局限与误差
• 2.对于一定的房间容积而言，如果总的吸声量较大（例 如某些播音室，声学实验室），应用公式计算就不准 确。如果所有界面全部吸声，室内不可能有混响，而 塞宾公式不能反映这一实际情况，这时宜用伊林公式 计算。 • 3.在书刊，手册中见到的材料吸声系数一般都是根据标 准的测试方法测量的结果。在实际应用时，材料的使 用情况不可能完全符合这些条件。如果装置方法明显 不同，必然会有若干误差。同时，还可能遇到暴露在 声场中错综复杂的表面，这难以用公式来计算，此外， 还可能有若干出乎意料的共振吸收。
声环境学院室内声学与混响时间
声环境学院室内声学与混响时间概述：在建筑声学中，很多情况涉及到声波在一个封闭空间内（如剧院观众厅、播音室等）传播的问题，这时，声波传播将受到封闭空间的各个界面（墙壁、顶棚、地面等）的约束，形成一个比在自由空间（如露天）要复杂得多的“声场”。
这种声场具有一些特有的声学现象，如在距声源同样远处要比在露天响一些；又如，在室内，当声源停止发声后，声音不会像在室外那样立即消失，而要持续一段时间。
这些现象对听音有很大影响。
室内声场：（1）室内声场的特征从室外某一声源发出的声波，以球面波的形式连续向外传播，随着接收点与声源距离的增加，声能迅速衰减。
而在剧院的观众厅、体育馆、教室、播音室等封闭空间内，声波在传播时将受到封闭空间各个界面(墙壁、天花、地面等)的反射与吸收，声波相互重叠形成复杂声场，即室内声场，并引起一系列特有的声学特性。
室内声场的显著特点是：①距声源一定距离的接收点上，声能密度比在自由声场中要大，常不随距离的平方衰减。
②声源停止发声以后，在一定的时间里，声场中还存在着来自各个界面延迟的反射声，产生所谓“混响现象”。
③由于室内的形状和内装修材料的布置，可能会形成回声、颤动回声(平行墙面引起的多次声反射)、声音聚焦等各种特殊听音现象。
④由于声反射形成的干涉而出现房间的共振，引起室内声音某些频率的加强或减弱。
（2）室内几何声学忽略声音的波动性质，以几何学的方法分析声音能量的传播、反射、扩散，称作“几何声学”。
与此相对，着眼于声音波动性的分析方法叫做“波动声学”或“物理声学”。
对于室内声场的分析，用波动声学的方法只能解决体型简单、频率较低的较为单纯的情况。
在实际的大厅里，其界面的形状和性质复杂多变，用波动声学的方法分析十分困难。
但是在一个比波长大得多的室内空间中，如果忽略声音的波动性，用几何学的方法分析，其结果就会十分简单明了。
因此在解决室内声学的多数实际问题中，常常用几何学的方法，就是几何声学的方法。
当然，这并不是说波动理论不重要，为了正确运用几何声学的方法，对声音的波动性质也应有正确和足够的理解。
建筑声学实验报告--厅堂混响时间测量
ACHITECHTURE AND URBAN DESIGN建筑声学实验报告厅堂混响时间测量2009-10-10一、实验目的与要求：混响时间是用于评价厅堂音质的一个重要的指标，对于各种用途不同的房间对应有不同的混响时间，因此在厅堂音质设计中混响时间是重要的一个方面，对于音乐厅、影剧院、播音室、多功能厅、会议厅等鉴定其音质质量，混响时间是主要手段。
混响时间国外一般采用专用的直读式混响计，测量秒的混响时间。
希望通过实验能使我们了解测试仪器的组成、测试方法和结果的整理。
实验的意义：指导我们今后的对音质有要求的空间的设计。
因为不同的房间对音质的要求不同，混响时间也就不同。
如果房间的混响时间过长，会导致听音的清晰度下降。
但混响时间过短，就会影响声音的丰满度。
二、实验原理与要求混响时间的测试是根据混响时间的定义，（室内声场达到稳定，声源停止发声后，残余声能在室内往复反射，经表面材料吸收，室内平均声能密度下降为原有数值的百分之一所需要的时间，或者说声音衰减60dB所经历的时间。
）通过测量声场中生压的衰减曲线求出混响时间。
由于实测中难以得到高于室本底噪声60dB的声压级，故常取衰减曲线以其声压级5-35dB 一段为准，。
每个点中心频率测量三次。
三、实验装置与方框图厅堂混响时间测量常用仪器设备分为声源装置和接受装置两大部分。
仪器组成及布置方框图如下。
声源装置：由讯号源、功率放大器和输出声源讯号的扬声器组成。
接收装置：由传声部器、测量放大器或声级计带滤波器和电平记录仪组成。
我们这次实验用的是丹麦的直读式混响计，主要包括扬声器、传声器、滤波器、信号发生器。
由丹麦生产，所用频程为1/3倍频程。
操作简单，方便快捷。
四、实验方法与步骤1、声源的布置：我们把扬声器放在报告厅前台右上角。
2、传声器的位置：我们在报告听里选择了六个不同的位置，离开声源 1.5米以外，高度为1.5米，进行测量，每个位置测量三次，然后取其平均值。
具体报告厅平面图如图13、测量方法:（1）将电平记录仪电源开关置“开”、将输入衰减器置0db 、低频响应置“20hz 三记录速度置“315mm/s ”、整流响应置“有效置”、按下“100mv ”校准电压开按钮，调节输入电位器使笔位于20db 线处。
混响时间设计
0.022 0.043
（4）房间所需增加吸声量：所需总吸声量—固有吸声量。 （5）选择适当吸声材料及结构，确定面积——满足所需增 加吸声量及频率特性。
观众厅混响时间计算表（V＝5400m3，＝2480m2）
号
目
做法
(m2) a
125Hz Sa a
250Hz Sa a
500Hz Sa a
1000Hz Sa a
0.64 1k
计算结果为理论推算值。严格施工的条件下仍可能存在±0.1s 的误差。其误差原因主要是：理论公式成立条件与实际状况的差 异；各构造、材料的实际声学性能与计算值间的差异；土建空间 尺度与图纸标定尺寸的差异等。 保证混响时间及频率特性的措施： 施工中出现新的建筑材料，构造经实验室测量、鉴定后方可 使用。 施工质量应严格、准确、施工过程中，必须进行混响时间测 定，检验理论计算与实际施工差异，根据需要调整才能保证音质 的最后效果。——混响时间计算结果为声学设计的参考值。
4mV——空气吸收衰减系数，在2000Hz以上考虑空气的 吸收。
空气吸收衰减系数4m值
（室内温度20℃，相对湿度60%）
频率（Hz）
2000
室内对湿度 30% 0.012 40% 0.01 50% 0.01 60% 0.009
4000 6300
0.038 0.084
0.029 0.062
0.024 0.05
8
墙 面
走道 乐池
376 340 28 130
0.02 0.02 0.16 0.3
7.5 6.8 4.5 39
0.02 0.02 0.15 0.35
7.5 6.8 4.2 45.5
0.02 0.02 0.1 0.4
厅堂最佳混响时间设计
２Ｏ 年 ６月 ０２
Ｊ １ ２Ｏ Ｕ１． ０２
厅 堂 最 佳 混 晌 时 间设 计
范正权
（ 重庆通信学院研究生管理 大队 重庆 ４０３ ） ０ ０５
摘
要 ：本文首先分析厅堂混响声的形成和混响时间的计算，最后给 出 堂最佳混响时 厅
间的设 计方 法 。
关键词 ：混响声；混响时间；设计
连 续发 声 ，声 场 达到 稳 态 时 ，由声 源 停 止 发声 开
混响时间，以使设计出的厅堂有 良 的音响效果。 好
始 ，声压级衰减 ６ｄ ０Ｂ所需要的时间，用 表示 ，
图 ２ 。
１ 最 佳 混 晌 时 间
直达声
声
压
声 压 量
（ ８ ｄ）
图 １ 室内声的组成
图 ２ 混响 时间的定义
Ｓ 口 ， ２ ２ … Ｓ口 ｌ ｌＳ口 ， ｉｉ
２ １ 厅堂 各频 率点 最佳 混 晌时 间的确 定 ．
（） １ 根据厅堂的建筑图， 计算 出观众厅 的容积 （ 包括舞台容积） 厅堂各界面的表面积 、 、 总表
面积 Ｓ 。
（） ２ 根据厅堂的用途和计算 出的容积 ， 确定 的 观众厅 ５０ ｌ ０ ｚ ０ Ｏ Ｈ 最佳混响时间 。 ０ （） ３ 根据 图 ４ 分 别计算 出观 众厅 在 １５－、 ， ２Ｉ Ｉ ｚ ２０ ｚ２０ｔ 、 ０Ｈ 频率点的最佳混响时间。 ５ Ｈ 、００ｔ ４ ０ ｚ ｚ０
０ 引 言
在厅堂的音质设计 中，混 响时间作为衡量厅 堂音质 的重 要指标 ，其 值对厅 堂音质影 响很 大。 混响时间是用来 描述 厅堂内混响声衰减快慢程度 的一 个时 间量 ，它 受 厅 堂 的 容 积 、体形 、和 饰 面 材料等因素 的影响。因此 ，在设计厅堂的音质时 ，
最佳混响时间
最佳混响时间混响时间是厅堂音质或称室内音质的重要评价指标，从混响时间的长短，大致可以判断厅堂音质的好坏。
在建声设计中，由于能对室内的混响时间进行定量计算，To=0.16V/A(s)，式中，V为房间容积(m3)，A为室内总吸声量(1112)。
而且混响时间的测试方法简单，因此仍为音质设计最重要的内容。
事实上，房间混响是否适当，不仅仅关系到声音的清晰度，而且还直接关系到声音是否真实、自然的程度，是否动听悦耳。
主观听音评价的丰满、温暖、清晰、空间感等都与混响是否适当密切相关。
要把混响控制到适当的程度，首先要知道适当的混响时间是多少，又受什么因素的影响。
通过对厅堂音质及其混响时间的大量测试、统计分析，以及主观听音评价，声学家提出了“最佳混响时间”的概念，语言清晰度的高峰段就是最佳混响时间的范围。
最佳混响时间是对大量音质效果评价认为较好的各种用途的厅堂，如音乐厅、歌剧院、电影院、报告厅、会议室、录音室、演播室等实测的500 Hz和1 000 Hz满场（指实际使用状态，如座椅坐有观众）混响时间进行统计分析得出的。
因为厅内音响的生气感主要取决于500-1 000 Hz的中高频混响时间。
对于低频的混响时间比中频允许长一些，一般在20%-50%，特别是音乐用途的房间，可以提升得更多一些，使声音听来更感浑厚丰满。
而对 2 000 Hz 以上高频的混响时间最好与中频基本相同，但由于室内常用材料及听众的高频吸声都比较大，加上空气对高频的吸声作用，特别是大型厅堂如体育馆等，空气吸声与其容积成正比，所以高频混响时间会有所下降。
一般允许比中频(500-1 000 Hz)下降10%—20%，对音质不会有明显影响。
1 决定最佳混响时间的因素最佳混响时间不应过长，但也不是越短越好。
房间容积不同、用途不同，要求的最佳混响时间也不同，同时还受人们的主观感觉及民族风格等因素的影响，因此不同地方发表的数据是有差异的。
(1)不同用途对混响时间的要求不同。
会议厅堂声学设计要点
会议厅堂声学设计要点1、会议厅堂声环境概述会议厅的声学设计应确保厅内的语言清晰度，通常采用强吸声短混响的声学处理方式。
会议厅的规模（容积和容量）的差异较大，小至十几人，容积100m³左右；大的可容纳万名听众，容积为100000m3乃至更大规模的会议厅，差距达千倍。
因而相应的混响时间差别也很大，必须根据容积确定混响时间值，通常在0.5s~1.8s范围内；会议厅的等级、用途和标准的差异很大，如有本部门或本系统的会议厅，也有供国际会议使用的各类会议厅、室。
由于等级、用途和标准的不同，所用的设备、内装修和声学处理，显然也有较大的差别。
由于会议厅均采用强吸声、短混响的声学处理方式，因此，体形在声学上作用不大，选择比较自由。
会议厅根据容量和用途可采用扩声系统，也可用自然声，这在建筑设计和声学处理上也将区别对待。
会议厅堂平面示意图2、音质评价技术指标（1）.混响时间及其频率特性混响时间是最早提出的也是至今最重要的音质评价指标，它由赛宾（Sabine）于 1895 年提出，定义为声音已达到稳态后停止声源，平均声能密度自原始值衰变到其百万分之一（60dB）所需要的时间，以秒计。
在实际测量过程中，总会存在背景噪声，当背景噪声级与接收点实际声级的差值小于 60dB 时，由于噪声的掩蔽作用，声音将难以衰变到原始值的百万分之一。
此时，可用平均声能密度自原始值衰变 30dB （或 20dB ）外推至衰变 60dB 所需的时间作为混响时间，以T30（或 T20）标记。
以后来依林(Eyring)发现在吸收较大的房间中（平均吸声系数大于 0.2 时），需要对赛宾混响公式进行修正，在室内音质的计算机模拟计算中一般采用 Eyring 公式，以下式计算：式中：V ——房间容积，m ³；S ——室内总表面积，m ²； α ——室内平均吸声系数；m ——空气中声衰减系数 m －1；混响时间是建声设计的基本参数之一，表示初始声能衰减到百万分之一所经历的时间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
声环境学院厅堂最佳混响时间的确定
对于不同使用要求和有效容积的厅堂，有各自的最佳混响时间，用于语言清晰度为主的厅堂应选用较短的混响时间，并采用接近平直的混响时间频率特性曲线；用于歌剧和音乐演奏（唱）的厅堂，混响时间应取较长的值，混响时间频率特性应使中、高频平直，而低频则应适当提升，这样可使演唱和音乐富有低音感，起到美化音色的作用。
对于电影院，特别是多声道立体声影院，则应取很短的混响时间和完全平直的特性曲线，才能使电影录音还原真实和具有立体声感。
厅堂的最佳混响时间。
通常是指500hz（中频）所确定的最佳混响时间值，它是根据对大量厅堂进行主观评价，结合声学测定结果，经统计分析确定的经验值。
因此在国外各种有关文献内推荐的最佳值有较大的出入；国内很多声学研究和设计部门提出的建议值也各不相同。
一般只能提供具有一定幅度的最佳混响范围，然后再根据具体条件和要求，由设计人员来确定。
图5-4即为综合了不同的资料，其中包括笔者在工程实践中积累的经验，而提出的各类厅堂最佳混响时间的建议值，其变动幅度为 。
0.1s
对于多功能厅堂混响时间的最佳值，可按厅堂的主要用途在5-4内确定。
当采用可调混响时，应按多种剧目所要求的混响时间上、下限值，确定其可变幅度。