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室內聲學基礎--混響時間、房間共振

發布日期:2018-10-12 瀏覽量:2704次

當室內生源停止發聲后,聲音衰減的過程稱為混響過程,混響過程可以用混響時間加以度量,混響時間是指聲場達到穩定時,從聲源停止發聲開始到聲壓級衰減60db所需的時間,當單個反射聲的延遲時間大于50ms時就會產生回聲的感覺,而且在房間內會聽到很多的反射聲,不同的反射聲又有不同的延遲時間,人的主觀聽覺上就會有混響的感覺,如圖2-11所示。

在計算混響時間時,通常要計算125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz 6個頻率的值。在未加注明時,通常是指500Hz的聲音的混響時間,混響時間的長短對室內聽音有很大影響,所以混響時間是對各類房間進行音質設計或音質評價的一個重要指標。

混響時間短,有利于聲音清晰度的提高,但過短則會感到聲音干澀,缺少穿透力和響度變弱,混響時間長,有利于聲音的豐滿,但過長則會感到聲音渾濁,降低了聽音的清晰度,因此,用于語言擴音和錄音環境時,最佳混響時間較短,用于音樂的環境,最佳混響時間較長,在廳堂設計中,根據不同性質和要求,選擇一個最佳的混響時間是很關鍵的,表2-2列出了不同類型廳堂的最佳混響時間(500Hz)的推薦值。

上述公式中,如果室內聲場穩定,聲能均勻分布,混響時間的計算不受房間的形狀及聲源和聽音位置的影響,混響時間僅與房間的容積和總吸聲量有關,而以吸聲材料的面積、位置及分布情況無關,但實際上各種材料的吸聲系數的測量有誤差,因此混響時間的計算結果也會有一定的誤差。

房間的混響時間是影響擴聲系統效果的關鍵因素之一,房間的建聲條件除了混響時間以外,還要考慮聲聚焦等問題,一般建筑聲學中使用的吸音材料和吸音結構有多孔吸音,防潮吸音和共振吸音3類,常用材料的吸收因素見附錄c。

房間共振

當某物體被外界干擾振動激發時,將按照其本身所具有的固有頻率(又稱為簡正頻率或共振頻率)而震動,這種現象稱為共振現象,激發頻率越接近物體的某一固有頻率,共振響應就越大,當發生共振現象是聲源中某些頻率被特定的加強,即出現了聲音的干涉,它使聲能在房間內重新分布,出現駐波,使得原來聲音信號的頻譜會發生某種改變,而被賦予外加的音色,從而導致原來的聲音產生失真,影響音質。

駐波是由兩列振幅和頻率相同的聲波在同一直線上沿相反方向傳播時疊加而成的,對室內聲場的特性有很大的影響,駐波的一些點是靜止不動的,稱為波及節,在兩個波節的中點是振幅最大的點,稱為腹點即波腹,波腹與波節每隔y/4交替產生,而相鄰兩個波腹或波節都相隔y/2,駐波的頻率即為房間的固有頻率

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