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室内声学基础--混响时间、房间共振

发布日期:2018-10-12 浏览量:509次

当室内生源停止发声后,声音衰减的过程称为混响过程,混响过程可以用混响时间加以度量,混响时间是指声场达到稳定时,从声源停止发声开始到声压级衰减60db所需的时间,当单个反射声的延迟时间大于50ms时就会产生回声的感觉,而且在房间内会听到很多的反射声,不同的反射声又有不同的延迟时间,人的主观听觉上就会有混响的感觉,如图2-11所示。

在计算混响时间时,通常要计算125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz 6个频率的值。在未加注明时,通常是指500Hz的声音的混响时间,混响时间的长短对室内听音有很大影响,所以混响时间是对各类房间进行音质设计或音质评价的一个重要指标。

混响时间短,有利于声音清晰度的提高,但过短则会感到声音干涩,缺少穿透力和响度变弱,混响时间长,有利于声音的丰满,但过长则会感到声音浑浊,降低了听音的清晰度,因此,用于语言扩音和录音环境时,最佳混响时间较短,用于音乐的环境,最佳混响时间较长,在厅堂设计中,根据不同性质和要求,选择一个最佳的混响时间是很关键的,表2-2列出了不同类型厅堂的最佳混响时间(500Hz)的推荐值。

上述公式中,如果室内声场稳定,声能均匀分布,混响时间的计算不受房间的形状及声源和听音位置的影响,混响时间仅与房间的容积和总吸声量有关,而以吸声材料的面积、位置及分布情况无关,但实际上各种材料的吸声系数的测量有误差,因此混响时间的计算结果也会有一定的误差。

房间的混响时间是影响扩声系统效果的关键因素之一,房间的建声条件除了混响时间以外,还要考虑声聚焦等问题,一般建筑声学中使用的吸音材料和吸音结构有多孔吸音,防潮吸音和共振吸音3类,常用材料的吸收因素见附录c。

房间共振

当某物体被外界干扰振动激发时,将按照其本身所具有的固有频率(又称为简正频率或共振频率)而震动,这种现象称为共振现象,激发频率越接近物体的某一固有频率,共振响应就越大,当发生共振现象是声源中某些频率被特定的加强,即出现了声音的干涉,它使声能在房间内重新分布,出现驻波,使得原来声音信号的频谱会发生某种改变,而被赋予外加的音色,从而导致原来的声音产生失真,影响音质。

驻波是由两列振幅和频率相同的声波在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成的,对室内声场的特性有很大的影响,驻波的一些点是静止不动的,称为波及节,在两个波节的中点是振幅最大的点,称为腹点即波腹,波腹与波节每隔y/4交替产生,而相邻两个波腹或波节都相隔y/2,驻波的频率即为房间的固有频率

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