专业音响 - c-mark 房间声学特性

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1、专业音响-C-MARK房间的声学特性房间的声学特性声源在室内发声时，声音的传播受到封闭界面的限制，由于各表面的反复反射，出现了复杂的干涉现象，使得室内声场完全不同于室外的情况。声场的干涉现象对室内的听音条件影响很大，归纳起来，房间对室内声场的影响主要有：1、引起反射声。2、改变语言和音乐的瞬态特性。3、增加了声能密度。4、改变了声能在空间的分布。5、由于吸收和共振引起频响的不均匀。二、室内的声学过程当声音在空间某一点产生时，就会在它的周围引起一系列声波，它们以声源为中心，呈球形层层向外自由传播，当它们碰到墙面、地板等障碍物时，一部分声能被吸收，另一部分声能被反射，反射的声波又以新的传播方向

2、继续传播，直到下次再碰到障碍物时，又产生新的吸收和反射。如图所示。声波在室内的多次反射和不断衰减是一个非常复杂的声学过程，这一过程对房间的音质有重大的影响。因此，我们在室内讲话时，听者总是先听到来自声源的直达声，然后又听到来自墙壁等处的反射声。也就是说，室内声场可以看作是直达声和各种反射声的叠加。总之，室内总声压级与单纯取决于离声源距离关系的自由声场不同。在靠近声源处，总声压级以直达声为主，混响声（即反射声的总和）可以忽略，此时声压的大小与距离的倒数成正比，即距离每增加一倍声压级要下降6分贝。在远离声源处，总声压级则以混响为主，而直达声可以忽略，此时总声压级与距离声源的距离无关，即随着距离

3、的增加声压并不减小。三、室内混响从上节的室内声学过程可知，声波在室内各个方向来回反射，而又逐渐衰减，这一现象通常被称为室内混响。衡量室内混响最有效的参数是混响时间。从声源停止发声的时刻算起，声压级降低60分贝所需的时间，就称为混响时间，常用符号T60来表示，单位是秒。这里要强调一下，通常所说的混响时间并不是指我们在室内实际能听到的声音延续时间。假如没有墙壁和空气的吸收，在室内激发声波后，声音就会一直延续下去，直到永远。声音之所以不能在室内长时间延续下去，就是因为各种反射面和空气都能吸收声波。研究表明，各种反射面对声波的吸收要比空气的吸收强烈得多，即室内声吸收主要发生在各种反射面上。在大房间

4、中，声音每两次反射之间所经过的平均路程较大，经过相同次数反射所用时间要比小房间多，于是延续时间也较长，混响时间自然也就长一些；另外，如果房间各壁面的吸声系数大，每次反射时声音会降低（吸收或衰减）得多一些，所以声音延续的时间也就短一些。实验表明，房间混响时间的长短可以用下面的简化公式来估算：T60=0.161V/āS+4MV式中：T60表示房间的混响时间，单位是秒（S）。V是房间容积，单位是立方米（M3）。S是房间的内部总表面积，单位是平方米（M2）。ā是室内平均吸声系数。M是声能衰减常数，对1千赫声音室内常温下约为0.0015m-1。从公式中可以看出：混响时间与房间的大小成正比，和室内总吸

5、声量成反比，即房间越大，混响时间越长，室内吸声量越大，混响时间越短。例如，在不加任何吸声处理和情况下，一间100立方米的普通住房，混响时间约为0.7秒；而一个容积达3万立方米的厅堂，混响能达几秒。前面说过，混响作用对室内音质有较然而的影响。一般说来，如果混响效果太弱，声音就会变得沉闷枯燥；如果混响效果太强，则会使声音变得含糊不清；只有合适的混响效果才能保证声音丰满而清晰。事实上，最佳的混响时间不仅与房间的大小有关，而且还与房间的用途有关。通常小房间的的最佳混响时间在1秒左右，而大厅的最佳混响时间可以达到2~3秒。图给出了各种不同用途厅堂的中频最佳混响时间（其中曲线1~5分别对应于管弦乐、音

6、乐（平均值）、轻音乐、语言（平均值）和电影，以供参考。还有一点需要说明一下，就是高频声在空气中的衰减速度要比低频声快得多，所以混响声中高频成份会随着时间的延长而急剧减小。因此，高频声的混响要比低频声的混响短得多。近年来，人工混响技术有了很大的进展，特别是数字混响器的出现，使人们可以根据不同的节目内容选择佳的混响时间和最佳的混响效果，即使在小型卡拉OK厅中也能重放出类似于音乐厅、教堂或山谷等地的音响效果，而且操作十分简单。四、早期反射声在室内，听众总首先接收到从讲话者（声源）直接传来的声音，即先听到所谓的直达声。从这一点上来讲，室内和室外的情况基本是一样的，但是在室内听众还将陆续接收到从墙壁

7、、天花板、地面等处反射回来的声音（反射声）。其中来的比较早的，也就是反射次数较少的一部分声音反射声（通常是在直达声到达后50米/秒之内到达的反射声），我们称之为早期反射声或前期反射声。这一部分反射声人耳不但不能把它们同直达声区分开来，而且还把它们当作是直达声的一部分，即在听觉上增加了直达声的响度，展宽了直达声的声像，同时还提高了直达声的清晰度。在这以后到来的许许多多的反射声（细密的反射声），在听觉造成一种“余音不绝”的感