多媒体教室的声场环境分析与优化

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1、多媒体教室的声场环境分析与优化多媒体教室的声场环境分析与优化一、声场的组成及特点　　多媒体教室声场主要由直达声、反射声和混响声三部分组成。直达声是由声源直接传播到室内听音者的声音；反射声是由室内反射.L.面到达听音者的声音；反射声经多次反射，产生分布和方向不明且具有延时的声音称为混响声。当延时大于50m/s就会产生回声。在声场中，直达声影响声音的亲切感，反射声影响声音的清晰度，而适度的反射声能够加强直达声的响度，改善语言清晰度和亲切感，过强的反射声会破坏声像定位，影响声音的清晰度；混响声主要影响声音的丰满度，

2、适度的混响声可以使声音具有环境感，有利于提升声音的丰满度，而过强的混响声会破坏声音的清晰度。　　二、多媒体教室声场的基本要求　　多媒体教室的声源主要是教师的讲解声、课件的解说、音乐和效果声。教学信息的传递主要是通过教师的讲授语音或影片、课件中的解说传递给学生。因此，多媒体教室的声音效果主要追求语言的清晰度，兼顾声音的丰满度。提高清晰度必须提高直达声强度，适当增加前次反射声，使其突出于混响声。直达声和前次反射声较强时，为提高丰满度，就需要增加声场混响时间。因此理想的多媒体教室声场，要做到充分利用直达声，合理地分

3、布前次反射声，正确地控制混响声，使得声音清晰度高、响度适中、音质优良、丰满度高。多媒体教室声音的传播涉及多方面的综合因素，其音质的好坏，直接影响教学信息的传递，传递教学信息差，给学生上课听力造成心理负担，影响教学质量的提高。所以，多媒体教室室内声场应满足以下基本要求。　　1.低背景噪声，这是多媒体教室声场的主要指标之一。噪声能够降低信噪比、掩盖有用信息、破坏声场的正常分布，使声场存在染色，导致信息声音质感的严重削弱。多媒体教室的噪声源主要是由外部环境传入的噪声（窗外交通噪声、教室走廊中的噪声、临近教室的噪声等

4、）和室内设施以及教学设备所产生的噪声。它与教室周围的环境、墙壁的隔音和吸声量、设备电气及机械噪声量有着密切关系，对学生接受教学信息的状态有一定的影响。因此多媒体教室要保证足够小的背景噪声，特别要防止低频声、设备的交流声，使环境背景噪声对有用信息的传递不会产生明显的干扰和破坏。　　2.声场的混响时间，混响时间取决于房间的体积和室内表面层的材料。空间越大，混响时间越长，听觉感受明亮，给人以饱满的感觉。而空间小的房间，混响时间较短，给人是一种生硬的听觉感受。混响时间的长短对音质的清晰度影响很大，混响时间长，产生的音

5、质浑浊，含糊不清；混响时间短，产生的音质单调枯燥；只有对混响时间进行合适的控制，室内音质才能感受清晰、丰满、有力度。多媒体教室一般以语言声为主，混响时间的控制主要偏重对语言声的处理。根据教室的容积，合理地控制混响时间，才能实现比较理想的语音力度和清晰度（见表1）。　　　　3.室内音质。室内音质的最终评价是听众的主观感受，人们根据室内声场原理并借助经验，提出了混响时间、扩散程度、反射声、噪声级等若干与主观感受相对应的物理量或声学量。多媒体教室内的主要声信号为语言信号，语音清晰度及听音者的感受，主要取决于对房间混

6、响时间和设备功率大小的控制。例如，房间混响时间过长，造成教室扩音器不能发出正常大小的音量，导致声音清晰度降低。要提高教室扩声质量，主要采用室内装修材料和控制空间大小减少混响时间。通过混响衰减60dB所需的时间的计算公式T60=0.163V／sa可以看出：当V减小，Sa增加，混响时间就随之减小；反之，就会增加。（其中：T60为混响声能衰减60dB所需时间，V为室内空间的体积，S为矩形室内六面面积的总和，a为六面材料的平均吸声系数）　　4.声缺陷。声波经过由内表面多次反射后，形成干扰且不能听到正常声音时，就会产生

7、声缺陷现象。多媒体教室的声缺陷主要包括回声、颤回声和染色声等，产生这些现象的主要原因：①房间的吸声量不够；②房间大多是矩形结构，六个面互相平行，容易产生面与面之间的多次反射现象，形成染色声。对于多媒体教室而言，尤其是改造的教室，用吸音建筑材料适当改变教室内墙表面和矩形结构体避免声缺陷。　　5.声场均匀分布。多媒体教室室内声场应该充分扩散，均匀分布，而且有足够的声压级。室内声音的充分扩散，可以保证每个座位上的学生都能听到响度相差不大的声音，保证室内空间各点的声压级相近。对多媒体教室而言，学生座位区的语言扩声声压

8、级约在70～75dB之间，音乐扩声声压级约在80～85dB之间，背景音乐声压级在60～70dB之间，声场的不均匀度应控制在±4dB之内，使音质得以改善，声音变得柔和、清晰，具有亲切感。　三、声场环境问题与优化方法　　由于人们对多媒体教室声场环境的重要性缺乏足够的认识，在新建或改建多媒体教室过程中，只重视多媒体教室设备的配置，忽视了多媒体教室声场环境的基本要求。存在的主要声场问题有：声场