淺析混響時間

張一川

200827501067

(煙臺大學(xué))

[

摘要

]

混響時間的概念以及計算公式和如何調(diào)整最佳混響時間，以便更好的了解混響時

間，合理的設(shè)計室內(nèi)聲，達到舒適的效果。

[

關(guān)鍵詞

]

混響時間

舒適度

混響計算

合理利用

聲的豐滿性

擴聲

清晰度

(

一

)

概念

：

1

混響：混響是圍蔽空間里的聲學(xué)現(xiàn)象。人們所熟知的在室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后，可以聽到聲

音的延續(xù)就是混響。

2

混響時間：在聲音停止發(fā)聲后

，

室內(nèi)的聲能立即開始衰減，聲音自

穩(wěn)定聲壓級衰減有用的

60dB

所經(jīng)歷的時間稱為混響時間。

混響是房間中聲音被界面不斷反

射而積累的結(jié)果，混響可以使室內(nèi)的聲音增加

15dB

，同時會降低語言清晰度。對于音樂演

奏的空間，

如音樂廳、

劇場等，

需要混響效果使樂曲更加舒緩而愉悅。

對于語言使用的空間，

如電影院、教室、禮堂、錄音室等需要減少混響使講話更加清晰。因此，不同使用要求的房

間需要不同的混響效果。

描述混響效果的指標是混響時間，

它是室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后，

聲壓

級衰減

60dB

所經(jīng)歷的時間，單位是秒。混響時間與室內(nèi)吸聲存在數(shù)學(xué)關(guān)系，也就是建筑聲

學(xué)中著名的塞賓公式：

T=0.161V/(S

×

a)

，其中

T

是混響時間，

V

是房間體積，

S

是房間墻

面的總表面積，

a

是房間表面的平均吸聲系數(shù)。由塞賓公式可以看出，房間體積越大混響時

間越長；平均吸聲系數(shù)越大，混響時間越短。

如體育館等體積巨大的空間，

如果不進行吸聲

處理的話，

混響時間會很長，將嚴重影響語言清晰度。由于室內(nèi)吸聲與頻率有關(guān)，

不同頻率

的混響時間也有所不同，

房間音質(zhì)指標常指的是中頻混響時間。

據(jù)研究，

就較理想的混響時

間而言(中頻)

，音樂廳為

1.8-2.2

秒，劇院為

1.3-1.5

秒，多功能禮堂為

1.0-1.4

秒，電影院

為

0.6-1.0

秒，教室為

0.4-0.8

秒，錄音室為

0.2-0.4

秒，體育館為低于

2.0

秒。在建筑設(shè)計中

正確地應(yīng)用吸聲材料可以控制混響時間，保證音質(zhì)效果滿足使用要求。

混響它反映了室內(nèi)聲能的衰變，這衰變與室內(nèi)的吸聲，反射和散射等有關(guān)。

100

多年前，美

國物理學(xué)教授

W.C.

賽賓首先提出了用聲能衰減

60dB

所需時間，

即混響時間來衡量廳堂的音

質(zhì)，

并提供了計算室內(nèi)混響的經(jīng)驗公式。

經(jīng)過后來的科學(xué)家研究，

從擴散聲場中聲能密度隨

時間的衰減出發(fā)，

在理論上推導(dǎo)出混響時間的表達式，

發(fā)現(xiàn)賽賓提出的公式正是平均吸聲系

數(shù)ā

<0.2

時理論公式的近似。

從而，

使我們對賽賓公式有了進一步的認識。

盡管

100

多年來，

科學(xué)工作者提出了很多影響廳堂音質(zhì)的聲學(xué)參量，

但是，

至今混響時間仍然是廳堂聲學(xué)設(shè)計

中惟一能定量計算的參量，

也是一個公認的最成熟的廳堂音質(zhì)的評價量。

它是建筑聲學(xué)的一

個重要的物理量，

它反映了室內(nèi)聲能隨時間的衰減，

以及不同頻率的聲能的衰減特性。

盡管

一個廳堂內(nèi)不同位置測得的混響時間可能有差異，

可是世界著名的音樂廳內(nèi)的混響時間的空

間標準偏差都很小，

幾乎不大于

0.1s

。

在不同位置的混響時間幾乎差不多，

說明廳堂內(nèi)的聲

場很均勻。

所以混響時間是一個很好的廳堂聲學(xué)設(shè)計的評價量，

它應(yīng)該與測量用的聲源無關(guān)，

這在有關(guān)標準中有明確的規(guī)定。

然而，

隨著時代的發(fā)展、廳堂的擴大、觀眾人數(shù)的增多和電子技術(shù)的進步，廳堂內(nèi)不可

避免的需要用擴聲系統(tǒng)。擴聲與混響有什么關(guān)系呢？它對音質(zhì)有沒有影響？

首先，

擴聲系統(tǒng)主要的功能是放大從聲信號轉(zhuǎn)變來的電信號或重放已錄制的節(jié)目信號，

把電

信號通過揚聲器轉(zhuǎn)變成聲信號輻射出去，

所以它沒有混響時間，

但是，

并不是說它與混響無

關(guān)。我們都有這樣的經(jīng)驗，在一個混響時間很長的房間內(nèi)交談，如果兩人的距離較遠，

大聲

講話反而聽不清楚，

兩人靠近，

講話輕一點就可能聽懂，

這是因為兩人靠近，

直達聲加強了，

盡管房間的混響沒有變。這說明在混響很長的地方可以通過增加直達聲來提高語言的可懂

度。有一個例子，在西歐的教堂中莊嚴、肅穆，牧師講經(jīng)聲音洪亮，往往由于教堂內(nèi)吸聲不

總結(jié)

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