二、室内声场.ppt

混响时间及其计算 混响时间： 声场达到稳态后声源停止发声，室内稳态声能密度自原始值衰减到其百万分之一所需时间，（或声能密度衰减60dB所需的时间）。 混响时间及其计算 吸声系数α，表征材料各部分对各频率的吸声性能 吸声量：A=α·s α指定材料部分对某频率的吸声系数，s指定材料部分的面积。 平均吸声系数α 房间常数R R=sα/(1-α)或R=A/(1-α)，是声学中所定义的特殊的量，当α较小时，可定义为R≈A。 混响时间及其计算 混响时间公式 A、赛宾公式： T60 = 0.163V/A V房间体积 A室内总吸声 混响时间及其计算 1、T60短或长表达了房间声能衰减快与慢的重要特征，是关系室内音质的第一重要指标。 2、T60∝V，T60∝1/A 改变V或A可以控制室内声能衰减的快慢，表征了实用的控制手段——合理的体积与装修。 3、α=1，全吸声，无任何反射，此时T60≡0，但A=αS，由公式T60≠0，表明公式在α较大时，不成立，有局限，实际上当α0.2时，才与实际相符。 混响时间及其计算 B、伊林公式 在假定室内声场是充分均匀的情况下，每反射一次被壁面按α均匀吸收一次的条件下，用统计声学的办法，推出 考虑空气吸收 4m是空气的吸声系数，与空气湿度有关 混响时间及其计算 1、α→1，-ln(1-α)→∞，T60→0。即全吸声时T60=0。 2、当α较小时，-ln(1-α)≈α公式简化成赛宾公式，因此赛宾公式成为伊林公式当α较小时的特例。 混响时间及其计算 T60设计值的评价 误差值: 在计算无误，实际材料吸声系数与计算值基本相符；严格施工的情况下，可能误差10%。 误差原因 A 公式误差 a、厅堂的实际状况与公式推导条件间的区别。公式认为，任何时刻室内声场绝对均匀。 b、声源具有指向性。 B 建筑材料的α实际值及频率特性与计算值的误 C 施工质量 混响时间及其计算 减小误差的措施： a、建筑材料的α值实际测定，按测定值计算。 b、施工中进行RT测定，按进度调整，保证最后的RT及频率响应。 c、模型试验，对设计加以验证。 d、计算机模拟。 耦合效应 耦合效应 当厅堂内建筑分成两个或多个部分时，常伴有耦合现象发生，例如剧院内舞台与观众厅之间的耦合效应。 耦合现象的形成是两个具有不同混响时间而又相互耦合的房间，在混响过程中，声能衰减速率不一致，通过开口相互影响，产生耦合效应。 耦合效应 产生耦合现象的房间的声能密度（或声压）的衰减不再遵循指数规律衰减，其混响时间的衰变曲线也不是一条直线，而是一条折线。折线前一段斜率取决于声源所在房间声能衰变率，后一段斜率取决于无源房间返回的声能衰减率。耦合房间的衰变过程主要决定于混响时间较长的那个房间，特别是声源所处时间混响时间较长，在接收房间内会有很大的低频嗡声，严重影响语言情绪度。有些影剧院放映电影时，清晰度很差，很大程度是房间耦合现象造成 YOUR SITE HERE LOGO 室内声场 自由声场与室内声场 声场的类型 一、自由声场：声波可以自由地传播而不存在反射声的专门场所。 二、室内声场：任何室内空间。 自由声场与室内声场 室内声场的特点 1、声波在各个界面引起一系列的反射、吸收和透射。 2、与自由声场有不同的音质 3、由于房间的共振可能引起某些频率的声音被加强或减弱 4、声能的空间分布发生了变化 声波在室内的传播 直达声、近次反射声和混响声 直达声：声源直接到达接受点的声音。 近次反射声：相对直达声延时小雨50ms的反射声。 混响声：延时超过50ms以后到达接受点的多重反射声。 声波在室内的传播 室内声场的几何图解 几何声学是一门运用“声线”的概念研究声学问题的学科，采用声线研究分析室内声场，主要了解声波在室内经各反射面反射后的反射声分布情况。它的理论基础就是惠更斯原理。 室内声场的几何图解 凹面镜方程 从镜像反射的概念出发，在足够精度的限度内，可以采用电光源的凹面镜所服从的光学定律 2/r=1/q+1/b 这就是凹面镜方程。式中r为凹面镜的曲率半径，即凹面镜曲面的圆心与凹面镜顶点之间的距离，q为光源与凹面镜顶点之间的距离，b为镜像与凹面镜顶点之间的距离。 室内声场的几何图解 圆柱形反射面的反射 条件：点声源处于圆弧的圆心 反射结果： 效果： 椭圆弧面的反射 条件：q=（3/4）r 反射结果： 效果： 室内声场的几何图解 抛物面的反射情况 条件：q=（1/2）r 反射结果： 效果 双曲线形弧面的反射 条件：q=（1/4）r 反射结果： 效果