电声-1997-03-曹孝振-音质设计的发展.docVIP

电声-1997-03-曹孝振-音质设计的发展 声能在室内达到了稳定状态时停止发声(图 1a) ,声能在室内逐渐衰减直到为原来声能的1. 106 (图1b ) ,也就是比原来的声级降低60dB (图1c) ,该衰减过程所经过的时间就是该室的 混响时间(T 60)。从理论的角度来看,其衰减应 符合指数曲线,如(图1b)所示,即其斜率是 直线的,如(图1c)所示。50年代以前的数十年 期间,混响理论是音质设计的主要根据,相应 地是以布置吸声面为主的方法,称之为“吸收 型”,这是音质设计的第一代。 50～60年代,仍然是以混响理论为根据,但 是发现了在室内声能衰减过程中,往往不是一 开始就进入混响过程,而是在开始阶段的t0时 间内有明显的前次反射声组成(短延迟时间内 的反射声的个数、序列和方向) , t0一般为20～ 40m s,但在某些大容积的厅堂内会延迟到达 120～150m s;相应地此时的声能下降值为-10～-20dB才进入混响过程(图2a) ,因此对室内 声能衰???过程进行了微观的分析,探讨了前次 反射声对室内音质的影响;开展了室内音质的 第二评价标准的研究;众说纷纭,各有千秋,但 是都不能脱离混响理论,确立一个独立的评价 标准;相应地是以布置反射面为主的室内设计 方法,称之为“反射型”,这是音质设计的第二 质设计方法,所以仍应称之为“反射型”。这是 音质设计的第三代。 以上所述的三代音质设计是历经几代人的 2 专题报告　　　　　音质设计的发展 　　建设部建筑设计院　曹孝振 [摘　要 ]　本文概述了音质设计的发展过程 ,并叙述了当前室内音质设计的几种方法。 [关键词 ]　音质设计　扩散处理　反射处理 [Abstract ]　Thedevelopingprocessofacousticaldesignandseveralmethodsofroom a2 coustical design are briefly introduced in this paper. [Key W ods ]　acoustical design　diffusion processing　reflection p rocessing 1　音质设计的发展过程 扩散声场是本世纪初美国 C.赛宾教授提 出混响时间计算式的理论基础 ,当声源发声后 , 代。 由于对前次反射声研究的深化 ,发现了侧 向反射声是前次反射声中对室内音质起着非常 重要的作用 ,但仍然是以布置反射面为主 ,只 是考虑让首先到达的反射声是以从侧向来的音 努力而不断发展起来的 ,取得了很大的成就 ,但 不免有所偏颇 ,存在着不少问题。当前的音质设 计是向综合方向发展 ,确认混响理论为基础 ,并 向微观方向开拓 ,考虑前次反射声组成的合理 性和适度的侧向反射 ,但是关键还是扩散 ,也 就是室内的声能随着时间的增长在室内混响过 程的早期阶段就达到了扩散声场的条件 ,其表 现为早期衰减时间 (ED T )比较长 ,衰减缓和 , 人们能感受到强的混响感 (图2b)相应地是以 考虑室内声场扩散为主的室内设计方法 ,称之 为“扩散型”。这是音质设计的第四代 ,也就是 当前音质设计的趋势。 “扩散型”的音质设计 ,其室内设计的处理 , 首先是应按不同功能的房间确定它的高度 ,例 如音乐厅的高度为 18m～ 22m ,影剧院为 10m 左右 ,歌舞厅至少为 5m ,只有具备这种高度的 尺寸 ,才能使声音有好的扩散 ,特别是低频声 的扩散 ,同时这也是表演和艺术照明取得好的 效果的必要高度。然而按照高宽长的比例确定 房间的空间 ,从声学的角度推荐的房间比例为 根式比例 (1÷ 2-2 ÷ 2-3)或者是“黄金律”比例 电声技术 3.1997  (01618÷ 1÷ 11618) ,可以使室内的简正方程分布 均匀 ,也就是能获得好的室内频率响应 ,对于 视觉来说“黄金律”也是美的比例 ,在此基础 图2　反射型 (a)和扩散型 (b)室内声能衰减特点 上根据声反射的要求确定有关表面的角度并围 合成房间的体型 ,同时根据审美的需要进行变 换,显示室内空间的个性。在材料布置 ,建筑和 声学构件的设计等处理上也应满足声扩散的要 求,例如在同一室内有无扩散体 (声学构造 )的 混响衰减曲线的变化 (图3) ,由图可知有扩散 体的情况下早期衰减时 间 (ED T )长,衰减缓 和 (图3a) ,无扩散体时 , 早期衰减时间短 ,衰减 陡,衰减曲线有明显的 折线现象 (图3b)。综合 地采取上述的室内设计 手法和措施可以达到室 内混响过程的早期阶段 电声技术 3.1997 图3　扩散体对混响