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吸音与混响的关系
发布时间:2016年03月26日 浏览:
亥姆赫兹共振器的通常剖面图吸声就是将声能转变为热能,可以用来降低室内声压级但它无法降低不同房屋之间的声音。每一种材料都会通过和声波相互作用来吸收一些声音。吸声通常以被吸收声能与入射声能之比来计量。如果某种材料不能吸收任何入射声能,那么这种材料的吸声系数就为“0”;换句话说,作用于吸声系数为“0”的材料上,声音被全部反射。事实上,任何材料都会吸收一些声音,吸声系数为“0”只是一个理论上的极限值。如果某种材料吸收全部作用于其上的声音,那么这种材料的吸声系数就为“1”,这同样是吸声系数的一个极限值,因为任何材料都会反射一些声音,所以这也只是理论上的值。由此可见,吸声系数的范围在0和1之间。不同频率会有不同的吸声系数。典型吸声材料的吸声系数随着频率的提高而增加。因此,吸声材料对于低频声,特别是对250H。以下的声音的吸收是有限的。专门设计的吸声体可以吸收低频。可是,在通常情况下,采用单一数值(多个频率吸声系数综合值)来描述某种材料的吸声特性比较方便。美国材料试验协会(AsTM)在C423条标准中把这一数值定义为降噪系数(NRC。NRC是材料在250、500、1000、2000Hz等四个频率的吸声系数的算术平均值(而不是对数平均值),四舍五入取整到0.05。混晌吸声可以降低或消除不良的界面反射。通过在平行界面的一面上覆盖吸声材料可以消除第一章讨论的驻波。吸声也可以用来消除回声。因为观众厅的后墙产生回声的可能性很大,后墙首选的材料就是吸声材料。然而,吸声最常用于控制混响。混响是在房间中,声音经所有界面不断反射而积累的结果。混响可以使室内的声级增加15dBA,同时也会降低语言的清晰度。对于演奏音乐的空间,特别是演奏古典和教堂音乐的空间,需要混响效果,它可以使曲调舒缓而愉悦。因此,空间用途不同的房间应该有不同的混响特性。讨论混响必须提到19世纪末至20世纪初赛宾先生(华莱士·克莱蒙德·赛宾)的贡献。赛宾在不同的厅堂内使用座椅坐垫进行实验,第一次建立了描述混响特性和控制混响的数学定义。赛宾先生的研究首次把建筑声学带入科学的殿堂。描述混响的参数是混响时间(记作RT60),RT60用物理和数学两种方式定义。物理上RT60表示声源停止发声后空间内声压级下降60dB所经历的时间(单位:s)。数学上,从众所周知的赛宾公式可知:混响时间RT60房间的容积成正比,与房间中材料的吸声量成反比。①这意味着当房间尺寸增加,房间表面吸声量减小,混响时间RT60加。相反,当房间尺寸减小、房间表面吸声量增加,混响时间RT60会减小。因此控制混响时间RT60种主要方法:(1)改变房间的尺寸,(2)改变房间表面吸声量。尽管可以通过使用隔墙来减小一个大房间的体积,但调整混响时间更实用的方法是使用帘幕增加吸声量,在不需要的时候可以将帘幕收起,或是增加吸声材料。因为吸声量随频率而变化,因此混响也随频率而改变。提供了对于不同用途房间在中频(500~1000Hz)范围内通常可接受的混响时间范围,从表中可以看出,主要用于语言类房间需要短的混响时间,主要用于音乐类房间需要长的混响时间。不同类型的音乐所需的最佳中频满场混响时间是不同的。因为当代管弦乐保留曲目侧重于晚期古典主义和浪漫派音乐,因此音乐厅满场最佳中频混响时间通常定为1.8-2.0s。
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