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1、第1章 聲學(xué)基礎(chǔ),學(xué)習(xí)內(nèi)容,本章主要講述聲學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí): (1)聲音特性、聽(tīng)覺(jué)特性及室內(nèi)聲學(xué),對(duì)聲學(xué)基本概念和術(shù)語(yǔ)加以解釋?zhuān)⒔o出有關(guān)參量的計(jì)算公式,對(duì)室內(nèi)聲學(xué)有關(guān)參量的計(jì)算也將作出闡述; (2)立體聲基礎(chǔ)知識(shí),包括立體聲的特點(diǎn)、產(chǎn)生的原理、系統(tǒng)等。,學(xué)習(xí)目標(biāo),了解聲音的物理特性 理解人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)特性。 了解室內(nèi)聲學(xué)特性;理解室內(nèi)聲學(xué)的主要指標(biāo)。 了解立體聲的概念、特點(diǎn);理解立體聲的基本原理和系統(tǒng)種類(lèi)。,第1節(jié) 聲音的物理特性,一、聲波,聲音及聲音的分類(lèi) 二、 聲波的基本參數(shù) 三、聲音的特性參數(shù) 四、聲音的傳播,一、 聲波,聲音及聲音的分類(lèi) 聲波與聲音是兩個(gè)有聯(lián)系,又有區(qū)別的概念。 1.聲波 物

2、體的振動(dòng)會(huì)引起周?chē)劫|(zhì)質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)的波動(dòng),稱(chēng)之為聲波。引起聲波的物體稱(chēng)為聲源。傳播聲波的物質(zhì)稱(chēng)為媒質(zhì)。聲波波及的空間范圍稱(chēng)為聲場(chǎng)。 2.聲音 聲音是聲源振動(dòng)引起的聲波傳播到聽(tīng)覺(jué)器官所產(chǎn)生的感受. 可見(jiàn), 聲音是由聲源振動(dòng), 聲波傳播和聽(tīng)覺(jué)感受3個(gè)環(huán)節(jié)所形成的.,揚(yáng)聲器發(fā)聲時(shí),會(huì)引起周?chē)諝獾恼駝?dòng)而產(chǎn)生聲波,其傳播方向與空氣質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相同。因而,聲波是一種縱波.,(1) 語(yǔ)音,即語(yǔ)言的聲音,是語(yǔ)言符號(hào)系統(tǒng)的載體。 (2) 音樂(lè)是指有旋律的樂(lè)曲。 (3) 效果聲,是指自然界中發(fā)生的有特殊效果的聲音,例如:汽車(chē)聲、鼓掌聲、風(fēng)雨聲、打雷聲、鳥(niǎo)鳴聲等。 (4) 噪聲,即噪音。 (5) 合成聲音,由計(jì)算

3、機(jī)通過(guò)一種專(zhuān)門(mén)定義的語(yǔ)言來(lái)驅(qū)動(dòng)一些預(yù)制的語(yǔ)言或音樂(lè)合成器產(chǎn)生,如MIDI 聲音。,3.聲音的分類(lèi),二、 聲波的基本參數(shù) 1.聲波的頻率 聲波的頻率就是聲源振動(dòng)的頻率,即每秒鐘內(nèi)來(lái)回往復(fù)振動(dòng)的次數(shù)。頻率的單位通常用Hz(赫茲)來(lái)表示,簡(jiǎn)稱(chēng)赫。聲波的頻率對(duì)人耳的聽(tīng)覺(jué)感受影響很明顯。按照聲波的頻率不同,聲音可以分為次聲波、超聲波、人耳可聽(tīng)聲三種。 人耳可聽(tīng)頻率范圍(聽(tīng)域)為20Hz20KHz, 20KHz為超聲。,聲音頻率分布,2. 聲波的周期 一個(gè)聲波完成一次振動(dòng)所需要的時(shí)間稱(chēng)為周期,用符號(hào)T表示,單位通常為秒(s)。周期與頻率是互為倒數(shù)關(guān)系。,3.聲波的波長(zhǎng) 聲波的波長(zhǎng)是指聲波在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)

4、傳播的距離。 c=f 4.聲波的振幅 聲波的振幅是指振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離。 5.聲波的相位 描述信號(hào)波形變化的度量,單位度(相角),波形循環(huán)一周即為360度,波長(zhǎng),三、聲音的特性參數(shù) 1.聲壓和聲壓級(jí) 有聲音存在時(shí),大氣壓強(qiáng)會(huì)有微弱的起伏 變化,我們將 此壓強(qiáng)的變化量稱(chēng)為聲壓,以p表示,單位為a,a=1N/m2 使大多數(shù)人產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)現(xiàn)象的最低聲壓是10-5 Pa用r表示 實(shí)驗(yàn)證明:人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的感覺(jué)是與聲壓的對(duì)數(shù)成正比的,這就是著名的韋伯定律。因此引入聲壓級(jí)的概念,定義為: Lp=20lg(P/Pr),常見(jiàn)聲源的聲壓級(jí),2.聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級(jí) 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)與指定方向垂直的媒質(zhì)單位面積的聲

5、能量稱(chēng)為聲強(qiáng),用表示單位:m2 人耳對(duì)聲波強(qiáng)弱的感受大致上和聲強(qiáng)(或聲壓)的對(duì)數(shù)成正比例。為適應(yīng)人耳聽(tīng)覺(jué)這一特性及計(jì)算方便,我們常將兩個(gè)聲波的強(qiáng)度(或聲壓)之比取對(duì)數(shù)來(lái)表示其聲波的強(qiáng)弱,并用dB來(lái)表示。 例如,一個(gè)聲波的強(qiáng)度為IA,另一個(gè)聲波的強(qiáng)度比IA強(qiáng)1000倍,則這兩個(gè)聲波的強(qiáng)度差別用dB表示為10lg(I2/I1)= 10lg(1000I1/I1)=30 dB,與基準(zhǔn)聲壓相對(duì)應(yīng),人耳可以感受的最低聲強(qiáng)為10-12W/m2,我們稱(chēng)之為基準(zhǔn)聲強(qiáng),用Ir 表示。 我們將待測(cè)聲強(qiáng)與基準(zhǔn)聲強(qiáng)的比值取對(duì)數(shù),稱(chēng)為聲強(qiáng)級(jí),用符號(hào)表示 10lg(I/Ir) I是聲強(qiáng), Ir 是基準(zhǔn)聲強(qiáng),為10-12m

6、聲強(qiáng)和聲壓都可以表示聲場(chǎng)中聲音的強(qiáng)弱。但聲強(qiáng)指的是單位面積上穿過(guò)的聲能,而聲壓是單位面積上的力。在實(shí)際使用中,聲強(qiáng)不易直接測(cè)試,但通??梢杂脺y(cè)得的聲壓來(lái)?yè)Q算。聲強(qiáng)與聲壓的平方成正比。,四、聲音的傳播 1.聲波的反射 聲波從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)的分界面時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象。例如聲波在空氣中傳播時(shí),若遇到堅(jiān)硬的墻壁,一部分聲波將反射。,2.聲波的衍射 當(dāng)聲波遇到障礙物時(shí),會(huì)有一部分聲波繞過(guò)障礙物而繼續(xù)向前傳播,這種現(xiàn)象稱(chēng)為繞射, 又稱(chēng)衍射。繞射的程度取決于聲波的波長(zhǎng)與障礙物大小之間的關(guān)系。,頻率越高越難產(chǎn)生衍射; 當(dāng)障礙物的尺寸小于5時(shí),聲波會(huì)繞過(guò)障礙物; 當(dāng)障礙物的尺寸為510時(shí),一部分聲波會(huì)繞

7、過(guò)障礙物; 當(dāng)障礙物的尺寸接近30時(shí),聲波幾乎完全會(huì)被障礙物遮擋。,第2節(jié) 人耳的聽(tīng)覺(jué)特性,一、人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍 二、聲音三要素 三、人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)效應(yīng),聲波是在彈性媒質(zhì)中傳播的一種機(jī)械波,然而并非所有聲波都能被人耳所感知(聽(tīng)覺(jué))時(shí),即使人耳能感知到聲音,其感覺(jué)也各有不同,因?yàn)槿说穆?tīng)感是一個(gè)非常復(fù)雜的物理生理心理過(guò)程。 這說(shuō)明,聲音雖然由振動(dòng)產(chǎn)生而客觀(guān)存在,但是它給予人的主觀(guān)感受卻與客觀(guān)實(shí)際上有一定差距,甚至還可能會(huì)產(chǎn)生“錯(cuò)覺(jué)”,這就是本節(jié)所要討論的人的聽(tīng)覺(jué)特性。,一、人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍 1. 頻率范圍:20Hz-20kHz 2. 聲壓級(jí)的范圍 人耳對(duì)不同頻率的聲音在相同聲壓時(shí)的感覺(jué)不同 聽(tīng)閾:210-

8、5 Pa(0dB) 痛閾:2101 Pa(120dB),超聲波是指任何聲波或振動(dòng),其頻率超過(guò)人類(lèi)耳朵可以聽(tīng)到的最高閾值20千赫。超聲波由于其高頻特性而被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,比如金屬探傷、工件清洗、醫(yī)學(xué)透視等。 頻率小于20Hz(赫茲)的聲波叫做次聲波。次聲波不容易衰減,不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長(zhǎng)往往很長(zhǎng),因此能繞開(kāi)某些大型障礙物發(fā)生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。,二、聲音三要素 人對(duì)聲音的感知有響度、音調(diào)和音色三個(gè)主觀(guān)聽(tīng)感要素,三者共同決定了聲音的音質(zhì)。 人的主觀(guān)聽(tīng)感要素與聲波的客觀(guān)物理量:聲壓、頻率和頻譜成分之間既有著密不可分的聯(lián)系,又有一定的區(qū)別,體現(xiàn)了人類(lèi)聽(tīng)感是個(gè)復(fù)雜的生理與

9、心理的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。,1. 響度 人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀(guān)感覺(jué)稱(chēng)為響度(單位sone)。它是與聲波振幅這個(gè)物理量相對(duì)應(yīng)的心理量。決定響度的因素主要是作用在人耳的聲壓或聲強(qiáng)大小,但兩者并不成正比,且同樣的聲壓在不同頻率時(shí),感覺(jué)的響度也不同。 聲學(xué)上采用響度級(jí)表示和區(qū)別不同的響度:頻率為1kHz、聲壓級(jí)為40dB時(shí)的響度為1宋。將一個(gè)聲音與1kHz的純音作比較,當(dāng)聽(tīng)起來(lái)兩者一樣響時(shí),這時(shí)1kHz的純音的聲壓級(jí)數(shù)值就是這個(gè)聲音的響度級(jí),單位是方(phon)。,等響曲線(xiàn)是反映人耳對(duì)聲壓的主觀(guān)感覺(jué)的曲線(xiàn)。,等響度曲線(xiàn)的特性及應(yīng)用,表明了不同頻率的聲波產(chǎn)生同樣響度時(shí)所需要的聲壓(聲強(qiáng))級(jí)數(shù)。 低聲壓級(jí)時(shí),人耳對(duì)中

10、頻( 3kHz-5kHz )的響度感覺(jué)最靈敏,而在此范圍之外的響度感覺(jué)逐漸變?nèi)酢?隨著響度的增加,頻率對(duì)響度的影響越來(lái)越小,達(dá)到100方時(shí),各頻率的聲壓級(jí)幾乎相同。 高保真擴(kuò)音機(jī)都裝有等響度(loudness)控制電路,音量小時(shí),按照等響曲線(xiàn)提升低、高頻,反之則不提升。,2.音調(diào)也稱(chēng)音高,是人耳對(duì)聲音調(diào)子高低的主觀(guān)感覺(jué)。主要取決于聲音的頻率,隨著頻率的增多而增高,但它與頻率成對(duì)數(shù)關(guān)系。 對(duì)不同的頻段,人耳對(duì)音調(diào)的辨別能力不同,中頻段最靈敏,高頻段和低頻段較差。對(duì)于1kHz左右的聲音,可分辨2-3Hz的變化。,音高頻率唱名鍵盤(pán)位置關(guān)系,3.音色 人耳對(duì)聲源發(fā)聲特色的主觀(guān)感覺(jué)。它是人的聽(tīng)覺(jué)上區(qū)別具

11、有同樣響度和音調(diào)的兩個(gè)聲音之所以不同的聲音要素,也稱(chēng)為音品。 音色是有聲音波形的諧波頻譜結(jié)構(gòu)和包絡(luò)決定的,音色聲音的包絡(luò)1,聲音的包絡(luò),就是指樂(lè)音(或聲音)中的每個(gè)頻率(振幅)周期巔峰間的連線(xiàn)。 聲音的包絡(luò)分為起音(Attack)、衰減(Decay)、延持(Sustain)、消逝(Release,或譯為消釋?zhuān)?,每個(gè)價(jià)段的不同特征對(duì)聲音特征有明顯的影響。因此,包絡(luò)有時(shí)又可稱(chēng)為ADSR(即Attack、Decay、Sustain、Release的縮寫(xiě))。 每個(gè)聲音都有從起音到延持直至衰減、消逝的過(guò)程,因此,波形包絡(luò)的形狀對(duì)聲音特征起決定性影響,并將給一個(gè)聲音的音色賦予個(gè)性化的特征,Attack,D

12、ecay,Sustain,Release,音色聲音的包絡(luò)2,起音(Attack),決定聲音從開(kāi)始發(fā)出到最初的最大音量所需的時(shí)間長(zhǎng)短。在打擊樂(lè)音色里這部分當(dāng)然要很短。 衰減(Decay),是在聲音達(dá)到最大音量后立即發(fā)生衰減的時(shí)間長(zhǎng)短,衰減后的音量大小就是后面保持的音量大小。 延持(Sustain),決定在衰減后音量保持的長(zhǎng)短,形象地說(shuō)當(dāng)你按下鍵不松手,持續(xù)發(fā)聲時(shí)的音量大小就是延持決定的。 消逝(Release),是聲音最后的價(jià)段,代表著聲音從保持的音量逐漸衰減到0電平(最小音量)的時(shí)間長(zhǎng)短。,實(shí)際上,人們聽(tīng)到的聲音大多是由基音和諧音構(gòu)成的,諧音的多少和強(qiáng)弱(頻譜結(jié)構(gòu))則構(gòu)成不同的音色。 頻譜:表

13、示某種聲音 頻率成分及其聲壓級(jí)組成情況的圖形,音色聲音的諧波1,分立譜,連續(xù)譜,音色聲音的諧波2,如:每個(gè)人講話(huà)都有自己的音色,各種樂(lè)器演奏同一曲調(diào)時(shí),人們也能區(qū)別出各種樂(lè)器特有的音色 如:鋼琴和黑管,當(dāng)黑管和鋼琴發(fā)出等響度且基頻同為100Hz的樂(lè)音時(shí),我們完全能分辨出這是兩中截然不同的樂(lè)器發(fā)出的聲響,絕不會(huì)混淆,就是因?yàn)樗鼈儾煌闹C波分量。 兩種樂(lè)器產(chǎn)生的聲音盡管基頻相同,它們諧波成分的大小和分布卻不盡相同。人耳正是根據(jù)頻譜分布的不同特點(diǎn)得出足以區(qū)分聲源的綜合印象來(lái),音色聲音的諧波3,低頻泛音豐富,音色渾厚、堅(jiān)實(shí)、有力,中頻泛音豐富,音色圓潤(rùn)、和諧、自然,高頻泛音豐富,音色明亮、清透、純凈,

14、各頻段聲音對(duì)聽(tīng)覺(jué)的影響,三、人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)效應(yīng),.掩蔽效應(yīng),人耳對(duì)一個(gè)聲音的聽(tīng)覺(jué)靈敏度因?yàn)榱硪粋€(gè)聲音(稱(chēng)為掩蔽聲)的存在而降低的現(xiàn)象,稱(chēng)為掩蔽效應(yīng)。,聽(tīng)閾的提高,聽(tīng)閾的提高的分貝數(shù),稱(chēng)為掩蔽量,提高后的聽(tīng)閾稱(chēng)為掩蔽閾,頻率相近的純音掩蔽效果顯著; 掩蔽音的聲壓級(jí)越高,掩蔽量越大,掩蔽的頻率范圍越寬; 低頻音對(duì)高頻音掩蔽作用大,高頻音對(duì)低頻音掩蔽作用??;,弊:聽(tīng)不清要聽(tīng)的內(nèi)容,降低工作效率 利:避免一些噪聲的干擾,提高工作效率,有利有弊,用作掩蔽聲的要點(diǎn),適合的掩蔽背景聲的特點(diǎn) 無(wú)表達(dá)含義 響度不大 連續(xù) 無(wú)方位感 掩蔽背景聲 低響度的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲往往是很好的掩蔽背景聲 輕微的音樂(lè)聲 隱約的語(yǔ)言

15、聲,2.哈斯效應(yīng)(優(yōu)先效應(yīng)),實(shí)驗(yàn)證明,人的聽(tīng)覺(jué)有先入為主的特性。哈斯效應(yīng)就是由哈斯發(fā)現(xiàn)的,人們不能分辨出來(lái)某些延遲音的現(xiàn)象。 當(dāng)兩個(gè)強(qiáng)度相等而其中一個(gè)經(jīng)過(guò)延遲的聲音一同傳到人耳時(shí): 延遲時(shí)間30ms ,聽(tīng)覺(jué)上感到聲音只是來(lái)自未經(jīng)延遲的聲源 延遲時(shí)間為30ms50ms ,可以感到延遲聲的存在,但仍感到聲音來(lái)自未延遲的聲源 延遲時(shí)間50ms,延遲聲就不能被掩蓋,聽(tīng)覺(jué)上會(huì)感覺(jué)到延遲聲是個(gè)清晰的回聲 人耳的這種特性也是產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)定位的重要因素,第3節(jié) 室內(nèi)聲學(xué),一、室內(nèi)聲波的傳播特性 二、室內(nèi)聲學(xué)的主要指標(biāo),聲場(chǎng),聲源以及接收器所處的空間: 1.自由空間:消聲室,不存在反射聲。 2.封閉空間:室內(nèi)空間

16、。 1.自由聲場(chǎng)。 2.混響聲場(chǎng)。,一、室內(nèi)聲波的傳播特性 當(dāng)一聲源在閉室發(fā)生時(shí),聲波將向四周輻射,遇到墻面和頂、地板時(shí)被吸收了一部分,另一部分將反射回來(lái),反射回來(lái)的聲波遇到墻面等再將被吸收,再次反射如此下去,在室內(nèi)形成一個(gè)很復(fù)雜的聲場(chǎng)。,接受點(diǎn)接收的聲波有三部分組成: 直達(dá)聲:聲源直接到達(dá)接受點(diǎn)的聲音。聲壓級(jí)的衰減與距離的平方成反比。 近次反射聲:相對(duì)直達(dá)聲延時(shí)小于50ms的反射聲。 混響聲:延時(shí)超過(guò)50ms以后到達(dá)接受點(diǎn)的多重反射聲。 直達(dá)聲不夠,聲音缺乏親切感;反射聲影響聲音的清晰度;混響聲主要影響聲音豐滿(mǎn)度。,直達(dá)聲,近次反射聲,混響聲,室內(nèi)聲波的傳播狀態(tài),室內(nèi)聲學(xué)的研究方法,波動(dòng)理論

17、;很大局限性。 幾何聲學(xué)用聲線(xiàn)概念代替聲波概念,聲線(xiàn)具有明確的傳播方向,沿直線(xiàn)傳播,反射角等于入射角,不考慮衍射和繞射。 統(tǒng)計(jì)聲學(xué);對(duì)平均情況作統(tǒng)計(jì)描述的近似理論。得出聲場(chǎng)總體特性的簡(jiǎn)單公式,很強(qiáng)的實(shí)用性。,室內(nèi)聲場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)分析1,聲源以一定的聲功率持續(xù)發(fā)聲,隨著時(shí)間t的增加,室內(nèi)的聲能密度逐漸增長(zhǎng)。在持續(xù)到某一時(shí)間之后,室內(nèi)聲壓級(jí)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。在聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后,聲源停止發(fā)聲,此時(shí)室內(nèi)的聲能密度隨時(shí)間t的增加而減小,直到趨近于0,這就是聲衰減過(guò)程,也稱(chēng)為混響過(guò)程。,室內(nèi)聲場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)分析2,混響:在室內(nèi)聲達(dá)到穩(wěn)定的情況下,聲源停止發(fā)聲,由于聲音的多次反射或散射,而使其延續(xù)的現(xiàn)象。 當(dāng)聲源以聲線(xiàn)的方式在室

18、內(nèi)輻射聲能時(shí),由于室內(nèi)聲的傳播完全處于無(wú)規(guī)狀態(tài),以至于從統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀(guān)點(diǎn)可以認(rèn)為聲線(xiàn)通過(guò)任何位置的幾率是相同的,通過(guò)的方向幾率也是相同的,并且在同一位置各聲線(xiàn)相遇的相位是無(wú)規(guī)的,由此而造成室內(nèi)聲場(chǎng)的平均能量密度分布是均勻的。這種統(tǒng)計(jì)平均的均勻聲場(chǎng)稱(chēng)為擴(kuò)散聲場(chǎng)。,擴(kuò)散聲場(chǎng)的條件: (1)聲以聲線(xiàn)的方式以聲速直線(xiàn)傳播,聲線(xiàn)所攜帶的聲能向各方向的傳遞幾率相同; (2)各聲線(xiàn)是互不相干的,聲線(xiàn)在疊加時(shí),它們的相位變化是無(wú)規(guī)的; (3)室內(nèi)平均聲能密度處處相等。,室內(nèi)聲場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)分析3,房間噪聲是直達(dá)聲和混響聲的混合聲。直達(dá)聲與距離有關(guān),距離聲源越遠(yuǎn),聲音擴(kuò)散的面積越大,直達(dá)聲越小,直達(dá)聲的方向源于聲源?;祉?/p>

19、聲是反射形成的,彌散于房間各處,方向沒(méi)有規(guī)則,可以認(rèn)為房間中所有位置的混響聲具有相同的聲壓級(jí)。 因此,在房間中聲源某距離的位置上的直達(dá)聲與混響聲會(huì)具有相同的聲壓級(jí),這個(gè)距離被稱(chēng)為混響半徑?;祉懓霃绞欠块g的屬性,與房間吸聲情況有關(guān),與聲源無(wú)關(guān)。 以聲源為中心,小于混響半徑范圍內(nèi)的聲音主要是直達(dá)聲,如果進(jìn)行降噪處理,主要要降低直達(dá)聲。在混響半徑以外的區(qū)域,主要是混響聲,房間表面加裝吸聲材料后可以大大降低混響聲,降噪效果比較明顯。,回聲現(xiàn)象,當(dāng)聽(tīng)者能把反射聲與直達(dá)聲辨別開(kāi)來(lái)時(shí),便會(huì)產(chǎn)生回聲。 產(chǎn)生條件反射聲延時(shí)50ms以上;與混響不同,混響聲是一系列時(shí)間間隔不同,但均不可辨認(rèn)(時(shí)間間隔很短)的反射聲

20、序列,而且在方向上也是無(wú)規(guī)則的。,a.后墻反射產(chǎn)生回聲,b.后墻安裝吸聲材料可避免回聲,c.鋸齒形后墻產(chǎn)生有效擴(kuò)散,5-6-3 不同后墻處理的聲學(xué)效果,二、室內(nèi)聲學(xué)的主要指標(biāo) 1.混響時(shí)間 Reverberation Time(RT),混響時(shí)間是衡量房間混響程度的量。 某頻率的混響時(shí)間:當(dāng)聲源連續(xù)發(fā)聲至聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后,從聲源停止發(fā)聲開(kāi)始,聲壓級(jí)衰減60dB(平均聲能密度衰減到原始值的百萬(wàn)分之一)所需的時(shí)間,用T60表示。,0.161-與濕度有關(guān)的常數(shù)V-閉室的容積,S 室內(nèi)總面積, 房間內(nèi)表面的平均吸聲系數(shù)。,賽賓公式,影響混響時(shí)間的因素 室內(nèi)吸聲量:越大, T60 越短; 房間容積:越大,

21、T60越長(zhǎng)。,吸聲系數(shù):衡量吸聲材料吸聲能力的大小,指界面吸收聲波的能量與入射聲波總能量的比值。,吸聲量:吸聲面積與該面積的吸聲系數(shù)的乘積。,平均吸聲系數(shù):,(聲強(qiáng)表示),賽賓公式存在缺陷,當(dāng) T60應(yīng)趨于0,伊林公式,4m:空氣吸收系數(shù),空氣吸收=4mV當(dāng)頻率取=2KHz時(shí),一般地,4m與濕度溫度有關(guān), 通常取相對(duì)濕度60%,溫度20oC時(shí),4m為2KHz0.009 4KHz 0.022,1kHz以下頻段,1kHz以上頻段,混響時(shí)間計(jì)算的不確定性,室內(nèi)條件與原公式假設(shè)條件并不完全一致。1)室內(nèi)吸聲分布不均勻 2)室內(nèi)形狀,高寬比例過(guò)大 造成聲場(chǎng)分布不均勻,擴(kuò)散不完全 計(jì)算用材料吸聲系數(shù)與實(shí)際

22、情況有誤差一般誤差在10%15% 計(jì)算RT的意義:1)“控制性”地指導(dǎo)材料的選擇與布置。2)預(yù)測(cè)建筑室內(nèi)的聲學(xué)效果3)分析現(xiàn)有的音質(zhì)問(wèn)題,混響時(shí)間過(guò)短,聲音會(huì)發(fā)干;過(guò)長(zhǎng),聲音會(huì)拖尾。 混響時(shí)間與頻率有關(guān)T60(f)頻率特性。 不同音源要求T60不同的頻率特性,語(yǔ)言信號(hào),要求高端可適當(dāng)提高,而低端則不宜過(guò)高,否則嗡嗡聲明顯;音樂(lè)信號(hào)的混響時(shí)間在頻率的高、低端都可以比中頻段的長(zhǎng)。這樣,低端可增加聲音的豐滿(mǎn)度,高端可增加聲音明亮度。 評(píng)價(jià)一個(gè)房間混響效果是否合理,還要考察聲擴(kuò)散度。擴(kuò)散好,聲音衰減平滑,室內(nèi)各處感覺(jué)均勻。,2.本底噪聲 室內(nèi)不放聲源時(shí)的噪聲聲壓級(jí)。演播室=25dB; 居民區(qū)白天=55

23、dB.如本底噪聲較高,可采用隔聲、隔振辦法降噪或在室內(nèi)鋪一定吸聲材料進(jìn)行吸聲。 3.聲染色 信號(hào)傳輸過(guò)程中,由于某種原因使聲源中某一頻率得到過(guò)分地加強(qiáng)或減弱,破壞了房間內(nèi)音響效果的均勻性.改善的方法通過(guò)調(diào)整裝修使房間的長(zhǎng)、寬、高之比為無(wú)理數(shù),另外,室內(nèi)物品擺設(shè)要避免對(duì)稱(chēng)性。10-30m2,80-300Hz。,4.房間常數(shù) 房間常數(shù)反應(yīng)房間吸聲特性。 5.混響半徑,第4節(jié) 立體聲基礎(chǔ),一、基本概念 二、立體聲的特點(diǎn) 三、立體聲原理 四、立體聲系統(tǒng),一、基本概念 1.立體聲的定義 自然界的聲音就是立體聲。 立體聲是指人感到聲源分布在空間的聲音,使聽(tīng)到的聲音具有空間感、遠(yuǎn)近感及臨場(chǎng)感。 立體聲系統(tǒng)是

24、一個(gè)應(yīng)用兩個(gè)或兩個(gè)以上的聲音通道,使聆聽(tīng)者所感到的聲源相對(duì)空間位置能接近實(shí)際聲源的空間位置的聲音傳輸系統(tǒng)。,2. 立體聲的兩個(gè)要素:方位感和臨場(chǎng)感 在音樂(lè)廳中,聆聽(tīng)者聽(tīng)到的立體聲由三部分聲音組成:即直達(dá)聲、反射聲和混響聲。 直達(dá)聲能夠幫助人們確定聲源的方位; 反射聲給人以空間感,可以感覺(jué)音樂(lè)廳的空間大??;混響給人包圍感,可以感受到聲音在三維空間環(huán)繞。反射聲和混響聲共同作用,綜合形成環(huán)境音響氣氛,即產(chǎn)生所謂臨場(chǎng)感。,二、立體聲的特點(diǎn) (1)具有明顯的方位感和分布感。 單聲道放音時(shí),聲音是從一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的,即使聲源是一個(gè)樂(lè)隊(duì)的演奏,聆聽(tīng)者仍會(huì)明確的感到聲音是從揚(yáng)聲器一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的。而多聲道重放立體聲時(shí),聆聽(tīng)者會(huì)明顯的感到聲源分布在以個(gè)寬廣的范圍,主觀(guān)上能想象出樂(lè)隊(duì)中每個(gè)樂(lè)器所在的位置,產(chǎn)生了對(duì)聲源所在位置的一種幻象,簡(jiǎn)稱(chēng)聲像。,(2)具有較高的清晰度 用單聲

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