音响工程师必须掌握的声学基础。

以下声学基础知识是一个音响工程师必须掌握的。跟我一起去看看吧。

房间震动了。

在一些室内装修材料较硬的房间，当声源发出声音时，往往会激发出这个房间的某些固有频率(或正常频率)，即出现人房* * *振动的现象。当* * *振动发生时，声源中的某些频率会特别加强。比如噪音可以让灯罩或者窗玻璃震动发出声音，声音的音调是恒定的。说明物体受到外界扰动振动激发时，会按照客观存在本身的* * *振动频率之一振动。激励频率越接近物体的某一振动频率，* * *振动响应越大。就一首管乐而言，管内的气柱振动，其振动的频率主要由气柱的长度决定。在一个房间里，空气振动的频率主要是由房间的大小决定的。此外，这种房间振动还表现为某些频率(主要是低频)的声音在空间分布上很不均匀，即在某些固定的位置存在加强(峰)和削弱(谷)。

声源的方向性

相对于低频声音的波长，人的头部和扬声器较小，在这种情况下可视为无指向性的点声源，但对高频声音具有明显的指向性。频率高，声波短，声源下方声压远大于背面和侧面，直达声声能集中在指向性强的辐射轴附近；低频时，声源前后声压变化不大。其实一个演员在舞台上的对话或者唱腔都是随着频率有方向性的。人在说话时，并不是向四周均匀辐射声音，而是下面最响，后面最轻，即沿着嘴唇前方有一定的指向性，距离说话人相同距离的前后位置响度差，对于较高频率的语音，可达1倍以上。因此，站在扬声器后面或侧面的人很难听清楚，因为直接声音中缺少重要的高频成分。如果在音箱周围适当增加一个反射面，可以提高音箱背后的清晰度，但是高频声音比低频声音更容易被墙体材料和空气吸收，所以在音箱后面听起来总是差一些。因此，在厅堂造型设计和声场设备布置时，应考虑声源的指向性。

混响时间

什么是混响时间？当室内声场达到稳态，声源停止发声时，声压级下降60dB所需的时间称为混响时间，记为T60或RT，单位为秒(s)。混响时间是目前音质设计中可以定量估算的重要评价指标。直接影响厅堂音质。长期以来，人们对混响过程进行了研究，得出了适用于实际工程的混响时间计算公式:萨宾公式和伊利亚公式。但这两个公式都有以下假设:一是室内声音充分分散，即室内任意一点的声强相同，任意方向的声强相同；其次，室内声音被室内表面吸收的比例相同，即吸收均匀。

当房间体积较大，界面处的吸声较小时，每次反射传播的距离会较长，声音衰减较慢，因此混响时间较长。

计算混响时间时，通常会计算125，250，500，1000，2000，4000Hz这六个频率的值。对于录播演播室，有时需要增加63Hz和8000Hz的混响时间。

音乐厅、会议中心和歌剧院的建筑设计

各类大厅的设计，包括剧院、音乐厅、歌剧院、礼堂、演播室、电影院、体育馆等，都要满足观众(以及演员、音乐家)的视觉和听觉要求。写厅字和繁体字对满足听觉感官的享受至关重要，甚至往往成为决定这类表演建筑设计成败的关键。因此，我们必须精心设计厅堂的音质。

音质设计的任务是利用室内声学和噪声控制的研究成果提供的科学方法和技术措施，达到预期的音质效果(通常用客观的音质指标来反映)，通过相应的声学测量难以达标。音质设计的最终目的是满足人们对良好听觉体验的主观要求。音质设计的内容包括厅堂选址、总平面布置、体型和容积的确定、音质指标的考虑、反射面的布置、混响设计和噪声控制。音质设计必须从考虑建筑方案的初始设计阶段就开始参与，决不能等到建筑设计已经基本完成后才进行内部声学装修。音质设计是厅堂建筑设计的重要有机组成部分。建筑师和声学顾问必须与其他建筑设计专业人员合作，以确保音质设计的成功。

音质设计的程序和步骤包括:

(1)大厅用地选择。调查比较各备选场地的环境噪声和振动，进行声环境影响评价，尽量选择安静的场所。

(2)总平面布置。根据场地声环境影响的评价结果，考虑相应的防噪减振总平面布置方案，包括观众厅与空调机房及其他易产生噪声和振动干扰的房间的关系。

(3)观众厅的体量和造型设计。选择合适的厅堂平面和剖面形式，选择使厅堂容易达到最佳混响时间和响度，有利于充分利用有效声能和避免音质缺陷的方案。

(4)音质指标的选择和计算。确定音质指标，选择其优选值，计算包括混响时间在内的指标，必要时进行计算机模拟或声学缩尺模型试验，作为音质设计的辅助手段。

(5)噪声和振动控制。确定围护结构的隔音方案。设计噪音消除和振动减少，包括噪音源，如空调和制冷设备。

(6)观众厅的声学设计。修改观众厅造型，参与从声学角度考虑舞台、乐池、包厢、阳台、座位布置等细节，布置声学反射面，选择和布置吸声材料和结构，进行厅内声学装修设计。

(7)音质测试和调整。必要时，应在施工过程中进行声品质测试，检查各项声品质指标计算的准确性，并根据测量结果进行必要的修正设计。

(8)声音质量评价和验收。完工后的音质评价，包括主观评价、观众调查和客观音质测量。重要演出建筑的音质设计应包括上述步骤和内容。对于不太重要的厅堂，时间限制，可以省略一些步骤和内容，比如施工时的计算机模拟、模型试验、声学测量等，但其余的都是必不可少的。

建筑师应组织协调各工种专业人员(包括声学咨询工程师)按照预先确定的声品质设计目标开展各阶段的设计工作，将声学要求与其他建筑要求有机结合，将声品质设计融入建筑整体设计。

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