淺析混響時間

張一川

200827501067

(煙臺大學)

[

摘要

]

混響時間的概念以及計算公式和如何調整最佳混響時間，以便更好的了解混響時

間，合理的設計室內聲，達到舒適的效果。

[

關鍵詞

]

混響時間

舒適度

混響計算

合理利用

聲的豐滿性

擴聲

清晰度

(

一

)

概念

：

1

混響：混響是圍蔽空間里的聲學現象。人們所熟知的在室內聲源停止發聲后，可以聽到聲

音的延續就是混響。

2

混響時間：在聲音停止發聲后

，

室內的聲能立即開始衰減，聲音自

穩定聲壓級衰減有用的

60dB

所經歷的時間稱為混響時間。

混響是房間中聲音被界面不斷反

射而積累的結果，混響可以使室內的聲音增加

15dB

，同時會降低語言清晰度。對于音樂演

奏的空間，

如音樂廳、

劇場等，

需要混響效果使樂曲更加舒緩而愉悅。

對于語言使用的空間，

如電影院、教室、禮堂、錄音室等需要減少混響使講話更加清晰。因此，不同使用要求的房

間需要不同的混響效果。

描述混響效果的指標是混響時間，

它是室內聲源停止發聲后，

聲壓

級衰減

60dB

所經歷的時間，單位是秒。混響時間與室內吸聲存在數學關系，也就是建筑聲

學中著名的塞賓公式：

T=0.161V/(S

×

a)

，其中

T

是混響時間，

V

是房間體積，

S

是房間墻

面的總表面積，

a

是房間表面的平均吸聲系數。由塞賓公式可以看出，房間體積越大混響時

間越長；平均吸聲系數越大，混響時間越短。

如體育館等體積巨大的空間，

如果不進行吸聲

處理的話，

混響時間會很長，將嚴重影響語言清晰度。由于室內吸聲與頻率有關，

不同頻率

的混響時間也有所不同，

房間音質指標常指的是中頻混響時間。

據研究，

就較理想的混響時

間而言(中頻)

，音樂廳為

1.8-2.2

秒，劇院為

1.3-1.5

秒，多功能禮堂為

1.0-1.4

秒，電影院

為

0.6-1.0

秒，教室為

0.4-0.8

秒，錄音室為

0.2-0.4

秒，體育館為低于

2.0

秒。在建筑設計中

正確地應用吸聲材料可以控制混響時間，保證音質效果滿足使用要求。

混響它反映了室內聲能的衰變，這衰變與室內的吸聲，反射和散射等有關。

100

多年前，美

國物理學教授

W.C.

賽賓首先提出了用聲能衰減

60dB

所需時間，

即混響時間來衡量廳堂的音

質，

并提供了計算室內混響的經驗公式。

經過后來的科學家研究，

從擴散聲場中聲能密度隨

時間的衰減出發，

在理論上推導出混響時間的表達式，

發現賽賓提出的公式正是平均吸聲系

數ā

<0.2

時理論公式的近似。

從而，

使我們對賽賓公式有了進一步的認識。

盡管

100

多年來，

科學工作者提出了很多影響廳堂音質的聲學參量，

但是，

至今混響時間仍然是廳堂聲學設計

中惟一能定量計算的參量，

也是一個公認的最成熟的廳堂音質的評價量。

它是建筑聲學的一

個重要的物理量，

它反映了室內聲能隨時間的衰減，

以及不同頻率的聲能的衰減特性。

盡管

一個廳堂內不同位置測得的混響時間可能有差異，

可是世界著名的音樂廳內的混響時間的空

間標準偏差都很小，

幾乎不大于

0.1s

。

在不同位置的混響時間幾乎差不多，

說明廳堂內的聲

場很均勻。

所以混響時間是一個很好的廳堂聲學設計的評價量，

它應該與測量用的聲源無關，

這在有關標準中有明確的規定。

然而，

隨著時代的發展、廳堂的擴大、觀眾人數的增多和電子技術的進步，廳堂內不可

避免的需要用擴聲系統。擴聲與混響有什么關系呢？它對音質有沒有影響？

首先，

擴聲系統主要的功能是放大從聲信號轉變來的電信號或重放已錄制的節目信號，

把電

信號通過揚聲器轉變成聲信號輻射出去，

所以它沒有混響時間，

但是，

并不是說它與混響無

關。我們都有這樣的經驗，在一個混響時間很長的房間內交談，如果兩人的距離較遠，

大聲

講話反而聽不清楚，

兩人靠近，

講話輕一點就可能聽懂，

這是因為兩人靠近，

直達聲加強了，

盡管房間的混響沒有變。這說明在混響很長的地方可以通過增加直達聲來提高語言的可懂

度。有一個例子，在西歐的教堂中莊嚴、肅穆，牧師講經聲音洪亮，往往由于教堂內吸聲不

總結

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