房间声学设计复习过程.ppt

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1、房间声学设计房间的响度问题（在家庭影院中主要以电声为主）最佳的混响时间室内声场建立和衰减过程不同混响时间计算公式的区别赛宾公式：适用于房间内吸声能力较弱的空间，例如音乐厅等长混响的房间。（可用于简单条件下的估算）艾润公式：适用与房间内吸声能力较强的房间，例如录音室等短混响的房间。赛宾—努特生公式：在赛宾公式的基础上增加了针对高频部分的空气吸收。适用与房间较大，且吸声能力较弱的房间。艾润—努特生公式：在艾润公式的基础上增加了针对高频部分的空气吸收。适用于房间较大，且吸声能力较强的房间。室内声能均匀分布不出现回声前面所示的两个图片是典型的室内声场分布的形象化表示。第一张图片

2、中显示的低频部分在室内形成的稳定声场。从图中可以看出室内声场的起伏较大。造成这个现象的主要原因是低频部分声波波长较大，与房间室内的几何尺寸能够形成简单的倍数关系，因此不能再室内形成稳定的混响声场，加之平行墙面造成的驻波现象存在。第二张的图片中是高频部分声能在室内形成的稳定声场。图中显示声场起伏较小。高频部分声波的波长较短，能再在房间内形成多次反射。降低室内噪声和振动干扰家庭影院中的声环境问题家庭影院的空间特点（一）：由于小空间内房间尺寸较小，与声波波长能发生一定的比例关系，尤其是在低频部分200Hz甚至是更低的频段左右。因此小房间固有的共振模式会引起某部分频段声音能量衰

3、减不同于正常的衰减过程，或者共振频率集中于某一频段，造成声染色现象，造成室内听音效果变差。家庭影院特点（二）：家庭影院一般位于家庭或者写字楼内，因此家庭影院与周围空间的相互干扰问题需要妥善的解决。同时要求满足家庭影院内背景噪声的要求。小空间内的声学指标根据小空间使用要求不同，其声学指标也不尽相同。例如录音室，其声学指标要求背景噪声满足NR-20曲线要求，混响时间一般要求小于0.5S，个别用途的录音室混响时间要求小于0.3S；家庭影院、试听室等一般要求背景满足NR20曲线要求即可，混响时间一般控制在0.3~0.4S即可。小空间内避免出现的声学问题所有的小空间内都要求消除驻

4、波、振颤回声、简正等声学缺陷。小空间内需要达到的声学效果对于用于视听视听使用的小空间，室内直观的听音效果包括：清晰的对白、准确的声音定位、空间感十足的环绕声场、平滑的声像移动、均衡的音色、宽广的动态范围、每个座位都有好的效果。小空间内存在的声学问题普通小空间内的空间尺寸较小，与低频部分波长相近或者与低频部分波长的呈简单的倍数关系，房间产生共振现象。轴向共振切向共振斜向共振当声波接触到界面后被反射回来，墙面的吸收系数太小，经吸收衰减的反射波能量较大，仍然能够与入射波发声干涉现象。产生驻波或梳状滤波现象。在视听空间内过强的一次反射声会误导观众对声像定位的判断，影响室内立体声

5、场的分布。当一侧的音箱发出的直达声经过另一侧的墙面反射后达到另一侧的人耳时会略晚于另一侧音箱的直达声到达人耳，且存在一个极小的时间间隙。当反射声强度足够大或方向性足够强的情况下，会扰乱大脑对声音来源的判断，造成声像定位偏移。音响系统的重放频率的下限可以达到20Hz，成熟的室内音质控制技术是125Hz，因此在家庭影院这样的小空间内，如何处理低频部分的声场分布和混响问题是解决室内音质的首要问题。解决途径主要有室内体型、比例、吸声和扩散材料布置。其中，混响时间可以进行计算，其他指标只能定性考虑，根据工程经验进行解决。家庭影院声学设计—房间体型当房间内存在声源发声时，激发信号会

6、引起房间的共振。在激发频率范围和相邻频率内形成简正波。房间内声压等于所有简正波声压之和。当简正波的密度足够大时，听觉上就会感觉到声压分布均匀。室内的容积和几何尺寸决定了室内简正波的数量和密度。房间内简正波的数量和房间的容积和频率的三次方成正比，简正波的密度与房间容积和频率的平方成正比。在一个6mX7mX8m的房间内，房间共振频率随频率的分布情况。从右图可知，房间容积越大，频率越高，共振频率的峰值越接近，声场分布越趋于均匀。房间的最小容积与房间需要重放频率下限存在如下关系：其中：V是房间最小容积m3，λ是下限频率对应的波长m。规则的体型容易在室内造成声学缺陷。尤其是空间的

7、长宽高比例是整数比的情况下。因此可在空间体型设计之处，确定室内空间大小时调整长宽高的比例。理想的长宽高比例应该是无理数的比，这样可以避免简正波发生简并。高111111宽1.141.281.601.401.301.50长1.391.542.331.901.902.10当房间内原有的尺寸及实际中可调的尺寸不能满足理想的比例要求时，可以通过调整室内墙面和天花的形状使简正波均匀分布。或者通过增加房间的共振阻尼来减弱房间的共振效应。对于较低频率的共振引起的室内声场分布不均匀的问题，调整室内空间效果并不明显，建议通过电声系统对其进行弥补。家庭影院的声