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从室内声学设计看如何打造理想的视听空间一

作者:上海声华声学工程有限公司     上传时间:2016-08-03    浏览次数:


室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司

       一、声音的传播

声音是人耳通过听觉神经对空气振动的主观感受。声音产生于物体的振动,例如扬声器的纸盆、拨动的琴弦等等,这些振动的物体称为声源。声源发声后,必须借助一定的介质才能向外传播。这种介质可以是气体,也可以是液体和固体。在受到声源振动的干扰后,介质的分子也随之发生振动,从而使能量向外传播。必须指出的是,介质的分子只是在其未被扰动前的平衡位置附近做来回振动,并没有随声波一起向外移动。介质分子的振动传到人耳时,将引起人耳耳膜的振动,最终通过听觉神经而产生声音的感觉。室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司

       二、自由声场与室外声场

传播声波的空间称为声场,声场又分为自由声场、扩散声场(混响声场)和半自由声场。所谓自由声场,即声源在均匀、各向同性的介质中,边界的影响可以不计的声场称为自由声场。在自由声场中,声波按声源的辐射特性向各个方向不受阻碍和干扰地传播。

但是,理想的自由声场很难获得,人们只能获得满足一定测量误差要求的近似的自由声场。例如地面反射声和噪声可忽略的高空,当气象条件适宜时,便可以认为是自由声场。实际上风、云、空气密度变化等都会影响声波的传播。又如在经过专门设计的房间中,在一定的频率范围内,房间的边界能有效地吸收所有入射的声波,这样的房间内的声音主要是直达声,也可认为是自由声场。这样的房间称消声室,多用于一些设备的测试工作。

在室外,某点声源发出的球面声波,其波阵面连续向外扩张,随着声波与声源距离的增加,声能迅速衰减。当点声源向没有反射面的自由空间辐射声能时,声波以球面波的形式辐射。这时,任何一点上的声强遵循与距离平方成反比的定律。如果用声压级表示,则距离增加一倍,声压级衰减6dB。室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司

三、室内声场

在室内,声波在封闭空间中的传播及其特性比在露天场合要复杂得多。这时,声波将受到封闭空间各个界面,如顶棚、地面、墙壁等的反射、吸收与透射。室内声场因而存在着许多与自由声场不同的声学问题,也是在私人定制家庭影院、视听室等案例的设计中的关键因素。因此,研究室内声场,对室内音质设计和噪声控制具有重要的意义。

(一)室内声的组成室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司

直达声:是室内任一点直接接收到声源发出的声音。是接收声音的主体,不受空间界面影响,其声强基本与听点到声源间距离的平方成反比衰减。

早期反射声:指延迟直达声50ms以内到达听声点的反射声,对声音起到增强作用;在大空间内,因反射距离远,易形成回声,产生空间感。室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司

混响声:声波经室内界面的多次反射,迟于早期反射声到达听点的声音,直至声源停止发声,但由于多次反射,听点仍能听到,故又称余声,影响声音的清晰度。

室内声音的传播

(二)室内空间的声场受到室内各个界面的影响,与自由声场相比,其主要特点有:
1、听者接收到的声音,不仅包括直达声,还有陆续到达的来自个反射面的发射声,它们有的经过一次发射,有的经过多次反射;室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司2、声波在各界面除了发射外,还有散射、投射和吸收等声学现象发生;
3、声能的空间分布发生了变化;
4、由于房间的共振可能引起某些频率的声音被加强或减弱;
5、与自由声场有不同的音质。

四、室内声音的变化过程:增长、稳定和衰减

(一)室内声音的增长
但声源在室内辐射声能时,声波即同时在空间开始传播,当入射到某一界面,就有部分声能被吸收,其余部分则被发射。反射的声能继续传播,将再次乃至多次被吸收和发射。这样,在空间就形成了一定的声能密度,如果声能连续发生,随着声源不断地供给能量,室内声能密度随时间而增加,这就是室内声音的增长过程。室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司

(二)稳态声能密度
当一定时间内,室内表面吸收的声能与声源供给的能量相等,室内声能密度就不再增加,而处于稳定状态。需要指出,实际上,大多数情况下,大约经过1~2s,声能密度即接近最大值(稳态)。对于一个室内吸声量大、容积也大的房间,接近稳态前的某一时刻的声能密度,比一个吸声量、容积均小的房间要弱。所以,在房间声学设计时,需恰当地确定容积和室内吸声量。

(三)室内声音的衰变
但声能密度达到稳态时,若声源突然停止发声,室内接受点上的声音并不会立即消失,而是有一个逐渐衰变的过程。首先是直达声消失,然后是一次发射声、二次发射声……逐次消失。因此,室内声能密度将逐渐减弱,直至趋近为零。这一衰变过程称为“混响过程”或“交混回响”。室内声学设计,环保吸声材料,环保隔音材料,录音棚声学设计,视听室声学装修,上海声华工程有限公司

从室内声音的增长、稳态和衰变过程可以看出,当室内表面反射很强时,声源发声后,可获得较高的声能密度,而进入稳态过程的时间稍晚一点。当声源停止发声后,反射声消失的时间拖得长些,即声音衰变较慢。若室内表面吸声量增加,则与上述情况相反,短时间内达到稳态,且声能密度小,其混响过程也短一些。对音质要求较高的场所,须控制交混回响时间,譬如音乐厅,其内部装修就须专门人员进行设计,根据房间的大小、尺寸、墙壁与天花板的情况,采用一定的吸音材料以减小声音的反射。

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