小空間聲學設計與認證標準探索



  混響時間為在室內(nèi)聲音已經(jīng)達到穩(wěn)定狀態(tài)后聲源停止發(fā)生,平均聲能密度至原始衰變到其百萬分之一所需要的時間,即聲源停止發(fā)聲后衰減60dB所需要的時間。長期工程實踐證明,混響時間是目前音質(zhì)設計中能定量估算的重要評價指標,它直接影響聽音效果。

  計算公式為 :
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  混響時間與豐滿度、活躍度以及清晰度等主觀音質(zhì)感受有關。混響時間長,將增加音質(zhì)的豐滿感,但如果這一過程過長,則會影響到聽音的清晰度。混響過程短,有利于清晰度,但如果過短,又會使聲音顯得干澀,強度變?nèi)酰M而造成聽音吃力。因此,在進行室內(nèi)音質(zhì)設計時,根據(jù)使用要求適當?shù)乜刂苹祉戇^程是非常重要的。

  空間用途不同的房間應該有不同的混響時間。由于影院對語言聽聞清晰度方面的要求是首要的,所以語言聽聞要求較短的混響時間,以保證語言清晰度與可懂度。對于有聽音樂要求的房間,如Hi-Fi室、卡拉OK等,可在本規(guī)范的要求做基礎,然后根據(jù)不同房間體積的混響時間再上調(diào)0.1~0.2s。房間功能較多時,可設置可變混響結構。

  2.4混響時間頻率特性
  指標:各頻段的混響時間頻率特性應在標準范圍內(nèi),中頻要求平直,低頻可以略高,高頻可以略低,但不應超出上下限規(guī)定。

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圖2混響時間頻率特性范圍

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圖3 混音時間T60

  因為材料的吸聲量是隨頻率而變化的,因此混響時間也隨頻率而改變。混響時間計算通常采用125Hz到4000Hz的六個頻率。精準地還原聲軌錄制的音色,需要房間的混響時間頻率特性曲線盡可能保持平直,考慮到人耳低頻靈明度比高頻靈敏度低,同時兼顧吸聲處理時高頻吸收比低頻吸收更容易實現(xiàn),因此,低頻混響時間可高于中高頻。

  2.5  聲場不均勻度
  指標:觀影區(qū)的聲壓級最大值與最小值之差不應大于6dB,最大值與平均值之差不應大于3dB。

  良好的聲學設計不僅要保證聽眾能聽到,而且在每個座位聽到的響度基本一樣。在小房間中,聲場均勻度要求房間應具有良好的聲擴散處理。如QRD(二次剩余擴散體的縮寫)擴散板在錄音室或聽音室中是常被用到的一種擴散結構。
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  3、主觀評價指標

  長期以來,在與聲學有關的行業(yè)一直流行著一些評價音質(zhì)的行話或術語,例如豐滿、活躍、溫暖、干澀、沉寂、空間感、視在聲源寬度、環(huán)繞感等。本標準針對小型影院從聲學評價到環(huán)境的裝飾及舒適度等方面,提出整體認證標準。
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  注①:為“控制項”,是主觀評價的基礎,無明顯聲學缺陷、無裝修異味或刺激性、有通風及溫控系統(tǒng)時繼續(xù)評價,相反則無法繼續(xù)進行評價。

  3.1、無明顯聲學缺陷
  小型影院中,如果房間體形(尺寸)不合理、聲反射(吸聲)布置不合理,則容易出現(xiàn)一些聲學缺陷,會嚴重影響聽音質(zhì)量,如回聲、顫動回聲、聲染色、聲聚焦、聲遮擋等。

  回聲:
  強度和時差都大到足以在聽覺上和直達聲區(qū)別開的反射聲或由于其他原因返回的聲音。

  在室內(nèi),當聲源發(fā)出一個聲音后,人們首先聽到的是直達聲,然后陸續(xù)聽到經(jīng)過各界面的反射聲。一般認為在直達聲后約50ms以內(nèi)到達的反射聲,可以加強直達聲,而在50ms以后到達的反射聲,則不會加強直達聲。如果反射聲到達的時間間隔較長且其強度又比較突出,則會形成回聲的感覺。

  回聲的感覺源于人耳的哈斯效應,圖5表示了哈斯效應。
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  圖5中的橫坐標是兩個聲音的時差,縱坐標代表了全體被測者中感到受干擾的人數(shù)的百分比。各條曲線代表兩個聲音聲級差不同時的干擾情況。可以看出,時差越小,聲級差越大,則干擾越小。

  回聲感覺會妨礙語言和音樂的良好聽聞,因而需要加以控制。

  顫動回聲:
  聲源在兩個平行界面或一平面與一凹面之間發(fā)生反射,界面之間距離大于一定長度時,所形成的一系列回聲。

  一對硬質(zhì)的平行墻面或硬質(zhì)的頂棚與地面,經(jīng)常會產(chǎn)生顫動回聲。如擊掌或腳步聲等單個脈沖聲會產(chǎn)生多重回聲,聽起來音調(diào)很特別,類似于“噗噗噗”或“啵啵啵”。這種回聲包含多次重復。

  處理方法:合理布置室內(nèi)不同的吸聲特性的裝修材料。應避免光滑平整的反射表面,最好采用不規(guī)則的或凸的表面,使聲音漫反射,均勻分布于聽音區(qū)。
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