音质设计与混响时间声压级的计算

音质设计与混响时间声

压级的计算

文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

音质设计与混响时间、声压级的计算

（一）厅堂音质的设计要求

参见表1-11、表1-12及图1-12。

厅堂音质设计要求与相关的客观指标表1-11

部分民用建筑的允许噪声级表1-12

播音、录音

室

1530

音乐厅2034

电影院2538

教室2538

医院病房2538

图书馆3042

住宅3042

旅馆客房3042

办公室3546

体育馆3546

大办公室4050

餐厅4050

（二）混响时间的计算与选择

1.混响时间T60的计算公式参见表1-13。

式中V——房间容积（m3）；

S——室内总表面积（m2）；

--平均吸声系数。称为室内总吸声量，且有：

式中S1…Sn——室内不同材料的表面积（m2）；

α1…αn——不同材料的吸声系数。

4m——空气吸声系数（表1-14），在1000Hz以下时可省略。空气吸声系数4m值（室温20℃）

频率（Hz）

室内相对湿度（%）3040506070

1000

2000

4000

6300

8000

2.混响时间的选择

参见表1-15及图1-13、图1-14。

混响时间推荐值

（500Hz与1000Hz平均值）表1-15

3.混响时间计算示例

参见表1-16（先求各表面积S，再根据材料吸声系数α，代入表1-13公式算得）。

（三）声压级计算公式

1.室外点声源的声压级

Lp=Lw-20lgr-11（1-1）

式中Lp——空间某点的声压级（dB）；

Lw——声源的声功率级（dB）；

r——被测点与声源的距离（m）。

对于有地面反射的情况，上式改为：

Lp=Lw-20lgr-8（1-2）

2.扬声器电功率与声压级的关系式

扬声器作为声源，其直达声压级Lp表为：

Lp=L0+10lgPL-20lgr（1-3）

式中PL——加到扬声器的电功率（W）；

r——扬声器到听音点的距离（m）；

L0——扬声器特性灵敏度（dB）

由上式可见：

（1）若扬声器的电功率加倍，则声压级Lp增加3dB；

若电功率PL增至10倍，则声压级Lp增加10dB。

（2）若听音距离加倍，则声压级Lp减少6dB；

若听音距离增至10倍，则声压级Lp减少20dB。

当听音点偏离有指向性的扬声器轴线为θ角时，其声压级Lp（θ）为：式中Lp——（1-3）式值；

r——辐射距离（m）；

R0——与轴成θ角的听音点辐射距离（m）；

D（θ）——扬声器的指向性系数，由厂家提供。

3.室内声压级Lp的计算式

（1-4）

式中Lw——声源声功率级（dB），，其中P为声源声功率（W）；

r——听音点与声源的距离（m）；

R——房间常数（m2），，其中S为室内总表面积（m2），为平均吸声系数；

Q——指向性因数。

当声源在房间空中或舞台上时，Q=1；在墙上或地面上时，Q=2；在两墙交界处时，Q=4；在三界面交角处时，Q=8。图1-15表示相对声压级

（Lp-Lw）与r的关系曲线。

在厅堂扩声中，常用有指向性的号筒组合音箱等，它可被看作指向性声源，此时Q值按下式计算：

式中α——音箱的水平指向性角度；

β——音箱的垂直指向性角度。

例如，JBL公司SR4704型音箱的指向性（α×β）为90°×40°，则代入（1-5）式得Q=。

4.扬声器最远供声距离

rm≤（3～4）rc

式中rc——临界距离，；

其中Q——扬声器指向性因数；

R——房间常数（m2）。

对于清晰度要求较高的场合，则取rm≤3rc。当最大距离超过3rc时，清晰度变差，此时可增加吸声处理，使rc增大。

图1-15为室内声压级计算图表。