室内声场以及音质
建筑物声学设计的标准要求
建筑物声学设计的标准要求建筑物声学设计是指根据特定的需求和目标，对建筑物的声学环境进行规划和调整，以实现良好的声学品质。
在实际的声学设计过程中，需要遵循一些标准要求，以确保设计方案的科学性和有效性。
本文将介绍建筑物声学设计的标准要求，包括室内和室外环境的考虑。
一、室内声学设计的标准要求1. 噪声控制标准：在室内环境中，不同区域的噪声水平需要满足不同的标准。
例如，住宅区和工作区的噪声限制值有所不同。
合理的噪声控制可以提高人们的工作效率和居住品质。
2. 声学舒适性标准：声学舒适性指人们对声音的感受和接受程度。
在室内设计中，需要考虑各种声学参数，如声学反射、吸声、隔声等，以确保用户在室内环境中得到舒适的声学体验。
3. 音质目标标准：音质目标是指声音的特征和质量要求。
室内设计需要根据具体用途和需求，设置适当的音质目标，如清晰度、声场均衡性和音色等。
二、室外声学设计的标准要求1. 噪声限制标准：室外环境中的噪声来自于交通、工厂、建筑工地等。
为了保护居民和工作人员的健康，需要制定噪声限制标准，规定在不同类型区域的噪声水平。
2. 声学环境评估标准：在室外声学设计中，需要对现有声学环境进行评估，包括噪声源的分布、声学参数的测量等。
评估结果将为设计方案提供科学依据。
3. 隔声要求标准：在室外的建筑物中，需要采取隔音措施，以减少室内外的噪声传递。
隔声要求标准规定了建筑物外墙、窗户和门等部位的隔声性能要求。
三、声学设计的其他标准要求1. 设备噪声限制标准：在声学设计过程中，还需要考虑建筑设备的噪声控制。
例如，空调、通风和电梯等设备在运行时产生的噪声需要控制在一定的限制范围之内。
2. 应急声学设计标准：特定场所，如医院、机场等需要针对紧急情况下的声学环境做出设计，以确保应急情况下的声音响应和传播符合安全和实际需求。
总结：建筑物声学设计的标准要求是确保建筑物声学环境的质量，保护人们的健康和提高生活质量的重要指导。
准确遵循和执行这些标准要求，将有助于建筑物实现更好的声学效果和舒适性。
声学设计要点及案例分析课件
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声学指标以语言清晰度为主，兼顾文艺演出，确定如下 声学指标：最佳混响时间（1.4s）
频率（Hz） 125 250 500 1000 2000 4000
混响时间
1.6 1.5 1.4 1.4 1.3 1.2
2500m3范围，由于报告厅容量和容积变化范围不大，因此，声学 设计通常采用统一指标。根据经验，工程设计中采用通用指标：
混响时间： 中频（500Hz）混响时间为0.8～1.0s，混响频率特性曲线接近 平直。 噪声级： 自然声报告时，厅内噪声不大于30 dBA；而采用扩声 系统时，则应低于40dBA。 没有音质缺陷。 报告厅的平面形式通常有矩形切角、扇形和 正方形对角线配置等三种，如图所示。
大厅可设楼座、包厢，以缩短直达声距离。台口附近吊顶 和侧墙应作成反射面，争取尽量多早期反射声。大厅后墙可作 一些吸声或扩散处理。其他墙面及中后部吊顶可由建筑装饰要 求确定，并宜有适当扩散。大厅尽量少用吸声材料，宜通过降 低大厅每座容积来控制混响时间，以提高大厅内声压级。
11
上海大剧院观众厅
12
三、多功能剧场声学设计要点 ——我国目前大量建造 多功能剧场常用于音乐、歌舞和戏剧演出及作报告、放映
第5章 室内音质设计
1. 室内音质评价标准 2. 大厅容积的确定 3. 体型设计 4. 混响时间设计 5. 典型建筑声学声学设计要点 ——音质要求最高的厅堂类型之一。
特点：演奏席与观众厅位于同一空间，声能得到充分 利用。由于交响乐队声功率较大，故大厅可有较大容积。
音质方面：要求有很长混响时间及丰富侧向反射声。 ——音质设计时要求设计人员在保证没有回声、声聚焦 等音质缺陷同时，尽量少用吸声材料。
室内声场
第六章 室内声场6.1 驻波声场6.1.1 室内驻波6.1.2 简正频率的分布6.1.3 声源的影响6.1.1 室内驻波[ 返回本节目录]我们先以一种极端的边界作为讨论的开始，即假设房间的内壁是刚性的。
设房间的长、宽、高分别为 。
如果把坐标原点取在房间的一个角上，可以写出刚性壁面的边界条件为（ 6-1-1 ）这里 分可得满足上述边界条件的特解为（ 6-1-2 ）其中 ，， ，而 ，或表示成（ 6-1-3 ）由于如下关系再设 ，那么对应每一组 数值决（ 6-1-4 ）此式表明在矩形房间中存在大量的简正波。
6.1.2 简正频率的分布[ 返回本节目录 ]式 （ 6-1-3 ） 表示，我们可以将频率人表示成一个矢量形式这里 i ， j ， k 可分别表示在 z ， y ， z 方向的单位矢量，其分量为这一 fn 矢量的方向代表了相应简正波的行进方向，其大小表示该简正波的频率数值。
如果我们以 构的整（ 1 ）轴向波——与两个 n 等于零对应的驻波：x 轴向波，其行进方向与 x 轴平行 ；y 轴向被，其行进方向与 y 轴平行 ；z 轴向波，其行进方向与 z 轴平行 。
（ 2 ）切向波——与一个 n 等于零对应的驻波：yz 切向波，其行进方向与 yz 平面平行 ；xz 切向波，其行进方向与 xz 平面平行 ；xy 切向波，其行进方向与 xy 平面平行 。
（ 3 ）斜向波一一与三个 n 都不等于零对应的驻波。
要分别计算以上各类被在某一频率 f 以下，或者在某个频带 df 内的准确数目是比较困难的。
因此，需要有一近似计算公式。
我们设每一特征点占有频率空间中的边长分别为一个的矩形体积被小矩形格子体积 来目应等于这里 代表圆面积乘上厚度为 的圆。
用同样的方法可算出 xz 与 xy 切向波的平均数，于是频率低于 f 的所有切向波平均数就等于这里 代表由此可得频率低于 f 的各类波的平均总数为（ 6-1-5 ）公式 （ 6-1-5 ） 代表的是各类波的平均数，它同准确数之间自然有一偏差。
建筑物室内声学设计规范要求及改善措施
建筑物室内声学设计规范要求及改善措施在建筑设计中，声学设计是一个重要的环节，它关系到室内空间的舒适性和功能性。
为了提高建筑物室内声学环境的质量，减少噪音干扰，提高声音传播效果，人们制定了一系列声学设计规范要求。
本文将详细介绍建筑物室内声学设计规范要求，并提出一些改善措施。
一、室内噪声控制要求1. 背景噪声限制：在公共场所和工作场所，背景噪声水平需要控制在合理范围内。
例如，医院的病房区域背景噪声应控制在30分贝以下，以确保患者的休息。
2. 隔声要求：为了减少声音在空间之间的传播，墙壁、天花板和地板的隔声性能需要符合一定标准。
例如，酒店客房之间的隔声需达到40分贝以上，确保客人的隐私和休息。
3. 声学容量要求：在大型室内空间，如礼堂、剧院等，声学容量的要求是关键。
合适的音响技术和材料应用可以大大提高声音的传播效果，使听众能够获得良好的音质体验。
二、改善室内声学环境的措施1. 吸音材料的应用：在室内空间中，利用吸音材料来减少噪音的反射和共鸣，可以显著改善声学环境。
例如，在会议室、图书馆等需要安静环境的地方，可以在墙壁、天花板和地板上安装吸音板。
2. 隔音设计的优化：通过使用隔音材料和隔音结构的设计，可以有效隔离噪音的传播。
例如，在多层建筑的设计中，使用隔音窗户、隔音门等可以减少室外噪音的侵入。
3. 声学设备的合理配置：建筑物内部的声学设备，如音响、扬声器等的布置需要合理考虑。
通过合适的位置和方向安装，可以实现声音的均匀分布和准确传播，提供优质的听觉感受。
4. 使用室内装饰材料：选择合适的室内装饰材料也可以改善声学环境。
例如，地毯、窗帘、软墙面等可以减少声音的反射和吸收。
5. 声场调试和优化：完成室内声学设计后，需要对室内声场进行调试和优化。
这包括音频系统的校准、声学参数的调整等，以确保最佳的音质效果。
结语建筑物室内声学设计规范要求是保障建筑环境质量和居住舒适性的重要方面。
合理的声学设计可以改善室内声学环境，降低噪音干扰，提供良好的听觉体验。
KTV 室内回声的解决办法 KTV 音质不好的解决方案
您可信赖的声学产品提供者 KTV 室内回声的解决办法 KTV 音质不好的解决方案KTV室内回声的解决办法，KTV音质不好的解决方案：KTV包房一般建设在商业、居民住宅区建筑的中、低层，包房中大功率的音响系统所产生的声压高达100dB以上（最大的声能量主要集中在低频部分），经过建筑结构、管道等振动传向整栋建筑的其它部位，或通过地面、空气传向周边的建筑物。
住在本栋楼层或周边的居民往往被噪声严重干扰，纷纷到政府环保部门或物业管理部门投诉，采取补救措施往往得不偿失，使投资方和相关人群受到不同程度的经济损失和精神损失。
您可信赖的声学产品提供者 KTV包房的豪华装修的现代感很强，但较少关注室内的声学环境，对室内的混响时间控制和颤动回声等声缺陷没有完善的处理，会出现音响声音混蚀、啸叫“飞麦”等现象，影响音响系统的正常发挥，调节功放、音箱、话筒等设备，效果也不明显，大大降低了整场的声音文件次，对客源的口碑评价影响较大。
室内的声学问题及解决方法：1.混响混响室在房间中，声音经所有界面不断反射而累积的结果。
混响可以使室内的声级增加15BA，同时也会降低语言的清晰度。
控制混响有两种方法：（1）改变房间的尺寸（2）改变房间表面的吸音量。
当一个房间的面积固定时，最常用的方法是改变房间表面的吸音量。
根据房间的容积、表面积等参数确定室内混响时间，并重点结合装饰设计的品位档次和表现风格，合理搭配声学材料和构造，如沁声槽孔吸声板、沁声穿孔吸声板等，主要布置在音响对准的后墙，消除强反射声。
2.声缺陷声缺陷主要包括:声聚焦，颤动回声，回声，清晰度不够等。
良好的扩散特性能够使室内声音衰减平滑，并且房间内各处声音感觉均匀，KTV包房一般要求室内各点声压级偏差小于2dB，并且各处声音感您可信赖的声学产品提供者 觉均匀，在装修时要避免尺寸较大的凹状墙面，以免出现声聚焦现象；为避免出现啸叫，音响相对的墙角上部，应有一定的扩散构造，使声音不在墙角聚集。
第八讲 室内声场
一般情况下混响时间是指500Hz的混响时间
混响时间的频率特性
– 对语言声，要求混响时间的频率特性在全频段保持 平坦。 – 对音乐声，低频段的混响时间稍作提升。
混响感
一．人对混响程度的主观感受单纯用混响时间来评价混 响效果是不充分的 二．听觉比
混响声声能密度 (es ) 听觉比 直达声声能密度 (ed )
4 Q 声压级为： Lp Lw 10 lg 2 R 4r
室内声场分布
室内声场的基本特征
1) 由于反射声对直达声的迭加，声压随声源距的衰 减没有象室外声场那样明显。 2) 由于声的反射，当声源停止发声后，声音会持续 一段时间，这种现象称为混响。 3) 声波在室内传播时，有可能产生回声、聚焦、蛙 鸣以及声染色等特异现象(声缺陷)。
0.8-1.0
1.4-1.6 0.4-0.6 0.3-0.4 0.8-1.0 0.7-1.0 0.3-0.4
房间常数
直达声的声能密度：
ed=W/4r2c 混响声的声能密度： e=4W/cR S R 1
R称为房间常数。它是房间吸声能力以及混响声声能密度的反映
混响半径 一．混响半径
点声源的直达声声能密度与混响声的声能密度相 等处对点声源的半径
对同一声源，声源距增加时，混响感随之增加
混响时间的特点
一．T60与房间内的结构和材料有关
二．T60与房间内的声源声功率无关
三．T60与声源的频率有关 四．T60长，声音丰满、湿润、虚无缥缈 五．T60短，声音清晰、干涩
最佳混响时间
1. 最佳混响时间是对大量音质效果评价认为较好的各 种用途的厅堂，如音乐厅、歌剧院、电影院、报告 厅、会议室、录音室、演播室等实测的500Hz和 1000Hz满场（指实际使用状态，如座椅坐有观众） 混响时间进行统计分析，从而得到的混响时间称为 最佳混响时间。 用途、体积 、频率、声道数
3室内声场与音质
4-2中的“1”，即为X向驻波），还可以发生在X-Y、X-Z或Y-Z 三个平面内（如图4-2中的“2”），也可以发生在空间的其它 方向（如图4-2中“3”）。“l”称为轴向驻波，“2”称为切向 驻波，“3”称为斜向驻波。
一、室内声场的基本特征
室内声能密度从0到稳定值4W/cA的过程称为室内声场 的建立与稳定过程。
室内声能密度从稳定值4W/cA逐渐衰减为0的过程称为 室内声场的衰减过程。
图4-3描述了上述室内声场的这种建立、稳定和衰减过 程。图中，a、b、c三条曲线分别表示大小、形状相同 ，但室内界面吸声量不同的三个房间的上述过程。其 中曲线a所表示的房间吸声量最小，而曲线c所表示的房 间吸声量最大。
第一节 室内声场
二、室内声场分布
概念：室内声场分布，是指固定而稳定的声源发声后，其 声能密度也在室内空间的分布。
（一）房间常数 R
房间常数是房间吸声能力以及混响声声能密度的反映
根据相关原理可导出右图公式： e 4W
c( S ) 1
式中，e为声能密度，W为声功率，
设 R S ，上式即为e 4W
（三）最佳混响时间
1.最佳混响时间概念：对于不同用途的的声室，不同的 音质设汁，应有不同容积的室空间。在此容积下，有 某一段混响时间范围，其间声效果最好。最佳混响时 间通常取500~1000Hz作为标准。
图4-9为录音室和演播室的推荐容积和混响时间； 录音室：35~120m3；混响时间0.15~0.4s； 音乐演播室：250~10000m3；混响时间0.9~1.5s。
第一节 室内声场
二、混响和混响时间
（二）混响时间的计算 通常，在声场均匀分布的封闭室内的混响时间可用著名 的赛宾(W.C.Sabine)公式进行工程估算 ：
室内声场的驻波表现及其对音质的影响
室内声场的驻波表现及其对音质的影响陈小平【摘要】在简述室内声场驻波表现和规律的基础上,介绍了评估房间共振模式形态好坏的博内罗(Bonello)准则,并从模式效应角度介绍了房间典型频率特性及其截止频率和临界频率的计算方法,最后介绍了这些基本理论在控制房间音质方面的应用.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2015(039)005【总页数】5页(P1-5)【关键词】简正频率;简正驻波;共振模式;Bonello准则;房间频率特性【作者】陈小平【作者单位】中国传媒大学音乐与录音艺术学院,北京100024【正文语种】中文【中图分类】TU112室内声场有两种基本分析方法。
一是利用几何声学分析处理室内声场，这种分析方法将声波视同光线一样向各方向直线传播，遇到界面将产生反射，且满足反射定律，即入射角等于反射角。
在几何声学中，通常用统计学方法进行室内声场的分析计算，因此也称为统计声学。
几何声学忽略了声波的波动特性，具有直观简便的优点，通常用来分析计算室内声场的平均特性，如混响时间、室内稳态声压级等，其适用条件是工作频率高、房间尺寸大，即满足扩散声场的前提条件。
另一种是用波动声学法分析处理室内声场，即通过求解带边界条件的波动方程来分析室内声场特性，因此它保留了声波的波动特性，具有普遍适用的特点，但数学计算较复杂，尤其对实际房间更是如此。
本文讨论的室内声场驻波模式就是利用波动声学法计算的结果。
当房间不满足几何声学分析条件时，例如，房间小且工作频率较低，或房间角落的声学特性，就无法用几何声学进行精确分析，这时必须借助波动声学法。
驻波是由相向而行的两列相同频率的行波叠加而形成的。
在一个有边界的空间如房间，由于墙面对声波的反射作用，室内声场将主要以驻波形式存在。
那么，室内驻波究竟以什么形态存在?室内驻波模式频率如何计算?2．1 简正频率和简正模式在室内声学理论中，通常以矩形刚性壁房间为特例进行分析，然后把结论推广到一般房间。
建筑声学-11室内声学与厅堂音质设计
4
几何声学方法： 适用条件：反射面或障碍物的尺寸要远大于声波的波长。 ——中高频声音、房间尺度较大。 ——对于低频声，如63~125Hz，波长为5.4m~2.7m。因此，在一个各个表
面尺寸均小于声波波长的小房间内，几何反射定律将不适用。
▪ P376 表17-1
27
二、客观技术指标 2．频率特性 ▪ 为了使音乐各声部和语音的低、中、高频的分量平衡，使音色不失
真，还必须照顾到低、中、高频声能之间的比例关系。 ▪ 由于人耳对低频声的宽容度较大，同时厅堂内界面和观众衣饰对中
高频的声能吸收较大，所以允许低频混响时间有15%-45%的提升。 ▪ 对于不同厅堂有不同具体要求。（录音室——以平直为主）
i 1
i 1
V T60 0.161 A
13
▪ 工程中普遍采用伊林（Erying）公式 ▪ 伊林公式在赛宾公式的基础上考虑了空气吸收的影响。
T60
-
S
0.161V
ln(1 ) 4 m V
▪ 空气吸声与声音频率有关，频率越高，空气吸声系数（4m）越大；频 率小于1000Hz时，4mV一项可省去。
25
4．优美的音质 ▪ 对于音乐声来说，除了听得见、听得清这些基本要求外，室内音质
设计还需要给听众提供听得舒服的环境。因此，为了让室内声音具 有优美的音质，还需要注意以下两方面： 1）足够的丰满度。丰满度的含意有：声音饱满、圆润，音色浑厚、温 暖，余音悠扬、有弹性。总之，它可以定义为声源在室内发声与在 露天发声相比较，在音质上的提高程度。（反射声：温暖or活跃） 2）良好的空间感。是指室内声场给听者提供的一种声音在室内的空间 传播感觉。其中包括听者对声源方向的判断（方向感），距声源远 近的判断（距离感）和对属于室内声场的空间感觉（环绕感、围绕 感）。
声环境学院：室内声场
室内声场：（1）室内声场的特征从室外某一声源发出的声波，以球面波的形式连续向外传播，随着接收点与声源距离的增加，声能迅速衰减。
而在剧院的观众厅、体育馆、教室、播音室等封闭空间内，声波在传播时将受到封闭空间各个界面(墙壁、天花、地面等)的反射与吸收，声波相互重叠形成复杂声场，即室内声场，并引起一系列特有的声学特性。
室内声场的显著特点是：①距声源一定距离的接收点上，声能密度比在自由声场中要大，常不随距离的平方衰减。
②声源停止发声以后，在一定的时间里，声场中还存在着来自各个界面延迟的反射声，产生所谓“混响现象”。
③由于室内的形状和内装修材料的布置，可能会形成回声、颤动回声(平行墙面引起的多次声反射)、声音聚焦等各种特殊听音现象。
④由于声反射形成的干涉而出现房间的共振，引起室内声音某些频率的加强或减弱。
（2）室内几何声学忽略声音的波动性质，以几何学的方法分析声音能量的传播、反射、扩散，称作“几何声学”。
与此相对，着眼于声音波动性的分析方法叫做“波动声学”或“物理声学”。
对于室内声场的分析，用波动声学的方法只能解决体型简单、频率较低的较为单纯的情况。
在实际的大厅里，其界面的形状和性质复杂多变，用波动声学的方法分析十分困难。
但是在一个比波长大得多的室内空间中，如果忽略声音的波动性，用几何学的方法分析，其结果就会十分简单明了。
因此在解决室内声学的多数实际问题中，常常用几何学的方法，就是几何声学的方法。
当然，这并不是说波动理论不重要，为了正确运用几何声学的方法，对声音的波动性质也应有正确和足够的理解。
几何声学的方法就是把与声波的波阵面相垂直的直线作为声音的传播方向和路径，称为“声线”。
声线与反射性的平面相遇，产生反射声。
反射声的方向遵循入射角等于反射角的原理。
用这种方法可以简单和形象地分析出许多室内声学现象，如直达声与反射声的传播路径、反射声的延迟以及声波的聚焦、发散等等。
图2.3-1是声音在室内传播的声线图形。
声学基础5_室内声学(1)
1第5章室内声学声学基础5.1 前言5.2 室内声场的统计声学方法5.3 室内声学波动理论2第5章室内声学研究对象前面讨论了无界空间中声源的辐射、声波的传播, 讨论了管道声传播;本章讨论室内声学，即封闭空间声波的传播与管道声学不同：管道声学问题两维有界，另一维无界，室内声学问题三维均有界。
§5.1 前言自由声场－传播空间无限大波自声源向四周辐射出去，不受边界和其它物体的反射；有效声压与离声源的距离成反比；可采用消声室模拟；室内声场－传播空间有限，为封闭空间声的辐射、传播与接收在室内进行的；厅堂中演讲，剧院中歌唱，工厂车间中机器噪声等；存在壁面，造成声波反射，甚至形成驻波；壁面声学性质不均匀，房间形状不规则，室内放置其它物体，以及有人等，使得室内声场非常复杂；3第5章室内声学5.1 前言室内波动声学通过波动声学的方法研究室内声场，波的概念；简正波理论(解析解):对于一般室内声场，求严格解非常困难，主要局限在几种形状规则的有界空间，例如矩形、球形、柱形等；计算机模拟数值计算方法：有限元法，边界元法，有限差分法常用于模拟低频及小空间问题室内统计声学采用统计声学的方法研究室内声场；忽略波动性，如声波衍射和干涉现象等；采用声线或声粒子的概念；声线代表点声源发出的球面波的一部分，携带所代表的立体角内的声能份额，沿直线以声速超一定方向传播；统计量描述－平均自由程、混响时间、稳态声能密度等与波动声学方法相比，不够严谨，但适用性广；在厅堂声学设计中广泛应用4室内几何声学计算机模拟数值方法；忽略波动性，如声波衍射和干涉现象等；采用声线或声粒子的概念；界面声反射模型：镜面反射，均匀扩散，Lambert 余弦扩散；声线追踪法、虚声源法；更适用于界面尺度及声波传播距离远大于声波波长的场合，如厅堂、剧院等；几何声学严格意义上是更加“精确”的统计声学第5章室内声学5.1 前言5§5.2 室内声场的统计声学方法声波传播的声线描述假设在一封闭空间中有一声源发出声波，这一声波将向四周传播；设想把该声波分成无限多条平面波束，各声束的出射方向都不同；声束在碰到壁面以前用沿直线进行的声线表示，碰到壁面后反射，并在新的方向传播，直至碰到另一壁面再次反射，如此进行下去；第5章室内声学扩散声场不直接求解波动方程得到室内声场的解；而是从能量角度出发，运用统计分析得到室内声场的统计平均规律；6扩散声场室内声场的无规性声线以声速运动，在1s 内每条声线可能遇到多次反射；声线无限条，出射方向各不相同；壁面不规则；声线在室内到处乱窜，并不断迅速改变行进方向, 结果使室内声的传播处于无规状态，从统计观点说，可认为：1.声线通过任何位置的几率相等；2.通过的方向也各方向几率相同；3.在同一位置上各声线相遇的相位无规；4.室内声场的平均能量密度分布均匀；扩散声场的定义一种统计平均的均匀声场，必须同时满足三个条件：1.声以声线方式以声速c 0直线传播,声线所携带的声能向各方向传递的几率相等;2.各声线互不相干，相位差是无规的；3.室内平均声能密度处处相等第5章室内声学 5.2 室内声场的统计声学方法7平均自由程平均自由程的定义声线在壁面之间两次反射之间的平均距离平均自由程的计算设矩形房间的的尺寸分别为l x ，l y ，l z ，声源M 发出声线MP ，声线传播速度在坐标方向的投影为：xOyzl x l zl yφθMPθϕθϕθcos ,sin sin ,cos sin 000c c c 设声源M 每秒发出声线4πn 条，n 为单位立体角内的声线数。
三室内声场
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室内声场的统计分析
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从以上分析可知，除声源发出的直达声外，还存在着大量反射 声。这些反射声在到达边界面并经过每次反射之前，均有一段自由传 播的路程，称为自由程。经过这一自由程后，声波就要反射一次，而 每次反射，因边界面的吸收就要损失一部分能量。在声源不断发声的 情况下，损失的这部分能量将不断获得补充，直至声场达到稳态。一 旦声源停止发声，虽然损失的能量得不到补充，但室内的声音并不会 马上消失。这是很显然的，因为这时直达声虽然没有了，但反射声继 续存在，这些反射声是由声源停止发声之前的直达声形成的，它不因 声源停止发声而立即消失，而是按照原有的规律——每反射一次损失 部分能量，持续进行下去，其声能不断减小，直至全部丧失殆尽。这 时由于不再有新的反射声产生，因而封闭空间中的总声级也就逐渐降 低，直至最后消失。这种在声源停止发声后仍然存在的声延续现象称 为混响。混响的概念在封闭空间声场的统计研究中具有特殊的意义， 它对室内的听闻条件有着重大的影响。
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声波在室内的传播
LOGO 直达声、近次反射声和混响声 直达声：声源直接到达接受点的声音。 近次反射声：相对直达声延时小雨50ms的反射声。 混响声：延时超过50ms以后到达接受点的多重反射声。
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声波在室内的传播
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室内声场的几何图解
几何声学是一门运用“声线”的概念研究声学问题的 学科，采用声线研究分析室内声场，主要了解声波在室内 经各反射面反射后的反射声分布情况。它的理论基础就是 惠更斯原理。
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室内声场的几何图解
LOGO 凸面的反射 条件：q<0 反射结果： 效果
室内声场的驻波表现及其对音质的影响
１ 引 言
室 内声场 有两种 基 本分 析方 法 。一是 利 用几 何
而形成 的 。在一个有 边界 的空 间如房 间 ， 由于墙 面对
声波 的反 射作 用 ， 室 内声 场将 主要 以驻 波形 式存 在 。 那么 ， 室 内驻 波究竟 以什么形态存 在？室 内驻 波模 式 频率如何计 算 ？
■一 技■
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声 频 工 程
国凹 ６ ⑥ 匡 ６ 闶＠＠ ６ 响
室 内声 场 的驻 波 表 现 及 其 对 音 质 的影 响 ・ 论 文 ・
陈 小平
（ 中 国传 媒 大 学
音 乐与 录 音 艺 术 学 院 ， 北京
１ ０ ０ ０ ２ ４ ）
能量损 失 ） ， 通 过 求 解 带边 界 条 件 的波 动 方 程 后 ， 得 到室 内声 压的表达式 为 ＿ ｌ
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ 】 ｍ ｏ ｄ ａ ｌ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｅ ｓ ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗ ａ ｖ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｓ Ｂ ｏ ｎ ｅ ｌ ｌ ｏ ｃ ｒ ｉ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｒ ｏ ｏ ｍ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ
【 摘
要】在筒述室 内声场驻波表 现和规律 的基础上 ， 介绍 了评估房 间共振模 式形 态好 坏的博 内罗（ Ｂ ｏ ｎ ｅ ｌ ｌ ｏ ） 准则 ，
并从模 式效应角度介绍 了房 间典型频率特性及 其截 止频率和临界频率 的计算方 法， 最后介 绍 了这 些基本理论在 控
制 房 间 音质 方 面 的应 用 。
在室 内声学理论 中 ， 通常 以矩形 刚性壁房 间为特 例进行 分析 ， 然后把 结论推广 到一般房 间。设 矩形 刚
声学第5讲 室内音质设计1
声学第5讲室内音质设计1声学第5讲室内音质设计1声学第5课室内音质设计1第五讲室内音质设计厅堂按声源性质分类：1语言用厅堂，2音乐用厅堂，3多功能厅声学第5课室内音质设计15.1室内良好音质应具备的条件1)合适的响度：指人们听到的声音的大小。
足够的响度是室内具有良好音质的基本条件。
与响度相对应的物理指标是声压级。
合适：对于语言用厅堂，不低于60~65db;对于音乐用厅堂，40~80db;干扰噪声的水平应低于所听音10db。
影响因素：声源功率；厅体积；房间的体形和吸声状；允许噪声级；扩声系统2)声能分布均匀：响度均匀，声压级差别不大。
对录音室1~3db;一般厅堂，±3db。
体形设计时进行扩散处理，安装各种扩散体；均匀布置吸声材料。
声学第5课室内音质设计13)有满意的清晰度、明晰度、丰满度和立体感可懂度：听者对语言的可理解和听懂程度，习惯上当语言单位间有上下文联系时，用可懂度；上下文无联系时用清晰度。
清晰度：指在语言室中是否能清晰地听到声音。
清晰度与混响时间和响度，以及声音的空间反射和衰减的频率特性直接相关。
音节清晰度清晰：听众正确听到的音节数100%测听所发出的全部音节数近二次反射声能与总声能之比。
有两种表现形式：一是清晰区分无声源的音色；其次，你可以清楚地听到每个音符。
声学第5讲室内音质设计1声学第5课室内音质设计1声学第5讲室内音质设计1饱满度：指室内音质相对于室外音质的改善。
它指的是人的声音或余音。
或活跃（悠扬的余音），或亲切（坚实而饱满）或温暖（浓重的音调）。
户外感觉“干燥”而不饱满。
与饱满度相对应的物理指标是混响时间。
立体感（空间感）：指人们对声音的体验，具有身临其境的效果、一致的听觉和视觉方向以及真实性。
包括方向感、距离感（亲切感）、环境感等。
空间感与反射声的强度、时间分布和空间分布密切相关。
声学第5讲室内音质设计1色度感：主要是指对声源音色的维护和美化。
良好的室内声学设计应防止音色失真。
剧院厅堂室内声学设计要点
剧院厅堂室内声学设计要点剧院厅堂室内声学设计要点歌剧院、音乐厅、戏剧院等观演空间实际上是音质第一的听音场所。
这些文化建筑往往投资巨大,若音质不佳,实乃资源、经费的巨大浪费。
注重表演厅堂的形体、容量、地面起坡、边界面的布置和表面处理等要点的设计,是保证剧院室内声学效果的重要支持。
例如:要保持声音响度,需要合理的厅堂体型、观众席起坡设计及充足早期反射声;要保持声音的均匀分布,除了合理的体型还需恰当的声扩散处理配合;控制适当的每座容积及吸声、反声的正确选择、布置则是最佳混响的保证。
观众区平面设计作为表演厅堂最基本的组成部分--观众区,其体型设计是厅堂内部优良音质的先决条件。
欧洲古典的歌剧院,多采用古典风格的马蹄形或接近马蹄形的"U"形平面。
其特点是容量大、视距短,而设置于周边的层层包厢、繁琐浮雕装饰起到良好的声扩散作用。
维也纳国家歌剧院、巴黎伽涅尔歌剧院、伦敦考文特花园皇家歌剧院等均为马蹄形平面。
但其缺陷是声学处理较麻烦,容易造成沿边反射,甚至出现声聚焦,且台口两侧的观众视觉效果较差。
现在使用的马蹄形是改进版,台口两侧不再设观众席,会处理成斜面,增强中前区观众席的侧墙早期反射声。
美国的肯尼迪演艺中心便是采用此种方式。
现代风格剧院的观众区平面形式则有更多的选择--矩形、钟形、扇形、多边形及复合形等。
如:法国巴士底歌剧院采用的是钟形;东京新国立歌剧院是矩形和扇形的结合。
矩形平面的优点是规整、结构简单,声能分布均匀;但两平行侧墙之间容易产生颤动回声,不过,可通过墙面处理解决。
如杭州大剧院便将矩形观众区的两侧墙面做成锯齿形状,避免可能产生的颤动回声。
扇形平面的观众容量较大,但偏远座较多,后排座视距较远,难以接收直达声,且池座大部分座席几乎得不到侧墙的早期反射声。
钟形平面与矩形平面基本相似,也可以说是矩形的一种改进形式。
其偏座区比扇形平面少而结构可按矩形的处理(相同容量情况下)。
台口两侧逐渐收拢的斜墙面为观众区提供了早期反射声。
第九讲室内声场音质评价与设计解析
S 20 15 5 15 2 0.4 20 5 2 0.35 20 15 0.02 0.27 20 15 2 5 15 2 5 20 2 S
i i i
T60
0.161 V 0.161 20 15 5 0.81 s 950ln1 0.27 S ln 1
五．空间吸声体
薄长方体、正方体、圆柱体、圆锥或棱锥体、劈形体等。
机理：腔内空气共振，产生能量的损耗。 特点：吸声效率高，有利于改善室内声场的分布。
厅内常用材料的吸声系数
录音棚装修
Байду номын сангаас
录音棚装修
录音棚装修
录音棚装修
第四章习题分析
一矩形播音室，长、宽、高分别为20m、15m、5m，已知两端墙及天 花析对500Hz信号的吸声系数为0.40，两侧墙为0.35，地面为 0.02，其它（家俱、空气、演员等）吸声作用忽略，试计算在 500Hz时的混响时间。该声室的结构有无缺陷？ 解：平均吸声系数
解： （1） T60
0.161 V 0.161 V 0.161 30 50 10 0.175 30 50 2 3010 2 5010 2 3 ST60 S
第九讲
室内声场音质评价
室内音质设计的基本要求
一． 无噪声干扰
二． 语言用房，应追求声音的清晰
三． 音乐用房，要求声音圆润、丰满和足够的力度 四． 立体声效果用房，追求立体感、空间感和临场感 五． 整个声场应充分扩散、分布均匀 六． 没有回声、颤音、蛙鸣、嗡声（低频声染色）以及声 聚焦等明显特异声缺陷
吸声结构机理
二．穿孔板吸声结构 机理：声波进入小孔后激发腔内空气振动，当声波 频率与空腔固有频率相同时，发生共振，由摩擦转 变为热量。
声学测量技术在室内音质评估中的声场模拟与仿真研究
声学测量技术在室内音质评估中的声场模拟与仿真研究引言：室内音质评估在建筑设计、音乐厅布局等领域中扮演着重要的角色。
为了有效评估室内音质，声场模拟与仿真技术应运而生。
本文将探讨声学测量技术在室内音质评估中的声场模拟与仿真研究的应用和挑战。
1. 声学测量技术在室内音质评估中的重要性室内音质评估对于确保音乐厅、剧院、教室等声学环境的质量至关重要。
而声学测量技术作为一种客观的评估手段，可以帮助分析和改善室内音质。
通过测量声音的传播、衰减和反射等参数，我们可以获取关键的声学数据，并综合评估音质的好坏。
2. 声场模拟的原理与方法声场模拟是一种基于数学模型的技术，通过计算机模拟声源在特定空间内的声场分布和声学特性。
这可以帮助研究人员更好地了解声音的传播规律，并优化室内声学环境设计。
声场模拟通常采用有限元方法、边界元方法等数值计算技术，模拟和分析声音与室内结构之间的相互作用。
3. 声场仿真技术的应用声场仿真技术可以在室内音质评估中发挥重要作用。
首先，它可以帮助设计师评估不同布局方案对声音传播的影响，从而选择最佳方案。
其次，通过对声学参数的仿真分析，设计师可以调整各种因素，如声音源、吸音材料和反射面的位置和性质，以优化室内音质。
此外，声场仿真技术还能预测声音质量评估的结果，以指导后续的声学工程实践。
4. 声场模拟与测量技术之间的关联声场模拟与测量技术相辅相成，各有优势。
声场测量技术可以提供真实场景中的声音数据，帮助验证声场模拟结果的准确性。
而声场模拟技术则可以为测量结果提供解释和理论支持，更全面地分析和评估音质问题。
两者相互结合，可以提高室内声学评估的准确性和可靠性。
5. 声场模拟与仿真研究的挑战声场模拟与仿真研究在实践中仍面临一些挑战。
首先，虽然模拟技术已经相对成熟，但为了准确模拟复杂的室内声场，仍需要更完善和高效的数值方法。
其次，声场模拟对空间的要求较高，需要准确的声学参数和室内结构模型。
这需要测量技术的支持，以获取准确的输入数据。
提高室内声场音质的方法
提高室内声场音质的方法要提高室内声场音质，可以采取以下方法：1.合理的房间设计：优化房间的声学设计可以显著改善室内声场音质。
考虑到各种因素，如房间的大小、形状、墙壁材质、天花板、地板和隔墙等，选择合适的声学材料来控制声波的反射、吸收和散射。
2.使用吸音材料：在房间中添加吸音材料，如吸音板、吸音石膏板、吸音窗帘等，可以有效减少声波的反射和吸收噪音，从而改善声场音质。
这些吸音材料可以放置在墙壁、天花板、地板和角落等位置。
3.控制噪声源和回音：降低房间内的噪声水平，如关掉电视、电脑等电器设备，避免噪声的产生。
另外，缓解回音问题也是提高室内声场音质的重要因素。
可以使用吸音材料来减少回音和混响，或通过布置家具和装饰物来改善声场。
4.布置音响设备：合理布置音响设备也是提高室内声场音质的关键。
以下是一些布置和设置音响设备的方法：5.音箱位置：将音箱放置在房间的适当位置。
理想情况下，音箱应该放置在离主听众位置相对称和前方的位置，以实现均衡的声场分布。
避免将音箱放置在角落或靠近墙壁，这样可能会引起声音的反射和变形。
6.均衡调节：根据房间的特性和特定音乐要求，调整音响设备的音量、频率响应和音色平衡。
使用均衡器、数字信号处理器等设备来调整和优化声音效果。
7.合适的音箱类型：根据房间大小和用途选择合适的音箱类型。
如有需要，可以选择带有低频扩展系统的音箱，或者根据房间需求添加低音炮来增强低音效果。
8.音频线缆和连接器：确保使用优质的音频线缆和连接器，避免信号质量的损失。
选用适当的线缆类型和长度，以保持音频信号的高保真性和稳定性。
9.调试和测试：在设置和调整音响设备后，进行调试和测试以确认音场效果。
使用测试音频或其他音乐来检查声音的均衡、立体感和清晰度，进行必要的微调和优化。
10.定期维护：音响设备需要定期检查和维护，以确保其正常运行和保持良好的音质。
清洁音箱、检查连接线、保养设备和及时修复故障都是保持良好声场音质的重要步骤。
建筑声学_第四章厅堂音质设计
二、会议厅 设计特点：
1、混响时间根据容积大小确定，0.5—1.8S。 尽量控制短混响。对较大型会议厅作强吸声 处理。
2、作强吸声处理的会议厅体型设计比 较自 由。没有特别的要求。
3、如果天花或其他部位不做吸声处理，则应 按声学要求设计，做声线图使反射声音均 匀分布在观众席上，并注意避免回声。
是防止外界噪声和附属房间对主要听音房 间的噪声干扰。 2）确定容积：在满足使用要求的前提下，确定经济
合理的房间容积和每座容积。
3）通过体型设计，充分利用有效声能，使反射 声在时间和空间上合理分布，并防止声学缺 陷。
4）根据使用要求，确定合适的混响时间及频率 特性，计算大厅吸声量，选择吸声材料与结 构。
吸声量占所需总吸声量的1/2~2/3，故观众吸 声量起很大的作用。
控制好厅堂的容积V与观众人数的比例，就 在相当程度上保证或控制了RT
2、每座容积
对已判定为音质良好的厅堂大量统计分 析所得到的结果。
音乐厅8—10m3/ 每座， 歌剧院6—8 m3/每座， 多用途剧场、礼堂5—6m3/每座， 讲演厅、大教室4m3/每座（推荐值）。
3、 确定V方法 功能——选每座容积 容量——观众数量
考虑其它要求
体积
根据功能确定选每座容积 根据观众数量确定厅堂面积 由上两项确定层高。
作业：
设计一个1000座的剧场，请问剧场面 积是多少，层高是多少？假设每人平 均占地1平米。
第三节、体型设计
一 体型设计原则 1、 充分利用直达声——保 证直达声可达到每个听众 1）影响因素： a 长距离的自然衰减- 6dB/
5）根据房间情况及声源声功率大小计算室内声 压级大小，并决定是否采用电声系统。
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混响时间
混响时间T60：从声源发出声音到衰减了60dB， 声波的能量只剩下百万分之一所需的时间。
T60 TbTa
60 LpaLpb
室内声场以及音质
赛宾公式：
T60 0.161V
S
艾润公式：
V为室内体积S为 ，室内表面积
为吸声系数加权平。均值
T60
0.161V
S
ln
1
室内声场以及音质
室内声场分布
室内声场以及音质
1、纸盆扬声锥
柔顺引线
空气
防尘帽 定心架
盆架 端子
空心环
音圈
磁柱
室内声场以及音质
2、号筒扬声器：
音频电流 音圈 振膜 空气 号筒
二、主要评价量及评价标准
室内噪声 最佳混响时间 不同用途的房间， 最佳混响时间不同：
播音室
0.5s
音乐播音室 1.0s
音乐厅
1.2s
风琴音乐 1.5s
人民大会堂 2.4s
室内声场以及音质
最佳混响时间
对于语言，一般混响时间要短些，以保 证语言的清晰度
对于音乐，混响时间长一些，可以使音 乐更丰满，低音更有力度
室内声场以及音质
电动式扬声器工作原理
纸盆扬声器大体由磁回路系统（永磁体、磁柱、 导磁板）、振动系统（纸盆、音圈）和支撑辅 助系统（定心支片、盆架、折环）等三大部份 构成。
当音圈中输入一个音频电流信号时，将它放在 固定磁场里，音圈会受到一个大小与音频电流 成正比、方向随音频电流变化而变化的力。这 样，音圈就会在磁场作用下产生振动，并带动 振膜振动，振膜前后的空气也随之振动，这样 就将电信号转换成声波向四周辐射。
室内声场以及音质
第四章 室内声场与音质
混响:在室内声场达到稳定的情况下，声 源停止发声，由于声音的多次反射或散 射，而使其延续的现象。
室内声场以及音质
混响和混响时间
室内声场的建立与稳定： 声能密度从0到4W/cA的过程。
室内声场的衰减：从稳定值 4W/cA到0的 过程。
室内声场以及音质
室内声场以及音质
根据简正计算，声染色频率容易发生在低频部 分，小于300hz。而低于100hz的低频部分，因 为波长过长，也不容易产生驻波。
男声与音乐比较，出现声染色的概率小一些。 女声频率比较高，不容易产生声染色
室内声场以及音质
吸声与隔声材料的结构与机理
岩棉、聚氨酯吸声泡沫塑料、玻璃棉等 材料主要吸收高频和中频。 薄板加空腔主要吸收低频。 挂帘织物主要吸收高、中频。 粗糙的水泥墙面吸声效果很差。
房间常数R（m2)：
R
S
声场中直达声声能密度等于1 混 响声声能密度的点与
声源的距离称为混响半径。
rc
1 4
R
听音点在混响半经以内时，直达声起主要作用。 听音点在混响半经以外时，混响声起主要作用。
室内声场以及音质
（三）、声源指向因子 （四）、室内声场分布
室内声场以及音质
第二节 室内音质的评价
外界噪声对室内声场的干扰
LpLp0lg110 lgF A6
Lp0室外噪声声压级；F投射墙面积；A室内总吸 声量；τ声能透射率。
室内声场以及音质
混响时间对音质的影响
1. 混响时间过长 2. 混响时间过短 3. 混响时间频率特性畸形
室内声场以及音质
室内音质改善的建筑声学方法
1 控制噪音 2 修正混响时间 3 改善房间形体，提高扩散特性 4 合理设计反射面，改善前期反射声
室内声场以及音质
静电式扬声器：这种扬声器利用的是电容原理， 即将导电振膜与固定电极按相反极性配置，形 成一个电容。将声源电信号加于此电容的两极， 极间因电场强度变化产生吸引力，从而驱动振 膜振动发声。
压电式扬声器：利用压电材料受到电场作用发 生形变大的原理，将压电元件置于音频电流信 号形成的电场中，使其发生位移，从而产生电 压效应，最后驱动振膜发声。
房间尺寸小时，混响时间比较短，反之， 则要长些。
室内声场以及音质
短混响录音室
1、由于现代后期处理技术的提高，可以 通过数字混响手段来对声音添加混响
2、采用多话筒，多轨技术录音，对每个 声音进行单独处理，各声音源只是作为 声音的素材，各种效果都由后期合成。 要求声音“干净”。
室内声场以及音质
第三节 室内音质的改善
第四章 室内声场与音质
室内声场的基本特征：
由于反射声对直达声叠加的结果，声压随声 源距的衰减没有象室外声场那样明显。
由于室边界面对声的反射作用，当室内声源 停止发生后，室内声并不立即停止，而是继 续持续一段时间。
由于室形状的复杂性或线度比例失当，声波 在室内传播时，有可能产生回声、聚焦、蛙 鸣、声染色等特异声现象。
室内声场以及音质
普通现场
避免声染色 抑制啸叫
方法：抑制话筒接受反射声
室内声场以及音质
专用录音场所
对白录音室特点 房间小，混响时间短
声学要求： 对话要求清晰，因此混响时间短， 对话的能量
集中在低中频，要特别防止声染色。
室内声场以及音质
对白录音室
混响时间一般小于0.5S,在混响时间小于0.3s时， 不容易发生声染色。
室内声场以及音质
改善房间形体，结构，提高房 间扩散性能
长方形房间长、宽、高比例应尽量避免 1：1或1：2的关系，可以采用2：3：5的
关系，为减少房间的简并现象，避免声 染声，此时简正频率分布最为均匀。
室内声场以及音质
反射面处理
1、对反射面进行形体处理
室内声场以及音质
不同声场的设计
声场包含两类 1、普通现场 2、录音现场
室内音质的基本要求： 1. 无噪声干扰。 2. 作为语言用房，首先应追求声音的清晰。 3. 作为音乐用房，要求声音圆润、丰满和足够
的力度。 4. 队以立体声用房，则要求立体感、空间感、
临场感。 5. 整个声场应充分扩散、分布均匀。 6. 没有回声、颤音、蛙鸣、嗡声以及声功能聚
焦的特异声缺陷。
室内声场以及音质
室内声场以及音质
厅堂低频混响过长，较有效的措施是墙 上装带空腔的薄板，薄板直接钉于墙上 吸声效果很差。 隔音效果最好的材料是双层砖墙，中间 留空气层。
室内声场以及音质
扬声器：电声转换器件
1、扬声器的种类： 按换能方式的不同，有电动式、电磁式、压电 式和静电式。
电磁式扬声器：也叫舌簧式扬声器，声源信 号电流通过音圈后会把用软铁材料制成的舌簧 磁化，磁化了的可振动舌簧与磁体相互吸引或 排斥，产生驱动力，使振膜振动而发音。