调音技术(肖昶)第7章

声音单调干涩。厅堂特性的最终鉴定取决于观众和演员的主观
评价。作语言传输用的厅堂和作音乐传输用的厅堂其要求不尽 相同。但国内绝大多数厅堂为语言、音乐兼用而成为所谓多功 能厅堂。 主观听音要求大致可归结为以下几点：
第7章 室内声学测量
(1) 要有合适的响度。语言和音乐均要求足够响，使它们远 大于本底噪声，使听起来既不费力又不感到过份响而显得吵闹。
以500 Hz的混响时间为准， 因为它对评定房间的音质有一定代
表性。 图7-1列出了500 Hz时各种用途房间的最佳混响时间与房 间容积的关系， 它是综合了不同资料而得出的经验曲线。 图中， a为音乐厅的最佳混响时间曲线； b为歌剧院和音乐播音室的最 佳混响时间曲线；c为演播厅和大教室的最佳混响时间曲线； d
(2) 要有较高的清晰度。语言和音乐均有此要求，不过语言
的要求要更高些。语言的清晰度常用语言音节“清晰度”表示。
它是通过人发出若干单音节（汉字中一字一音），室内收听并
记录，然后统计聆听者正确听到的音节占所发总音节的百分比 数，该百分比数即代表该厅堂的音节清晰度。实验证明，音节 清晰度在80%以上， 就能满足人们的听音条件。
第7章 室内声学测量
扩声系统的声学要求为传输频率特性， 它主要决定于扬声 器系统。对扬声器系统的要求如下：
(1) 保证要求的声压级以及较小的声场不均匀度(最大允许
值约为6～10 dB)；
(2) 对于语言信号， 室内放声系统应保证听众区的声压级
为68～74 dB，对于音乐平均声压级可再提高5～10 dB；
2．04 1．12 1．82
1．66 土．05 1．49
1.5 1．11 1．31
1．4 1．25 1．68
L 2： L 18 1．76
1.2 0．87 1.42
满场 满场 满场
122 000 12 500 140 000 18 000 11 000 2000
2．3 2．0 1．78
1．8 1．9 1．83
扩声系统就会产生啸叫。
值得指出的是，扩声系统中总是存在声反馈的，只是程度
不同而已，采取措施只能尽量抑制和降低声反馈以防止啸叫现
象， 任何避免或消除声反馈的说法都是不确切的。
第7章 室内声学测量
因此，扩声系统音量不能开大的根本原因是由声反馈导致 啸叫而引起的。可以用扩声系统的“传声增益”来说明反馈程
第7章 室内声学测量
1. 最佳混响时间 厅堂混响时间是决定厅堂音质优劣的最主要参数。混响时间
过长，则前一个声音的余音会干扰、掩蔽后一个声音，使清晰
度降低。音节清晰度随混响时间的增加而减小。 但适当的混响 特别是对于音乐，混响能使直达声和反射声融合起来，使听者 产生一种和谐的感受，便演员感到能听见自己的声音，仿佛房
的，而在该频段，大厅全场声压级不均匀度希望不超过8 dB。
如果不满足此要求，则应予以调整。
第7章 室内声学测量
3. 频率响应 厅堂频率响应除取决于放声系统的频率响应外， 还与大 厅声学特性有关。厅堂频率响应指厅堂某一位置上声压级与频 率的关系，它也与厅堂音质好坏有联系。
大量试验证明，厅堂频率响应的不均匀度在±3～±4 dB
为电影院的最佳混响时间曲线。
第7章 室内声学测量
2 .0 b
混响时间 / s
a 1 .0 c d
0
1 00
5 00 1 00 0
3 房间体积 / m
5 00 0 1 0 00 0 2 0 00 0
图7-1 最佳混响时间与容积关系
第7章 室内声学测量
当然，只确定500 Hz的混响时间是不够的，由于厅堂内吸 声材料的吸声系数随频率而异，因此，各个频率的混响时间也
第7章 室内声学测量
(3) 除清晰度要求外，还要有适当的混响及有益的反射声。 有适当的混响及有益的反射声才能达到合适的声音丰满度，这
主要是音乐的要求。
(4) 要求在厅堂内各处听到的声音强弱基本一致，即声场分
布均匀。厅堂体型应避免回声、 聚焦等声缺陷。
(5) 无明显的噪声干扰。室内产生和室外侵入的连续噪声对
第7章 室内声学测量
第7章 室内声学测量
7.1 室内声学的基本概念 7.2 厅堂音质的测量 7.3 厅堂扩声特性的测量 习题七
第7章 室内声学测量
7.1 室内声学的基本概念
厅堂声场特性直接影响厅堂音质的好坏，各厅堂声场特性 相差很大。有的厅堂开会讲话时语言清晰，演出时声音宏亮丰 富， 音乐悦耳动听； 有的厅堂开会讲话时语言不清晰，演出时
序。 传声增益越高，扩声系统的功率潜力越可以发挥出来。 传
声增益能达到6～8 dB就可以了。 防止出现声反馈啸叫以提高传声增益的主要措施为：采用 心形指向性传声器和指向性扬声器，使反馈给传声器的声音尽 量小。例如声柱有强的垂直指向性，讲话人离传声器的距离不 要太远，由此可降低声反馈啸叫出现的可能。第三个措施则为 避免扬声器、传声器频响出现明显峰值，尤其不能使二者峰值 在同一频率附近。
20 dB，当然这还与噪声的频率响应有关。
第7章 室内声学测量
1 00 80
音节清晰度百分率/%
0 60
本底噪 声 级 4 3 dB
Hale Waihona Puke Baidu
40 20 0
20
40
60
80
语言声级 / d B
图7-2 室内噪声级语言声级与音节清晰度之间关系
第7章 室内声学测量
室内噪声对音乐也有相当影响， 但较之语言要稍好一点。 室内噪声来自两个方面： 一是室外环境噪声、 通风机噪声 和振动通过空气、 固定结构传入室内； 二是室内听众说话引 起。 后者是人为因素且有随机性， 因此在测量中一般是相对 前者而言。
第7章 室内声学测量
5. 噪声 室内噪声对语言有掩蔽作用。 虽然人能听清比噪声级低的 声音， 但毕竟十分费力。图7-2列出了（针对英语进行的测试） 房间的音节清晰度、 语言声级和本底噪声三者之间的关系。 由 图可知， 本底噪声为0 dB时，语言声压级达到40 dB就能达到 80%的音节清晰度；而当噪声级升至43 dB时，同一语言声级的 音节清晰度将下降到17%，如使音节清晰度回升到93%，则需 将语言声级提高70 dB。一般要求室内噪声级比语言声级低15～
第7章 室内声学测量 高频段（2000～4000 Hz）应与中频相同，但由于观众和空
气对高频声吸收较强，很难达到此要求，故亦可允许高频混响 时间略短于中频。 至于多功能厅堂的混响时间，可用三种方法处理：第一种 为折中法， 即将混响时间取在音乐和语言的中间，这是最常用 的简便方法； 第二种为可变混响时间法， 即棚顶或壁面的吸声 量可变，根据不同用途改变吸声系数能达到可变混响时间的目
各不相同。一般房间以125 Hz、 250 Hz、 500 Hz、 1000 Hz、
2000 Hz、 4000 Hz六个频率的混响时间来表示某一房间的“频
率特性”。根据经验，这些不同的混响时间应有适当的比例。
对于音乐，为了提高丰满度，应使低频（150～250 Hz）混响时 间为500 Hz时的1.2～1.3倍，最多1.5倍。 而对于语言，为提高 清晰度，一般认为低频混响时间曲线保持平直为好。 当然考虑 到吸声材料低频效果差，低频的混响时间也可稍长一些。
第7章 室内声学测量 6. 室内扩声系统
室内扩声系统是厅堂声场的主要组成部分。 有时好的扩声 系统与厅堂配合不好， 就不会有好的效果。 但如果扩声系统本 身质量低劣， 就很难获得满意的厅堂音质。 扩声系统的基本功能是将信号放大后向听众席均匀地辐射 声能。由于厅堂播放时听众较多，服务面积很大，必须使用各 种扬声器组合作适当布置，以使所有听众区域获得均匀声场。 室内扬声器的布置可分为集中系统、分区系统和分布系统 三种。集中系统是最简单的放声系统，即把扬声器（组）集中 装在一处；分区系统使用多个扬声器（组），每个扬声器向一 个区域供声；分布系统则使用许多扬声器，它们均匀地装置在 供声区域内，以获得均匀的声场。
(3) 多个扬声器（组）产生的声场不应有回声感觉。
第7章 室内声学测量 放声系统的主要技术要求 表7-2
名 称 高级 30～16 000 低限 高限 中频部分 整个频率范围 100 Hz 以下 非线性 100—200 Hz 200-4000 Hz 畸变／％ 4000 Hz 频率为 50Hz、100Hz、150Hz 的 信号交流声比／dB 信噪比／dB 交串干扰比／dB 1．0 5．0 +8 一5 2 6 1．0 0．7 0．6 一级 50～10 000 +10 —5 2 6 6．3 1．7 1．2 8．4 4．2 3．6 二级 100～6000 +15 ——O 3 6 三级 200，、·4000 十 2； r9 一》 6 6 频率范围／Hz 边界频率 允许偏差／％ 频率特性 不均匀度／dB
1．10 0．45 0．30 900 1.7
1．00 0．45 0．30 1．65
0．90 0．45 0．30 1.5
0．90 0．45 0．30 1．4
0．90 0．45 0．30 1．25
0．90 0．45 0。30 L 2 满场
50 20 4870
5276 4376 25 600
626 864 3406
时间能增强声音响度, 有声音宏亮、圆润和唱歌音节清晰的感觉。
间也在帮助他歌唱，这样便能增强演好的信心。 这种音质改善
的特征，称为声音的丰满度。若混响时间过短， 演员会感到演 唱吃力，听众会感到声音单调、干涩。
第7章 室内声学测量
因此，对于不同用途以及不同大小的厅堂， 不同频率的声 音各自存在一个最合适的混响时间， 称为最佳混响时间。 一般
以内是比较好的，如果出现的峰谷频带较宽，不均匀度大于上
述数据， 则可能使音色带有明显的缺陷。
第7章 室内声学测量
4. 传声增益和声反馈 声反馈是指讲话人的声音主要通过传声器—扩大器—扬声器— 传声器等的反复循环产生的结果。声反馈与扩声系统的指向特 性和安置、 建造物的结构有关。当这种声反馈达到足够大时，
土．丁 8 1．18 0．72 1．10 1．05 1．80 1．?5 1．60 3．1 2．0 L 25
1．00 2．4 2．5 1．2
2．5 2．3 1．2
第7章 室内声学测量 表7-1 著名厅堂混响时间
大型音乐 播音室 小型音乐 播音室 戏剧录音室 浯言播音室 中央音乐 学院礼堂 杭州饭店 礼堂 北京音乐厅 成都锦江 礼堂 上海文化 广场 上海体育馆 青岛大会堂 3200 土 95 1.48 1．20 L 10 1．10 1．10 1．10
的，此法结构比较复杂，仅在特殊厅堂才使用；第三种为人工
混响法，即在不同用途时加入适量的人工混响时间，此法常在 较高级的厅堂中使用。
第7章 室内声学测量表7-1 著名厅堂混响时间
各频率混响时间／： 名 称 用途 体积／m’ 人数 125 Hz 1．50 天桥剧场 歌剧 8200 )560 0．94 1．23 首都剧场 人民剧场 后勤礼堂 民族宫剧场 北京剧场 科学会堂学术 报告厅 人民大会堂 首都体育馆 首都影院 八一厂 多功能 宽银幕 91 400 168 500 6000 10 000 18 000 话剧 京剧 多功能 多功能 话剧 2700 6000 6800 {0 500 1200 1400 2000 1150 970 0．7l 2．60 2．50 2．10 2．28 1． 15 250 Hz 1．58 0．90 1．23 0．69 2．10 2．45 2．75 1． 6l 500 Hz 1．76 1．07 1．14 0．74 1．90 2．00 2．70 1．60 1．30 2．4 2．6 1．1 1000 Hz L 85 土．28 1．20 0．80 1．?0 1．45 2．65 L 55 1．50 3．1 2．6 1．1 2000 Hz 1．64 1．09 1．28 0．79 1．55 1．30 2．045 1．82 1．80 3．5 2．4 1．3 4000 Hz 1． 1 6
1.9 1．1 )．83
1．9 土．8 1。43
1．7 L 7 1．34
1.6 1．6 1．33
满场 满场 满场
第7章 室内声学测量
2. 声场分布 厅堂中各频段声波的能量分布应尽量均匀， 即室内各点 在该频段内的声压级起伏应相当小。一般认为厅堂满场时某频 段声压级不均匀度在80%以上区域范围内不大于2 dB算是满意
听音乐者有防碍，特别是低频噪声会掩蔽语言和音乐，不连续
的噪声会破坏室内宁静气氛， 减低音节清晰度。
第7章 室内声学测量
上述各点也是音质设计要达到的最终目标。为此，不仅要 考虑厅堂的体型、内部吸声材料的配置等，而且扩声系统中扬
声器的选择和安装也显得十分重要。为了减小顶棚的反射， 并
使大厅内声场尽量均匀，采用声柱往往是一种有效的手段。 另 外还要对与主观评价有联系的若干客观声学参数用仪器进行测 量和调整， 使其满足主观评价要求。本章将叙述诸如混响时间、 频率特性、 扩声增益等方面的要求及其测量方法。