- 相關(guān)推薦
音響工程師必須掌握的聲學(xué)基礎
下面這些聲學(xué)基礎知識是音響工程師必須掌握的，下面和小編一起來(lái)看看。
房間共振
一些內裝修材料比較堅硬的房間內，當聲源發(fā)聲時(shí)，常會(huì )激發(fā)這個(gè)房間內的某些固有頻率(或稱(chēng)簡(jiǎn)正頻率)的聲音，即出現民房間共振現象。當發(fā)生共振現象時(shí)，聲源中某些頻率特別地加強加了。例如，噪聲能使燈罩或窗玻璃產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)聲，而且聲音的音調一一定的。說(shuō)明物體被一外界干擾振動(dòng)激發(fā)時(shí)，將按照客觀(guān)存在本身所具有的共振頻率之一而振動(dòng)。激發(fā)頻率越接近物體的某一共振頻率，共振響應就越大。就一個(gè)管樂(lè )來(lái)說(shuō)，是管中的空氣柱在共振，其共振頻率主要由空氣柱的長(cháng)度來(lái)決定。在一個(gè)房間中，空氣振動(dòng)的共振頻率由主要由房間的大小來(lái)決定。此外，這種房間共振還表現為使某些頻率(主要是低頻)的聲音在空間分布上很不均勻，即出現了在某些固定位置上的加強(峰)和某些固定位置上的減弱(谷)。
聲源的指向性
人的頭和揚聲器與低頻聲的波長(cháng)相比是小的，這種情況下可視為無(wú)指向性點(diǎn)聲源，但對高頻聲，就具有明顯的指向性。頻率高，聲波波長(cháng)短，聲源下面的聲壓比背面和側面大得多，直達聲聲能就集中于輻射軸線(xiàn)附近，指向性強;而低頻聲，聲源前后的聲壓變化不大。實(shí)際上，演員在舞臺上的對白或演唱，隨頻率的高低都帶有指向性。人在話(huà)講時(shí)，并不是均勻地向四周輻聲音的，而是下面最響，背后最輕，也即沿著(zhù)嘴唇前面有一定的指向性，與發(fā)聲者相同距離的前、后位置，對于較高頻率的語(yǔ)言聲，其響度的差別可達1倍以上。因此，站在講話(huà)者后面或側面的人，由于直達聲中缺少很重要的高頻成分，很難清聽(tīng)懂。如果適當地在講話(huà)者的周?chē)釉O反射面，可以提高講話(huà)者后面的清晰度，但高頻聲比低頻聲更容易被墻面材料和空氣所吸收，所以在講話(huà)者后面時(shí)聽(tīng)起來(lái)總是比較差些。所以，廳堂形狀的設計、場(chǎng)聲器位置的布置，都要考慮聲源的指向性。
混響時(shí)間
什么是混響時(shí)間?當室內聲場(chǎng)達到穩態(tài)，聲源停止發(fā)聲后，聲壓級降低60dB所經(jīng)歷的時(shí)間稱(chēng)為混響時(shí)間，記作T60或RT，單位是秒(s)�；祉憰r(shí)間是目前音質(zhì)設計中能定量估算的重要評價(jià)指標。它直接影響廳堂音質(zhì)的效果。長(cháng)期以來(lái)，人們對混響過(guò)程進(jìn)行曲了研究，得出了適用于實(shí)際工程的混響時(shí)間計算公式：賽賓公式和伊林公式。但是，這兩個(gè)公式有以下的假設條件：首先，室內的聲音是充分散的，即室內任一點(diǎn)的聲音強度一樣，而且在任何方向上的強度也一樣;其次，室內聲音按同樣的比例被室內各表面吸收，即吸收是均勻。
當房間容積越大，界面吸聲量直小時(shí)，則每次反射經(jīng)過(guò)的路程就越長(cháng)，聲音衰變就越慢，因此混響時(shí)間將越大。
在計算混響時(shí)間時(shí)，通常要計算125、250、500、1000、2000和4000Hz六個(gè)頻率的值。對于錄音室和播音室有時(shí)還應追加 63Hz和8000Hz的混響時(shí)間。
廳堂、會(huì )議中、歌劇院建筑設計
各類(lèi)廳堂，包括劇院、音樂(lè )廳、歌劇院、會(huì )堂、演播室、電影院和體育館等觀(guān)演場(chǎng)所的設計，都要滿(mǎn)足觀(guān)眾(以及演員、樂(lè )師)的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的要求。廳堂的廳字、繁體字寫(xiě)滿(mǎn)足聽(tīng)覺(jué)感官的享受是十分重要的，甚至往往成為決定此類(lèi)觀(guān)演建筑設計成敗之關(guān)鍵。為此，必須認真做好廳堂音質(zhì)設計。
音質(zhì)設計的任務(wù)就是利用室內聲學(xué)和噪聲控制學(xué)的研究成果提供的科學(xué)方法和技術(shù)措施來(lái)達到預期的音質(zhì)效果(通常通過(guò)客觀(guān)音質(zhì)指標來(lái)體現)，并經(jīng)受相應的聲學(xué)測量來(lái)難是否達標。音質(zhì)設計的最終目的是滿(mǎn)足人們良好的聽(tīng)音感受的主觀(guān)要求。音質(zhì)設計的內容包括廳堂選址、總平面布置、體型容積的克確定、音質(zhì)指標的考量、反射面的布置、混響設計以及噪聲控制等。音質(zhì)設計必須從考慮建筑方案的初步設計階段就開(kāi)始介入，決不能等到建筑設計已大體完成再作內部聲學(xué)裝修。音質(zhì)設計是廳堂建筑設計的一個(gè)重要的有機組成部分。建筑師和聲學(xué)顧問(wèn)必須與其他建筑設計有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員協(xié)同工作，方可保證音質(zhì)設計的成功。
音質(zhì)設計的程序和步驟包括：
(1)廳堂用地的選擇。調查比較各種可供選擇的場(chǎng)地的環(huán)境噪聲和振動(dòng)的狀況，作出聲環(huán)境影響評價(jià)，盡量選擇安靜的場(chǎng)所。
(2)總平面布置。根據場(chǎng)地聲環(huán)境影響的評價(jià)結果，考慮相應的防噪減振的總體平面布置方案，包括觀(guān)眾廳與空調設備機房和其他容易產(chǎn)生噪聲與振動(dòng)干擾的房間的關(guān)系。
(3)觀(guān)眾廳容積和體型設計。選擇適當的觀(guān)眾廳平面與剖面形式，選擇使廳堂容易達到最佳混響時(shí)間、響度和有利于充分利用有效聲能、避免音質(zhì)缺陷的方案。
(4)音質(zhì)指標的選擇與計算。確定各項音質(zhì)指標，選定其優(yōu)選值，進(jìn)行包括混響時(shí)間在內的各項指標的計算，必要時(shí)，可進(jìn)行計算機仿真或聲學(xué)縮尺模型試驗，作為音質(zhì)設計的輔助手段。
(5)噪聲振動(dòng)控制。確定圍護結構的隔聲方案。進(jìn)行包括空調與制冷設備等噪聲源在內的消聲與減振設計。
(6)觀(guān)眾廳內部的聲學(xué)設計。修正觀(guān)眾廳體型，從聲學(xué)角度參與考慮舞臺、樂(lè )池、包廂、樓座及座椅布置等細節，布置聲反射面，選擇布置吸聲材料和結構，進(jìn)行廳堂內部的聲學(xué)裝修設計。
(7)施行的音質(zhì)測試與調整。必要時(shí)，在施工過(guò)程中尚應進(jìn)行音 質(zhì)測試工作，檢驗各項音質(zhì)指標計算的精度，根據測量結果，進(jìn)行必要的修正設計。
(8)音質(zhì)評價(jià)與驗收�？⒐ず筮M(jìn)行音質(zhì)評價(jià)，包括主觀(guān)評價(jià)、聽(tīng)眾調查和客觀(guān)音質(zhì)測量。重要的觀(guān)演建筑的音質(zhì)設計應包括上述步驟和內容，對于較次要的廳堂，有時(shí)限于條件，也可省略其中若干步驟和內容，例如，計算機仿真，模型試驗和施工過(guò)程中的聲學(xué)測量等，但其余的步驟和內容都是不可缺少的。
建筑師應根據預定的音質(zhì)設計的目標，按設計程序組織協(xié)調各工種專(zhuān)業(yè)人員(包括聲學(xué)顧問(wèn)工程師)進(jìn)行各階段設計工作，將聲學(xué)要求與其他建筑要求有機地結合起來(lái)，使音質(zhì)設計融合于建筑總體設計之中。
【音響工程師必須掌握的聲學(xué)基礎】相關(guān)文章：
音響工程師必備聲學(xué)知識08-12
美工必須掌握的基礎知識介紹10-11
行業(yè)網(wǎng)站美工設計基礎必須掌握的知識09-08
音響師要掌握的電子學(xué)基礎知識10-25
日語(yǔ)寫(xiě)作必須掌握的詞匯07-15
打網(wǎng)球必須掌握的技巧08-01
對于演講必須掌握的技巧06-22