室內(nèi)聲學設計--擴散反射和擴散體的尺寸

時間：

2021-10-22

作者：

思成舞臺設計

分類：

聲學知識

一、擴散反射

房間內(nèi)表面如做凹凸不平的處理，可將聲波均勻的分布于室內(nèi)，使聲音比較均勻的增長和衰減，從而使音樂和語言的固有音品有所提高,混響時間計算更為準確。

二、擴散體的尺寸

應以入射聲波的波長相當，頻率越低要求擴散體尺寸越大。

三、定向反射

1.利用具有一定重量/厚度/表面光滑的各種板制品，可將入射聲波定向的反射到所要求的區(qū)域，使室內(nèi)某點的聲壓級提高，同時提高語言的清晰度。

2.反射板的尺寸要求大于入射聲波的波長，板的質(zhì)量要好，表面光滑。

四、.室內(nèi)聲學設計中的擴散場

1.聲學設計的擴散場距離

直達聲壓按距離反比規(guī)律而衰減，混響聲可近似認為在空間內(nèi)各點都相等，因此在離聲源的某一距離處，其直達聲有效聲壓與混響聲有效聲壓正好相等，這個距離稱為擴散場距離rc：

封閉空間體積或界面的吸聲系數(shù)越大，擴散場距離就越大。當聲源在各方向輻射的指向性因數(shù)不同時，不同方向上的擴散場距離也不同。如果聲源輻射無指向性，即Qθ呏1，這時各方向的擴散場距離都相同,稱為混響半徑。

在小于擴散場距離的區(qū)域內(nèi),直達聲大于混響聲,在允許誤差范圍內(nèi)，可以忽略混響聲（即反射聲）影響的區(qū)域，作為近似的自由聲場。反之，在大于擴散場距離的區(qū)域，混響聲大于直達聲，稱為混響聲場。

2.聲學設計的簡正方式

聲波在互相平行的一對剛性界面之間傳播時，如果距離為半波長的整數(shù)倍，就會產(chǎn)生共振。相應的頻率稱簡正頻率（或固有頻率、共振頻率），相應的駐波傳播方式稱簡正振動方式，或簡正方式。三維空間有一系列的各種類型的簡正方式。關于簡正頻率的計算式見室內(nèi)聲學。

3.聲學設計的擴散聲場

當封閉空間內(nèi)被激發(fā)起足夠多的簡正方式時，由于不同方式有各自特定的傳播方向，因而使達到某點的聲波包括了各種可能的入射方向。在這種情況下,除了在擴散場距離內(nèi)的自由聲場區(qū)和離界面1/4波長范圍內(nèi)的固定干涉區(qū)以外，空間內(nèi)各點的聲能密度相等；從各個方向到達某點的聲強相等；到達某點的各波束之間的相位是無規(guī)的。具備這樣特性的聲場稱為擴散聲場。

理想的擴散聲場是難以獲得的。特別在低頻段,被激發(fā)起的簡正方式較少，到達某點的聲波入射方向不夠多，各點聲能密度的起伏也比較大。此外，當界面有大塊面積的表面聲阻抗率相差很大的材料時，也會使空間內(nèi)的聲場不均勻。這種情況稱為聲場不擴散或擴散不良。為了獲得較好的聲場擴散條件，特別對于混響室或?qū)ｉT測試噪聲的實驗室，在設計時應考慮采取以下措施：①使實驗室有足夠大的體積;②使實驗室有良好的布局;③在室內(nèi)增加適當?shù)墓潭ɑ蚧顒拥臄U散體。