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聲學(xué)設(shè)計(jì)-如何通過(guò)選擇合適的聲學(xué)材料來(lái)改變混響時(shí)間?

作者:億派聲學(xué)   更新時(shí)間:2024-01-26   點(diǎn)擊數(shù):

當(dāng)聲源放置在空曠的環(huán)境時(shí),聲源只有向外輻射,沒(méi)有返聲回聲,這種聲場(chǎng)通常稱作為自由場(chǎng),靜音房、消音室都是依照此聲學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)聲源放置在室內(nèi)環(huán)境時(shí),房間內(nèi)除了直接由聲源處發(fā)出的聲源輻射聲之外,還存在從房間壁面及其它物體的反射聲。這些聲源在傳播過(guò)程中被不斷吸收和反射進(jìn)而逐步衰減,我們將這個(gè)現(xiàn)象稱為室內(nèi)混響,聲能密度降為原來(lái)的1/10^6時(shí)所需的時(shí)間(相當(dāng)于聲壓級(jí)衰變60dB),我們稱之為混響時(shí)間,用T60來(lái)表示。
混響時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)使得我們講話時(shí)前面的字發(fā)聲還未衰退,后面一個(gè)字音已經(jīng)發(fā)出來(lái)了,這樣前后2個(gè)字音就會(huì)混合在一起,無(wú)法聽(tīng)清講話內(nèi)容。但是,混響時(shí)間也不能太短,太短則響度不夠,也聽(tīng)不清楚。因此不同功能的房間都有一個(gè)最佳混響時(shí)間。
混響時(shí)間由室內(nèi)聲學(xué)的鼻祖—華萊士·賽賓提出,具體表現(xiàn)為混響時(shí)間T60與吸聲量A的乘積正比于房間體積,這就是著名的賽賓公式:T60=0.161V/A
公式中,V 為房間的容積,S 為房間的表面積,A(A=ā*S)為房間的吸聲量(或等效吸聲面積),單位為賽賓;其中ā為房間的平均吸聲系數(shù)。

市面材料有橡塑隔音棉來(lái)進(jìn)行隔音降噪處理。

賽賓在研究中發(fā)現(xiàn),混響時(shí)間在2~2.25s是音樂(lè)廳的最佳混響時(shí)間,而演講廳的最佳混響時(shí)間為1s。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50356-2005《劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》給出了不同功能房間500~1000Hz的最佳混響時(shí)間范圍,以及其它頻率混響時(shí)間相對(duì)500~1000Hz混響時(shí)間的比值。

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表1 不同功能房間各頻率混響時(shí)間相對(duì)于500~l000Hz的比值

通俗點(diǎn)說(shuō),聲學(xué)設(shè)計(jì)就是通過(guò)聲學(xué)材料改善環(huán)境內(nèi)的混響時(shí)間。