大厅混响时间计算实例

体育馆混响时间测量观摩实验一、实验目的厅堂混响时间的测量原理与实验方法二、实验仪器B&K公司Diarc建筑声学测量系统、特制脉冲声源发生器、A计权声级计信号源：脉冲声源、MLS信号、E-sweep信号三、实验原理1、混响时间声波在室内传播时，要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射，每反射一次都要被障碍物吸收一些。

这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就感觉到声源停止发声后声音还继续一段时间，这种现象叫做混响。

混响时间不仅在音质评价方面，还在材料声学性能的测试、噪声控制等领域都是十分重要的参数。

适度的混响，可以明显改善声音质量，改变音乐的音色和风格。

混响时间的定义：声能密度降为原来的1/106时所需的时间，相当于声压级衰变60分贝。

某频率的混响时间是室内声音达到稳定状态，声源停止发声后残余声音在房间内反复经吸声材料吸收，声压级衰减60dB所需的时间，用T60或者RT表示。

赛宾公式：其中：V为房屋的容积、S为室内总面积、为房间内所用表面材料的平均吸声系数。

2、混响时间的测量方法2.1稳态噪声切断法稳态噪声切断法是最常见的，使用起来也最方便，它先在房间内用声源建立一个稳定的声场，然后使声源突然停止发声，用传声器监视室内声压级的衰变，同时记录衰变曲线，最后从衰变曲线计算声压级下降60dB的时间而测得混响时间。

但这种方法有一个缺点就是声衰变严重地受到无规过程中不可避免的瞬时起伏的影响，所以对相同的声源和传声器点必须测量多次进行平均。

其测量原理图如图1所示。

稳态噪声切断法测量混响时间测得的响应和声压级衰变曲线如图2、图 3 所示。

2.2 MLS 最大长度序列信号或扫频信号测量法采用具有随机性、自相关近似为D函数，长度为N的周期序列信号作为声源，可以求出系统的脉冲响应，并抑制背景噪声的影响，在低信噪比的情况下测量混响时间。

此时，系统的脉冲响应等于输入输出互相关，其中，h(t)—系统的脉冲响应，S i—输入信号，S o—输出信号。

混响时间计算公式1、 用于一般近似计算和和混响室测吸声系数时使用的公式：T 60=0.161V S a ()S 2、 用于音乐厅、礼堂、体育馆、影剧院等大空间场合测吸声系数时使用的公式：For personal use only in study and research; not for commercial useT 60=0.161V()S -S l n (1-a )+4m V3、 用于试听室、A V 视听室、演播室等小空间场合测吸声系数时使用的公式：T 60=0.161V ()S -S l n (1-a ) 4、以下为本人总结的在为房间做声学处理时所要通过的计算步骤的公式归纳，如有不妥之处，望高人批评指正为谢！！！现0.161V 总T 需增a 原a X a a a s s s 11111222……a总=A 增盖盖+现现现+++A A =增增==A 增总=……T 总a a a s s 1122++……现0.161V现现现现现总需备注：V ＝房间容积 S ＝内表面积 A ＝吸声量 T ＝混响时间a ＝吸声系数 4m ＝空气吸声系数 a ＝平均吸声系数附件1、空气吸声系数4m值（室温20℃）附件2、a a仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zw ecken verwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

ACHITECHTURE AND URBAN DESIGN建筑声学实验报告厅堂混响时间测量2009-10-10一、实验目的与要求：混响时间是用于评价厅堂音质的一个重要的指标，对于各种用途不同的房间对应有不同的混响时间，因此在厅堂音质设计中混响时间是重要的一个方面，对于音乐厅、影剧院、播音室、多功能厅、会议厅等鉴定其音质质量，混响时间是主要手段。

混响时间国外一般采用专用的直读式混响计，测量秒的混响时间。

希望通过实验能使我们了解测试仪器的组成、测试方法和结果的整理。

实验的意义：指导我们今后的对音质有要求的空间的设计。

因为不同的房间对音质的要求不同，混响时间也就不同。

如果房间的混响时间过长，会导致听音的清晰度下降。

但混响时间过短，就会影响声音的丰满度。

二、实验原理与要求混响时间的测试是根据混响时间的定义，（室内声场达到稳定，声源停止发声后，残余声能在室内往复反射，经表面材料吸收，室内平均声能密度下降为原有数值的百分之一所需要的时间，或者说声音衰减60dB所经历的时间。

）通过测量声场中生压的衰减曲线求出混响时间。

由于实测中难以得到高于室本底噪声60dB的声压级，故常取衰减曲线以其声压级5-35dB 一段为准，。

每个点中心频率测量三次。

三、实验装置与方框图厅堂混响时间测量常用仪器设备分为声源装置和接受装置两大部分。

仪器组成及布置方框图如下。

声源装置：由讯号源、功率放大器和输出声源讯号的扬声器组成。

接收装置：由传声部器、测量放大器或声级计带滤波器和电平记录仪组成。

我们这次实验用的是丹麦的直读式混响计，主要包括扬声器、传声器、滤波器、信号发生器。

由丹麦生产，所用频程为1/3倍频程。

操作简单，方便快捷。

四、实验方法与步骤1、声源的布置：我们把扬声器放在报告厅前台右上角。

2、传声器的位置：我们在报告听里选择了六个不同的位置，离开声源 1.5米以外，高度为1.5米，进行测量，每个位置测量三次，然后取其平均值。

具体报告厅平面图如图13、测量方法:（1）将电平记录仪电源开关置“开”、将输入衰减器置0db 、低频响应置“20hz 三记录速度置“315mm/s ”、整流响应置“有效置”、按下“100mv ”校准电压开按钮，调节输入电位器使笔位于20db 线处。

混响时间：当声源停止后声压级衰变60Db（相当于平均声能密度降为原来的1/606）所需的时间。

本定义假设之前提为：声衰变时，被测之声压级衰变量与时间呈线性关系，以及背景噪声足够低。

满场：正常使用（或演出）状况，管总占座率达80%以上。

排演状况：厅内只有必要的测量技术人员和参加演出的演员，以及必要的布景、道具，而这些都必须与相对应的满场正常使用时相同，但没有任何观众。

空场：除必要的测量技术人员外，厅内没有观众和演员，测量时，厅内设施与相应的满场正常使用时完全相同。

混响——一个稳定的声音信号突然中断后，厅堂内的声压级跌落60dB所需要的时间。

它的确定跟建筑结构和装饰材料有关，简略的由下式表示：T60=0.163V αS S式中：赛宾（吸声）因数：用Sabine混响时间公式算出的吸声材料的吸引量除以该材料的面积。

T——混响时间，s；V——房间体积，m3；αs——平均Sabine因数；S——房间表表面积，m2。

此公式适用于标准大气条件，1.013×105Pa，15℃。

单位：秒最佳混响时间混响时间是厅堂音质或称室内音质的重要评价指标，从混响时间的长短，大致可以判断厅堂音质的好坏。

在建声设计中，由于能对室内的混响时间进行定量计算，T60=0.16V/A(s)，式中，V为房间容积（m3），A为室内总吸声量。

而且混响时间的测试方法简单，因此仍为音质设计最重要的内容。

事实上，房间混响是否适当，不仅仅关系到声音的清晰度，而且还直接关系到声音是否真实、自然的程度，是否动听悦耳。

主观听音评价的丰满、温暖、清晰、空间感等都与混响是否适当密切相关。

要把混响控制到适当的程度，首先要知道适当的混响时间是多少，又受什么因素的影响。

通过对厅堂音质及其混响时间的大量测试、统计分析，以及主观听音评价，声学家提出了“最佳混响时间“的概念，语言清晰度的高峰段就是最佳混响时间的范围。

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得出的。

混响时间计算公式
混响时间计算公式是一个用于计算房间内混响时间的公式。

通常情况下，混响时间的计算需要假定声源停止发声，房间内的声能密度逐渐趋向于稳定状态。

在这一过程中，令声源停止发声后，自此刻起至声能密度衰变 60dB 所用的时间，即为混响时间。

混响时间计算公式如下:
T60 = 1.28 * log10(Q/Q0)
其中，T60 是混响时间 (单位为秒),Q 是房间内的总吸声量 (单位为平方米),Q0 是房间内的理想吸声量 (单位为平方米)。

需要注意的是，混响时间的计算与房间内的吸声材料和结构有关，不同材料的吸声性能和结构会导致不同的混响时间。

因此，在实际的声学设计中，需要根据具体的房间条件和要求，选择合适的吸声材料和结构，以获得合适的混响效果。

音质设计与混响时间、声压级的计算（一）厅堂音质的设计要求参见表1-11、表1-12及图1-12。

厅堂音质设计要求与相关的客观指标表1-11部分民用建筑的允许噪声级表1-12办公室35 46体育馆35 46大办公室40 50餐厅40 50（二）混响时间的计算与选择1.混响时间T60的计算公式参见表1-13。

式中V——房间容积（m3）；S——室内总表面积（m2）；--平均吸声系数。

称为室内总吸声量，且有：式中S1…Sn——室内不同材料的表面积（m2）；α1…αn——不同材料的吸声系数。

4m——空气吸声系数（表1-14），在1000Hz以下时可省略。

空气吸声系数4m值（室温20℃）频率（Hz）室内相对湿度（%）30 40 50 60 701000 0.005 0.004 0.004 0.004 0.003 2000 0.012 0.010 0.010 0.009 0.009 4000 0.038 0.029 0.024 0.022 0.021 6300 0.084 0.062 0.050 0.43 0.040 8000 0.120 0.095 0.077 0.065 0.0572.混响时间的选择参见表1-15及图1-13、图1-14。

混响时间推荐值（500Hz与1000Hz平均值）表1-15房间类型T60（s）音乐厅 1.5～2.1歌剧院 1.2～1.6多功能厅 1.2～1.5 话剧院、会堂0.9～1.3普通电影院 1.0～1.2立体声电影院0.65～0.9 体育馆（多功能）<2.0音乐录音室（自然混响） 1.2～1.6 强吸声录音室0.4～0.6电视演播室语言0.5～0.7电视演播室音乐0.6～1.0电影同期录音棚0.4～0.8 语言录音室、电话会议室0.3～0.4琴室0.4～0.6 教室、讲演室0.8～1.0视听教室语言0.4～0.8视听教室音乐0.6～1.03.混响时间计算示例参见表1-16（先求各表面积S，再根据材料吸声系数α，代入表1-13公式算得）。

最佳混响时间计算公式
在混响声能为主的区域，当声源停止发声，则声能按照曲线AB 衰减，衰减60dB所需的时间即为厅堂内的混响时间。

在直达声为主的区域，当声源停止发声时，直达声能迅速降低，然后，以剩下的混响声能按同样的衰变率下降，如曲线CD。

根据入耳的积分效应，在直达声为主的区域，感觉到的混响效果应满足△OEM和△ODC面积相等的条件。

假设OB为衰减60dB所需的时间T60，则OE称为有效混响时间。

显然，OE<OB，直达声为主的区域内的有效混响时间一般比厅堂内的T60要短。

但是，主观感觉上的差异还是有一定条件的，我们可以从理论上推导出：
T60等于KV除以A。

T60：闭室内的混响时间。

V：闭室的容积。

A：室内的总吸声量。

混响时间：声源停止发声后，声压级减少60分贝所需要时间即为混响时间，单位为秒。

其在室内衰减的过程称为混响过程。

房间的混响长短是由它的吸声量和体积大小所决定的。

谈谈房间的混响设计谈谈房间的混响设计混响设计是音质的重要内容，其主要任务是使室内具有适合使用的混响时间及其频率特性。

混响设计一般在大厅的形状基本确定，空积和内表面积可以计算时间进行具体步骤。

1：根据观众厅设计图，计算房间的体积V和总内表面积S。

2：根据混响时间计算公式，求出房间的平均吸声系数a,可采用sabine公式和eyring公式计算，平均吸声系数乘以总内表面积S。

即为房间所需总吸声量，对于一般厅堂,主要在250HZ-4000HZ六个倍频程中心频率点上设计，简单的低级别的厅堂，可在125-500和2000HZ三个频率点上估算，对于高级别的厅堂，如音乐厅、除上述六个频点外、还应计算63HZ和8000HZ的混响时间。

关于这一低频率材料吸声系数植可查资料不多，需要进行专门的吸声材料和结构的设计以及吸声系数的测试工作。

3：计算房间内固有吸声量，包括室内家具、观众、舞台口、耳面光等吸声量，房间所需总吸声量减去固有吸声量即有需要增加的吸声量。

4：查阅材料及结构的吸声系数，从中选择适当的材料及结构，确定各自的面积，以满足所需要增加的吸声量及频率特性。

选用材料的吸声系数，应注意它的规定条件与实际安装条件是否一致。

安装条件不同（如材料后有无空气层、厚薄等）吸声特性会有很大的差距。

选用时，应选取与实际条件一致接近的数据。

同时所用的吸声系数一应是用混响法测得的吸声系数。

在进行吸声材料安排时要注意：1：大面积的墙面或天花最好不要用单一的材料或结构，以免形成混响时间频率特性的不均匀以及声场扩散欠佳。

2：在计算混响时间植的对于一般厅堂而言，若比最佳值短是允许的，因为大厅混响时间扁长后较难处理，偏短的混响时间可保证有高的语言清晰度。

而对音乐节目，还可考虑用人工混响来改进，对于音乐厅，侧必须按其功能进行最佳混响时间设计。

3：对于要求高的厅堂，必须在施工后进行测量，再作吸声、反射材料的调整工作，一次完成的情况是不多见的。

混响设计也可以在确定房间混响时间设计值及体积后，先根据声学设计的经验及建筑装修效果要求确定一个初步方案，然后预算其混响时间。

会议室混响时间计算书序号名称长*宽*高建筑面积(M2)室内体积(M3)0.161V(M3) 室内人数总表面积(M2) 混响时间(S)NR会议室22m*8m*6.3m 1761,108.8178.5 649.30 满足要求35各结构表面积S(m2)频率/吸声系数/吸声量天花、墙面、地面的各种吸声处理措施125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hza Sa a Sa a Sa a Sa a Sa a Sa一隔声门窗1 原防盗门 6.30 0.09 0.57 0.12 0.76 0.17 1.07 0.06 0.38 0.10 0.63 0.12 0.76 二墙面吸声装饰处理1 120mm复合板饰面踢脚线57.00 0.25 14.25 0.15 8.55 0.06 3.42 0.05 2.85 0.04 2.28 0.04 2.282 穿孔槽木板饰面吸声结构(5厘夹板后150空腔）37.20 0.56 20.83 0.51 18.97 0.50 18.60 0.50 18.60 0.44 16.37 0.38 14.143 穿孔槽木板饰面吸声结构（贴墙填50厚吸音棉包后100空腔）37.20 0.35 13.02 0.48 17.86 0.61 22.69 0.68 25.30 0.52 19.34 0.73 27.164 成品布艺吸音板饰面吸声结构(后100空腔）159.60 0.41 65.44 0.56 89.38 0.77 122.89 0.82 130.87 0.88 140.45 0.88 140.45三天花吸声装饰处理1 原造型石膏板及灯箱天花176.00 0.35 61.60 0.33 58.08 0.30 52.80 0.30 52.80 0.30 52.80 0.30 52.80 四地面吸声装饰处理及其它1 原地面复合木地板176.00 0.02 3.52 0.02 3.52 0.03 5.28 0.02 3.52 0.02 3.52 0.02 3.52A 室内总内表面积649.30B 室内总吸声量218.98 179.23 197.11 226.76 234.32 235.39 241.10C 平均吸声系数0.34 0.28 0.30 0.35 0.36 0.36 0.37D 总内表面积-Ln(1-a)209.73 234.91 278.94 290.66 292.34 301.36E 混响时间0.63 0.85 0.76 0.64 0.61 0.61 0.59备注： 1、依据广播电视部设计院标准，允许误差：100Hz、125Hz±20%；250Hz±15%；500~4000Hz±10%；2、应注意把低频(100Hz、125Hz)混响时间控制在较短的范围内，并尽可能的控制正向偏差；3、根据混响时间取较短的趋势，应尽可能的把混响时间控制在较短的范围内，使室内声场“干净”，以便后期处理；4、演播室因话筒与声源、室内观众、道具等有较大变化，所以室内混响时间会有变化。

计算你房间的混响时间
计算你房间的混响时间
你的录音棚或是听音室是否合理？其中一个因素就是混响时间，现在我们可以通过这个程序轻松的算出房间的混响时间。

在理论上，我们可以简单的算出声音在一个房间里的反射次数，这取决于房间的体积以及房间内物品吸收声音能量的比率。

在一间空房子里，反射时间是与房间体积表面积的比值成比例的。

通常定义反射时间为声音减少到60dB所需要的时间（Reverberation Time），缩写为RT60。

1922年房间声学研究的先驱Wallace Sabine得出了计算公式：RT60=k（V/Sa）
k值是一个恒量，当使用米制做单位时k等于0.161，当使用英尺制时k等于0.049。

Sa（sabins的缩写）是房间内各个吸收表面的吸收系数总和，不同的材料有他们不同的吸收频率，这些都是可以通过实验计算的。

V是房间的体积。

以下就是纽约大学（New York University）的一个页面里的计算RT60的系统，作者是Piotr Filipowski，大家也可以算算你的录音棚，听音室的混响时间（RT60）的值。

输入房屋尺寸，以及室内物品，系统会自动算出相应频率下RT60的数值
宽：
英尺制米制
125Hz 250Hz 500Hz
1kHz 2kHz 4kHz
RT60的结果大约是。

最佳混响时间混响时间是厅堂音质或称室内音质的重要评价指标，从混响时间的长短，大致可以判断厅堂音质的好坏。

在建声设计中，由于能对室内的混响时间进行定量计算，To=0.16V/A(s)，式中，V为房间容积(m3)，A为室内总吸声量(1112)。

而且混响时间的测试方法简单，因此仍为音质设计最重要的内容。

事实上，房间混响是否适当，不仅仅关系到声音的清晰度，而且还直接关系到声音是否真实、自然的程度，是否动听悦耳。

主观听音评价的丰满、温暖、清晰、空间感等都与混响是否适当密切相关。

要把混响控制到适当的程度，首先要知道适当的混响时间是多少，又受什么因素的影响。

通过对厅堂音质及其混响时间的大量测试、统计分析，以及主观听音评价，声学家提出了“最佳混响时间”的概念，语言清晰度的高峰段就是最佳混响时间的范围。

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500 Hz和1 000 Hz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得出的。

因为厅内音响的生气感主要取决于500-1 000 Hz的中高频混响时间。

对于低频的混响时间比中频允许长一些，一般在20%-50%，特别是音乐用途的房间，可以提升得更多一些，使声音听来更感浑厚丰满。

而对 2 000 Hz 以上高频的混响时间最好与中频基本相同，但由于室内常用材料及听众的高频吸声都比较大，加上空气对高频的吸声作用，特别是大型厅堂如体育馆等，空气吸声与其容积成正比，所以高频混响时间会有所下降。

一般允许比中频(500-1 000 Hz)下降10%—20%，对音质不会有明显影响。

1 决定最佳混响时间的因素最佳混响时间不应过长，但也不是越短越好。

房间容积不同、用途不同，要求的最佳混响时间也不同，同时还受人们的主观感觉及民族风格等因素的影响，因此不同地方发表的数据是有差异的。

(1)不同用途对混响时间的要求不同。