吸声量和混响时间的计算(满场)

室内声场理论及声压级、混响时间计算一、室内声场理论1 声音在室内的传播声音在房间室内传播时，不但遵循室外大气中传播的规律，还会被房间天花、地面、墙面反射回来，声源不断发声时，入射声波与反射声波相叠加，形成复杂的室内声场。

大的平表面会象镜面一样反射声音，而且入射角等于反射角。

内凹型的表面会聚拢声音，形成声聚焦。

外秃的表面能够使将声音发散，形成扩散。

当房间表面起伏不平，而且起伏尺寸接近或小于声音波长时，声音入射后将不会形成定向反射，而是向各个方向无规则地反射，形成扩散。

就象光，表面平整的镜子能够反射出人像，这是镜面反射的结果，如果使用磨石将镜子磨毛，将成为乌玻璃，就是因为玻璃表面出现坑凹不平，尺寸与光的波长接近，形成光散射，各个角度都能看到入射的光，玻璃变得“发乌”了。

声音入射到房间表面一部分能量进入材料内部，一部分能量穿透材料到对面空间，这种能量损失的过程是吸声。

完全没有吸声的房间被称为理想混响室，如果在里面拍一下掌，声音将不断反射，在无限时间内回响。

现实情况下不存在这种房间，墙壁坚硬且光滑的房间混响时间很长，接近混响室，房间中声音会加强，接近混响室的房间中噪声比在一般房间内可能高15dB。

声音完全没有反射的房间被称为理想消声室，房间中只有声源的直达声，这样的声场叫做“自由场”。

在自由场中，距点声源距离增大一倍，声压级严格下降6dB。

现实情况下也不存在理想消声室，对房间进行强吸声处理可以近似看作消声室，因房间中只有直达声，声压级比普通房间可以降低10dB。

2 室内混响2.1 直达声与混响声声源发出的直接到达的声音是直达声，直达声总是最先到达人耳，这是因为直达声比反射声的声程短。

除了直达声以外，反射的声音形成了混响声，使室内声压级增加。

直达声只与声源强度有关，声源功率越大，直达声声压级越大，如果需要降低直达声，唯一的方法是使声源安静下来。

房间地面上立有阻挡直达声的屏障时，反射声会从天花反射过来，使屏障的隔声能力下降，如果天花吸声，减弱了反射声能量，屏障的降噪效果能够提高。

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。

混响室法吸声系数测量规范主编部门：中华人民共和国广播电视部批准部门：中华人民共和国国家经济委员会试行日期：1983年6月1日关于颁发《混响室法吸声系数测量规范》的通知经基（83）04号根据原国家建委（81）建发设字546号通知的要求，由全国声学标准化技术委员会归口组织，并由广播电视部会同有关单位共同编制的《混响室法吸声系数测量规范》，已经全国声学标准化技术委员会全体会议审查。

现批准《混响室法吸声系数测量规范》GBJ47－83为国家标准，自一九八三年六月一日起试行。

本规范由广播电视部管理，其具体解释等工作，由广播电视部设计院负责。

国家经济委员会一九八三年一月五日编制说明本规范系由我部会同中国科学院声学研究所、中国建筑科学研究院、清华大学、南京大学和同济大学等单位共同编制而成。

在编制过程中，通过调查研究，系统总结了我国混响室法吸声系数测量的经验，进行了一定的试验研究，并参考了国际标准化组织有关这方面的材料，广泛地征求了全国各有关单位的意见，最后经全国声学标准化技术委员会全体会议审查定稿。

在本规范试行过程中，希各单位注意积累资料，总结经验。

如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄给我部设计院。

广播电视部一九八二年十二月第一章 总则第1.0.1条为统一各实验室的测量方法和测量条件,使各实验室所测得的同一种构造（或物体）的吸声系数尽可能地接近,特制定本规范。

第1.0.2条本规范适用于混响室内测量吸声材料的吸声系数和单个物体的吸声量。

第二章 测量装置第一节 混响室第2.1.1条混响室的体积应大于200立方米。

注：对于已有的体积小于200立方米的混响室，其下限频率应按下式确定：式中f——混响室的下限频率（赫）；v——混响室体积（）。

第2.1.2条混响室的形状可选择矩形或由不平行以及不规则界面组成的其他形状.房间的诸尺寸中不应有两个是相等的,亦不应成整数比。

室内最大线度（lmax）不应大于1.9V（对于矩形房间，最大线度即为主对角线）。