室內混響

室內混響

房間中從聲源發出的聲波能量,在傳播過程中由於不斷被壁面吸收而逐漸衰減。聲波在各方向來回反射,而又逐漸衰減的現象稱為室內混響。

基本介紹

  • 中文名:室內混響
  • 學科:物理學
  • 判斷標準:混響時間
  • 分類:直達聲混響聲
名詞解釋,聲音分類,時間,半徑,影響因素,

名詞解釋

房間中從聲源發出的聲波能量,在傳播過程中由於不斷被壁面吸收而逐漸衰減。聲波在各方向來回反射,而又逐漸衰減的現象稱為室內混響。
室記憶體在混響這是有界空間的一個重要聲學特性。我們用混響時間來描述室內聲音衰減快慢的程度。混響時間對人的聽音效果有重要影響,是描述室內音質的一個最為重要的參量。

聲音分類

聲源發出的直接到達的聲音是直達聲,直達聲總是最先到達人耳,這是因為直達聲比反射聲的聲程短。除了直達聲以外,反射的聲音形成了混響聲,使室內聲壓級增加。直達聲只與聲源強度有關,聲源功率越大,直達聲聲壓級越大,如果需要降低直達聲,只有一個方法就是使聲源安靜下來。房間地面上立有阻擋直達聲的屏障時,反射聲會從天花反射過來,使屏障的隔聲能力下降,如果天花吸聲,減弱了反射聲能量,屏障的降噪效果能夠提高。在房間天花和牆壁上安裝吸聲材料可以吸收反射產生的混響聲,吸聲量每增加一倍,混響聲可以降低3dB。一般來講,混響聲對房間噪聲的貢獻為15dB,因此,採用吸聲最多可以獲得15dB減噪效果。

時間

描述房間混響效果的指標是混響時間,它是室內聲源停止發聲後,聲壓級衰減60dB所經歷的時間,單位是秒。室內吸聲與頻率有關,因此,不同頻率的混響時間不同。在減噪設計中需要正確地套用吸聲材料,降低混響時間,降低噪聲。 混響時間與室內吸聲存在數學關係,即塞賓公式。由塞賓公式可以看出,房間體積越大混響時間越長;平均吸聲係數越大,混響時間越短。體積巨大的空間,如果不進行吸聲處理的話,混響時間會很長,使房間噪聲增加。混響時間計算公式是建立在理想擴散聲場條件下的,與實際情況會有±10~15%的誤差,因此,在降噪工程中不能完全依賴計算求得混響時間,必須使用測量的方法準確地獲得房間的混響時間,並進行降噪設計和計算。估算混響時間的不準確性可能會導致3~5dB的降噪誤差。

半徑

房間噪聲是直達聲和混響聲的混合聲。直達聲與距離有關,距離聲源越遠,聲音擴散的面積越大,直達聲越小,直達聲的方向源於聲源。混響聲是反射形成的,彌散於房間各處,方向沒有規則,可以認為房間中所有位置的混響聲具有相同的聲壓級。因此,在房間中聲源某距離的位置上的直達聲與混響聲會具有相同的聲壓級,這個距離被稱為混響半徑。混響半徑是房間的屬性,與房間吸聲情況有關,與聲源無關。以聲源為中心,小於混響半徑範圍內的聲音主要是直達聲,如果進行降噪處理,主要要降低直達聲。在混響半徑以外的區域,主要是混響聲,房間表面加裝吸聲材料後可以大大降低混響聲,降噪效果比較明顯。有估計混響半徑的公式,對於放在地面上的機器噪聲源,但是,由於聲源不是理想的點聲源、房間內的混響聲也不是絕對的均勻,因此這個公式的精度不高,只能作為粗略的估算。準確地獲得混響半徑需要使用脈衝回響法(或MLS法)對房間進行測量。混響半徑可以判斷吸聲處理的有效區域範圍,如果混響半徑已經超過房間的尺寸,表明再加入吸聲處理已經沒有降噪效果了。

影響因素

對同樣的聲源,房間的體積越大、距離聲源距離越遠、吸聲處理越靠近聲源,噪聲就越小。房間體積增大,勢必導致聲能在房間中的密度變小,聲壓級降低。但是通過改變房間體積的方法降低噪聲通常是不可行的,因為噪聲降低並不與體積成正比關係,房間體積增大,混響時間增大,噪聲降低有限,而且改造的成本也顯著增加。越遠離聲源,直達聲越小,而且混響聲所經歷的距離也會增加,混響聲降低,噪聲降低。吸聲材料距離聲源越近,吸聲效率越高,反射聲被吸收的機會也增加,對降噪是有利的。

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