室内声学设计--扩散反射和扩散体的尺寸

时间：

2021-10-22

作者：

思成舞台设计

分类：

声学知识

一、扩散反射

房间内表面如做凹凸不平的处理，可将声波均匀的分布于室内，使声音比较均匀的增长和衰减，从而使音乐和语言的固有音品有所提高,混响时间计算更为准确。

二、扩散体的尺寸

应以入射声波的波长相当，频率越低要求扩散体尺寸越大。

三、定向反射

1.利用具有一定重量/厚度/表面光滑的各种板制品，可将入射声波定向的反射到所要求的区域，使室内某点的声压级提高，同时提高语言的清晰度。

2.反射板的尺寸要求大于入射声波的波长，板的质量要好，表面光滑。

四、.室内声学设计中的扩散场

1.声学设计的扩散场距离

直达声压按距离反比规律而衰减，混响声可近似认为在空间内各点都相等，因此在离声源的某一距离处，其直达声有效声压与混响声有效声压正好相等，这个距离称为扩散场距离rc：

封闭空间体积或界面的吸声系数越大，扩散场距离就越大。当声源在各方向辐射的指向性因数不同时，不同方向上的扩散场距离也不同。如果声源辐射无指向性，即Qθ呏1，这时各方向的扩散场距离都相同,称为混响半径。

在小于扩散场距离的区域内,直达声大于混响声,在允许误差范围内，可以忽略混响声（即反射声）影响的区域，作为近似的自由声场。反之，在大于扩散场距离的区域，混响声大于直达声，称为混响声场。

2.声学设计的简正方式

声波在互相平行的一对刚性界面之间传播时，如果距离为半波长的整数倍，就会产生共振。相应的频率称简正频率（或固有频率、共振频率），相应的驻波传播方式称简正振动方式，或简正方式。三维空间有一系列的各种类型的简正方式。关于简正频率的计算式见室内声学。

3.声学设计的扩散声场

当封闭空间内被激发起足够多的简正方式时，由于不同方式有各自特定的传播方向，因而使达到某点的声波包括了各种可能的入射方向。在这种情况下,除了在扩散场距离内的自由声场区和离界面1/4波长范围内的固定干涉区以外，空间内各点的声能密度相等；从各个方向到达某点的声强相等；到达某点的各波束之间的相位是无规的。具备这样特性的声场称为扩散声场。

理想的扩散声场是难以获得的。特别在低频段,被激发起的简正方式较少，到达某点的声波入射方向不够多，各点声能密度的起伏也比较大。此外，当界面有大块面积的表面声阻抗率相差很大的材料时，也会使空间内的声场不均匀。这种情况称为声场不扩散或扩散不良。为了获得较好的声场扩散条件，特别对于混响室或专门测试噪声的实验室，在设计时应考虑采取以下措施：①使实验室有足够大的体积;②使实验室有良好的布局;③在室内增加适当的固定或活动的扩散体。