建筑声场的设计要求1
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最大距离:室内混响声有利于减少声场的不均匀度,但过大的混响声又会降低清晰度,因此,在建筑声场的设计中应力求增加混响声中有益部分的声能。我们知道,在室内任何一个位置接收到的声信号都是由直达声和混响两部分组成的,其中直达声随着距离扬声器的距离增加而迅速衰减,而混响声在室内的不同位置则基本维持一个常量,因此在室内的不同位置直达声与混响声的声能比是不一样的。在室内扩音设计中,常规扬声器轴向最远投射点的声学比不应小于1/4,即直达声强不低于混响声强12dB,这样一来就要求听众最远座位和扬声器的距离不应超过“临界距离”的4倍。在清晰度要求较高的声场里,最大距离可选取为临界距离的3倍。所以,室内集中式扩音系统服务区的最大距离(DM)大约为:
DM==(3---4)DC
式中DM为扩音系统的最大服务距离,DC为扩音系统的临界距离。
注:在室内,直达声强减小到与混响声强相等的地方称为临界点,从声源到临界点的距离就称为临界距离,也称为混响半径,他与声源的指向性,房间的大小和混响时间等因素有关,既: DC==0.1 QV/Πt
式中:Q 为声源的指向性因子,V是房间容积,而T是混响时间。
显然,扬声器的作用范围不能用增加功率的方法来扩展。因为这样一来不但增加了有用声能,同时也增加了有害声能。只能采用增加扬声器,或降低室内混响时间,或用分散放置几个扬声器(辅助音箱)的方法来加以解决,否则后场不是听不见就是听不清。
声场不均匀度:
声场不均匀度不大于8—10分贝,过大,会出现前排的声音大小合适了,后排的声音就太小了;或是后排的声音合适了,前排的声音又太响了。合理的安排扬声器位置、适当的增加混响时间或增加辅助音箱都有利于改善房间的声场不均匀度。
稳定性:
PA系统不仅应该稳定的工作,不能引起自激啸叫,而且还要保证声反馈引起的两类畸变较小,既稳态畸变和瞬态畸变都小。
事实上,由于传声器和扬声器同处一室,所以在引起自激啸叫之前声反馈就已经存在。又由于反馈是随频率而变化的,所以在满足正反馈条件的那些频率上出现峰值,而在满足负反馈的那些频率上就会出现谷值,这样一来PA系统的频率响应就不再平坦了。这就是声反馈引起的第一类畸变,既稳态畸变。声反馈引起瞬态畸变是一种类似于室内混响过程的再生混响干扰,主要出现在声源断开时,这时扬声器的再生信号在传声器上引起声压逐渐降低的现象和室内混响过程十分类似,但是由于声反馈系数的频率特性的不均匀度很大,所以各频率声音的再生混响时间的变化也非常之大,它不象房间混响那样有利于音质的改进,而是干扰了扩音系统的正常工作。