建筑声环境课后习题答案.docx

1-1.用铁锤敲击钢轨，在沿线上距此用铁锤敲击钢轨，在沿线上距此 1km 处收听者耳朵贴近钢轨可以听到两个声音。求这处收听者耳朵贴近钢轨可以听到两个声音。求这 两个声音到达的时间间隔。两个声音到达的时间间隔。 解：因为声音在空气中传播的速度为 340m/s,而在钢中的传播速度为 5000m/s。所以有：, , St94. 23401000 1St2 . 0500010002Sttt74. 2211-2.如果影院内最后一排观众听到来自银幕的声音和画面的时间差不大于如果影院内最后一排观众听到来自银幕的声音和画面的时间差不大于 100ms(1/10 s),那那 么观众厅的最大长度应不超过多少米？么观众厅的最大长度应不超过多少米？解：因为声音在空气中传播的速度为 340m/s,而光在空气中传播的速度为 3.0x108 m/s.所以有,由此解得 。788100 . 31340100 . 3 101 100 . 3340 LLLt34L1-3.1-3.声音的物理计量中采用级有什么实用意义？声音的物理计量中采用级有什么实用意义？80dB80dB 的声强级与的声强级与 80dB80dB 的声压级是否是一的声压级是否是一 回事？为什么？（用数学计算证明）回事？为什么？（用数学计算证明）解：声强和声压的数值变化范围比较大，声强的数值变化范围约为 1 万亿倍(1012）,声 压的数值变化范围约为 1 百万倍(106),用声强和声压计量很不方便；人对声音的感觉变化 不与声强、声压成正比，而是近似地跟他们的对数成正比，所以引入“级”的概念。在常温下，空气的介质特性阻近似为 400(N.S)/m3,通常可以认为二者数值相等，80dB的声强级与 80dB 的声压级是一回事。证明如下：因 为：212 0/10mWI，25 0/102mNp， 常温 下，3 0/ )(400mSNc， 所 以有，0122502 010400)102(Icp即 。cpI02 0 0又因为： ， ， cpI020lg20ppLp0lg10IILI所以： 。pILpp pp cpcp IIL02 0202 0020lg20lg10/lg10lg101-4. 求具有求具有 100 dB 声强级的平面波的声强与声压（空气密度声强级的平面波的声强与声压（空气密度，声速，声速3/21. 1mkg） 。smc/343解：因为，0lg10IILI212 0/10mWIdBLI100所以。又因为, 所以2210100 1210 0/10101010mWIIIL cpI02.2122 0/037. 21037.201041534321. 110mNcIp1-5. 试证明在自由场中试证明在自由场中，式中，式中为声源声功率级，为声源声功率级，为距声源为距声源 r 11lg20rLLwpwLpL米处之声压级。米处之声压级。 解：在自由声场中，点声源发出的球面波，均匀地向四周辐射声能，距声源中心为 r 的球面上的声强为：，而，SIW24 rWIcpI02，所以， 12 0010的数值相等，均为与WI20 04 rcWcIp202 4 rcWp0lg10WWLw02 0202 022 020 2 0204lg104lg10 4lg104lg10lg10lg20WrW IrWcprW prcW pp pPLp 。11lg20)4lg(10lg10lg1020rLrWWLwp1-6. 录音机重放时，如果把原来按录音机重放时，如果把原来按 9.5cm/s 录制的声音按录制的声音按 19.5cm/s 重放，听起来是否一样重放，听起来是否一样?为为 什么？（用数学关系式表示）什么？（用数学关系式表示） 解：录音机是把声音记录下来以便重放的机器，它以硬磁性材料为载体，利用磁性材料的 剩磁特性将声音信号记录在载体上。录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流， 音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随音频电流变 化的磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的 磁信号。 放音是录音的逆过程，放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过，磁带上变化的磁场使放 音磁头线圈中产生感应电流，感应电流的变化跟记录下的磁信号相同，所以线圈中产生的 是电流音频，这个电流经放大电路放大后，送到扬声器，扬声器把音频电流还原成声音。 所以重放时录制的声音的波长不会因为播放的快慢而不同，即声音的波长保持不变， 但声音的频率会受到影响。05. 25 . 95 .191212 2211VV fffVfV而1-7.验证中心频率为验证中心频率为 250,500,1000,2000Hz 的倍频带和的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率。倍频带的上界和下届频率。解：设倍频带的上界频率和下届频率为和，1/3 倍频带的上界和下届频率为和。2f1f' 2f' 1f则有中心频率为 250Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为：354217775.17621252625002502250,21212 121112ffffffff2816 .28022237 .2222625002502250,2' 13/1' 23/1' 12 '13/1' 2' 13/1' 1' 2ffffffff同理有中心频率为 500Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为：70823545 .3535002500,21212 121112ffffffff5612 .561244525005002500,2' 13/1' 26/1' 12 '13/1' 2' 13/1 ' 1' 2ffffffff同理有中心频率为 1000Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为：141427071 .707100021000,21212 121112ffffffff同理有中心频率为 2000Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为：2828214142 .1414200022000,21212 121112ffffffff22452178222000200022000,2' 13/1' 26/1' 12 '13/1' 2' 13/1 ' 1' 2ffffffff1-8.要求距广场的杨声器要求距广场的杨声器 40m 远处的直达声声压级不小于远处的直达声声压级不小于 80dB，如把扬声器看作是点声源，如把扬声器看作是点声源， 它的声功率至少为多少？声功率级是多少？它的声功率至少为多少？声功率级是多少？解：因为 所以有：11lg20rLLwp91lg208011lg20rLrLLwwp即：1239140lg20WWLL所以WWWW WWLw995.110123lg103.12001-9.下列纯音相当于多少方？下列纯音相当于多少方？频率：频率： 1000Hz 2000Hz 5000Hz 100Hz 50Hz 声压级：声压级： 40dB 30 dB 60 dB 80 dB 80 dB 解：根据书上图 1-15 等响曲线，可知： 频率： 1000Hz 2000Hz 5000Hz 100Hz 50Hz 声压级： 40dB 30 dB 60 dB 80 dB 80 dB 约相等于：40 方 33 方 66 方 75 方 64 方 2-1.在运用几何声学方法时应注意哪些条件？在运用几何声学方法时应注意哪些条件？ (1)厅堂中各方面的尺度应比入射波的波长大几倍或几十倍。 (2)声波所遇到的反射面、障碍物的尺寸要大于波长。 2-2.混响声与回声有何区别？它们和反射声的关系怎样？混响声与回声有何区别？它们和反射声的关系怎样？ 混响声：声音达到稳态时，声源停止发声，直达声消失后，声音逐渐衰减的反射声； 回声：长时差的强反射声或直达声后 50ms 到达的强反射声。 关系：混响声和回声都是由反射声产生的，混响声对直达声具有加强作用；回声使声音产 生声缺陷。 2-3.混响时间计算公式应用的局限性何在？混响时间计算公式应用的局限性何在？ （1）公式的假设条件与实际情况不符。声源均具有一定的指向性，因此室内各表面不可能 是均匀吸收或是均匀扩散的。 （2）代入公式的各项数据不准确。材料的吸声系数是在实验室条件下测得的，与实际使用 时的吸声系数有一定的差异。2-4.有一个车间尺寸为有一个车间尺寸为,1000Hz 时的平均吸声系数为时的平均吸声系数为 0.05，一机器的噪声，一机器的噪声mmm64012 声功率级为声功率级为 96dB，试计算距机器，试计算距机器 10m 处与处与 30m 处之声压级。并计算其混响半径为若干？处之声压级。并计算其混响半径为若干？ 当平均吸声系数改为当平均吸声系数改为 0.5 时，再计算上述两点处之声压级与混响半径有何变化？时，再计算上述两点处之声压级与混响半径有何变化？解：声源发声后室内某点的声压级为：，指向因数， RrQLLWp4 4lg1021Q房间常数，房间室内的总表面积为： 1SR2158464061240122mS当时： ，05.037.8305.0105.01584 1SRmQRr27. 113. 914. 037.8314. 014. 001dBRrQLLWp8388.8237.834 10041lg10964 4lg102 11 dBRrQLLWp8382.8237.834 90041lg10964 4lg102 22 当时： ，05.037.8305.0105.01584 1SRmQRr27. 113. 914. 037.8314. 014. 001dBRrQLLWp8388.8237.834 10041lg10964 4lg102 11 dBRrQLLWp8382.8237.834 90041lg10964 4lg102 22 当时： ，5.015845.015.01584 1SRmQRr57. 58 .3914. 0158414. 014. 002dBRrQLLWp7121.7115844 10041lg10964 4lg102 11 dBRrQLLWp7017.7015844 90041lg10964 4lg102 22 2-5.房间共振对音质有何影响？什么叫共振频率的简并，如何避免？房间共振对音质有何影响？什么叫共振频率的简并，如何避免？ (1)会导致室内原有的声音产生失真。 (2)当不同共振方式的共振频率相同时，会出现共振频率的重叠， 称为“简并” 。 (3)防止简并现象的根本原则：使共振频率分布尽可能均匀。 具体措施有：选择合适的房间尺寸、比例和形状；将房间的墙或天花做成不规则形状； 将吸声材料不规则地分布在房间的界面上。 2-6.试计算一个试计算一个 4m x4m x4m 的房间内，的房间内，63Hz 以下的固有频率有多少？以下的固有频率有多少？， cLf cSf cVfNccc 84342233 4 . 5146444633NLSVHzfc即固有频率有 5 个。2-7.一个矩形录音室尺寸为一个矩形录音室尺寸为，侧墙的吸声系数，侧墙的吸声系数为为 0.30，天花的，天花的为为mmm85 .1115 0.25，地面全铺地毯，地面全铺地毯，为为 0.33，室中央有一声功率级为，室中央有一声功率级为 110dB 的点声源。求：的点声源。求： 距点声源距点声源 0.5m,1m,2m,4m 处的声压级（用曲线表示）处的声压级（用曲线表示） ；混响半径；混响半径；混响时间；混响时间；上上 述声源移至两墙交角处时，距声源述声源移至两墙交角处时，距声源 0.5m,1m,2m,4m 处的声压级（可画在处的声压级（可画在图上）图上） 。解：声源发声后室内某点的声压级为：，指向因数， RrQLLWp4 4lg1021Q房间室内的总表面积为：276985 .118155 .11152mSSi平均吸声系数：3 . 076933. 0155 .1125. 0155 .113 . 08)155 .11(2iii SS房间常数， 混响半径为：64.3243 . 01 3 . 07691SRmQRr52.202.1814.064.32414.014.00dBRrQLLWp10519.10564.3244 25. 041lg101104 4lg102 11 dBRrQLLWp10063.9964.3244 141lg101104 4lg102 22 dBRrQLLWp9508.9564.3244 441lg101104 4lg102 33 dBRrQLLWp9237.9264.3244 1641lg101104 4lg102 44 sSVT81. 0)3 . 01ln(76985 .1115161. 0)1ln(161. 0将声源移至墙角时，指向因数，其他参数不变。混响时间仍为：4QsSVT81. 0)3 . 01ln(76985 .1115161. 0)1ln(161. 0mQRr04.53614.064.324414.014.00dBRrQLLWp11109.11164.3244 25. 044lg1011044lg102 11 dBRrQLLWp10519.10564.3244 144lg101104 4lg102 22 dBRrQLLWp10063.9964.3244 444lg101104 4lg102 33 dBRrQLLWp9508.9564.3244 1644lg101104 4lg102 44 2-8.一间长 15m,宽 8m,高 4m 的教室，关窗时的混响时间是 1.2S。侧墙上有 8 个的窗，全部打开时，混响时间变成多少秒？mm0 . 25 . 1解：房间室内的总表面积为：2424844158152mSSi房间室内的总容积为：34804815mV关窗时：平均吸声系数：iii SS)1ln(161. 0SVT开窗时： ？ ？3-1. 多孔吸声材料具有怎样的吸声特性？随着材料密度、厚度的增加，其吸声特性有何变多孔吸声材料具有怎样的吸声特性？随着材料密度、厚度的增加，其吸声特性有何变 化？试以超细玻璃棉为例予以说明。化？试以超细玻璃棉为例予以说明。 解：多孔吸声材料的吸声特性：对中高频的声音具有良好的吸声效果。随着材料密度、厚度的增加，对中低频范围的吸声系数显著增大。在单位面积重量相等的情况下，增加材料厚度所引起的变化要比增加密度所引起的变化大。3-2.例题例题 3-2 中的穿孔板厚中的穿孔板厚 6mm，孔径，孔径 6mm,穿孔板按正方形排列，孔距穿孔板按正方形排列，孔距 20mm,穿孔板背穿孔板背 后留有后留有 10cm 空气层。现在空气层厚度改为空气层。现在空气层厚度改为 30cm,则两个公式计算出的共振频率各为多少？则两个公式计算出的共振频率各为多少？ 若又将穿空率改为若又将穿空率改为 0.02（孔径不变）（孔径不变） ，结果又是怎样？，结果又是怎样？ 解：空气层厚度改为 30cm 后，穿孔板的穿孔率仍为0706. 00 . 2 6 . 0414. 3422 BdP穿孔板的共振频率计算公式为 ，所以有)(20tLPcf)8 . 06 . 06 . 0(300706. 014. 3234000 )(20tLPcf穿孔板的共振频率的精确计算公式为3/)(23' 0PLtLPcf3/300706. 0) 8 . 06 . 06 . 0(300706. 014. 3234000 3/)(233' 0PLtLPcf3-3. 4mm 的玻璃窗，单位面积质量为的玻璃窗，单位面积质量为 10Kg/m2,刚度因素刚度因素 K 约为约为，用，用)/(103226smkg式（式（3-9）计算窗的共振频率。如果做成双层玻璃窗，两层玻璃间的空气间层为）计算窗的共振频率。如果做成双层玻璃窗，两层玻璃间的空气间层为 5cm，用式，用式 （3-18）计算这时窗的共振频率。并讨论两次计算时各自忽略了哪些因素。）计算这时窗的共振频率。并讨论两次计算时各自忽略了哪些因素。解：薄膜的共振频率为HZ32010103 1041034029. 114. 321 21632002 0 0 MK LMcf 双层膜及其空气间层组成一个振动系统，其固有频率为则有0f21011600 mmLfHZ 120101 101 560011600210mmLf3-4.何谓质量定律与吻合效应？在隔声构件中如何避免吻合效应？质量定律：墙体被声波激发后其振动的大小只与墙的惯性有关，即墙的质量有关。墙的 单位面积质量越大，隔声效果越好。质量或频率每增加一倍，墙体的隔声量会增加 6 分贝。吻合效应：墙壁的受迫弯曲波速度，与自由弯曲波速度相吻合时的效应，此时墙就失去 了传声的阻力。 避免吻合效应可采取的措施： 通常可采用硬而厚的墙板来降低临界频率。 或用软而薄的墙板来提高临界频率。 3-5.试列举一两种方案，说明如何提高轻型墙体的隔声能力？ 1）夹芯结构 2）复合结构做到厚度相同，质量不同 3）设空气层（d>7.5)R=8-10dB 4）内设吸声材料, 3-6.设计隔声门窗时应注意什么问题？ 隔声门：提高门的密封能力；设置声闸；采用狭缝消声措施 隔声窗：保证窗玻璃的厚度和层数；为避免共振，玻璃应做成不平行的；提高窗户的密封能力可放置吸声材料 3-7.提高楼板隔绝撞击声能力的途径？ 1）弹性面层处理：表面铺设柔软材料，地毯、橡皮布、软木板、塑料地面等。 2）弹性垫层处理：做弹性垫层 3）楼板做吊顶处理 3-8.？ 3-9. ？ 3-10. 有一占墙面积 1/100 的孔，若墙本身的隔声量为 50dB，试求此墙的平均隔声量。3-11.有一双层玻璃窗，玻璃厚均为 6mm，空气层厚 10cm，试求此双层窗的共振频率（玻 璃密度为 2500kg/m3） 。4-1.简述音质的主观评价与室内声场物理指标的关系。简述音质的主观评价与室内声场物理指标的关系。 音质的主观评价，大体可以分为三个方面，量的因素、质的因素和空间因素具体分为 (1)(1)合适的响度与丰满度：合适的响度与丰满度： 听闻最基本的要求，有足够的响度，听众才能接收 、识别信息， 才能有听的好与坏的问题，响度和声压级相对应。要求：语言类 6070 方，音乐类 80 方 左右。另外还要有比较好的混响时间，即丰满度。 (2)(2)低的噪声干扰：低的噪声干扰：厅堂虽有足够的响度，但有较高的噪声将使声信息识别困难。这属于质 的因素，与其相对应的物理指标主要是混响时间的频率特性以及早期衰减的频率特性 (3)(3)无声学缺陷：无声学缺陷：出现声学缺陷的声学建筑是失败的设计，完全无法使用。 回声： 大小和时差都大到足以和直达声区别开的反射声或由其它原因返回的声。 颤动回声： 一连串快速、连续可察觉的回声。回声迫使听者注意力高度集中，但信息仍 很难识别，使人疲劳，感到厌烦甚至无法忍受，故回声是厅堂中最严重的缺陷。 声聚焦：部分区域响度过大，另一部分区域响度过 低，听闻吃力或根本听不清的现象。声染色： 由房间共振所赋予的一种特征型音色。 (4)(4)高的清晰度：高的清晰度：它可保证语言与音乐信息接收准确，其细节可识别，能全面的接收声信号。评价：语言清晰度 和 音节清晰度 。语言清晰度常用“音节清晰度”表示，它是在某种声学条件下，听者能够正确听到的 音节数占发音人发出的全部音节数的百分比音节清晰度的测定结果因发音人和听者的不 同，差异很大 (5)(5)好的音色好的音色dBR20101lg101lg1010100111099225HzMMlfmkgM3 .69152 1060011600/15006. 025002102这主要是对音乐的要求 丰满度： 指声音饱满、圆润，温暖、浑厚 有弹性，有余音悠 扬之感，反之干涩单薄。 亲切感（力度）：声音透亮，坚实有力，反之声音较散，发飘、 无力。取决于早期反射声的延迟时间，即 20ms 左右的早期反射声的有无及多少。扩散 感（环绕感）：一种被音乐所包围的感觉，沉浸在音乐中，空间感好、方位感好，有临场 感，反之场所印象差。取决于房间的大小，扩散设计的使用。清晰度：对音色细微变化 的感觉，对乐音层次的感觉。 4-2.为什么混响时间相同的两个大厅音质可能不同？为什么混响时间相同的两个大厅音质可能不同？ 音质的客观技术指标音质的客观技术指标 (1)混响时间及频率特性混响时间及频率特性A 混响时间的长短混响时间的长短 B 频率特性是否平直频率特性是否平直是衡量厅堂音质的最基本、重要的参数，也是设计阶段准确控制的指标。 作用：直接对清晰度、丰满度、明亮度的等影响，混响时间适当，可保证各声部间平衡。 评价：1254KHz6 个倍频带。以 500Hz 为代表，大量的经主观评价认定为音质良好的观众 厅，进行 RT 测定所得到的统计平均值作为标准。 (2)声脉冲响应分析（反射声的时间分布）声脉冲响应分析（反射声的时间分布）早期反射声：在房间内，可与直达声共同产 生所需音质效果的各反射声；(50ms 内所 到达的反射声。)对响度的影响 50ms 以内的反射声起到加强直达声的作用，其数量越多， 响度增大越明显对清晰度的影响 声学比越高越清晰。根据直达声、近次反射声与混响时 间对清晰度的不同影响，提供了一个清晰度指标，又称 D 值。其中 P 为声压。D 值的意义 是，直达声及其后 50ms 以内的声能与全部声能之比。D 值越高，对清晰度越有利。 对丰满度的影响缺乏早期反射声，使直达声与混响声脱节，感觉声断续，飘浮， 声音干 涩。使低频 RT 较中频 RT 长，保证 30ms 内早期反射声的数量，可增加声音的丰满度和温 暖感。对亲切感的影响 20ms 左右的早期反射声的多少决定了亲切感。 讨论：为什么混响时间相同的大厅音质可能不同？ (3)方向性扩散（反射声的空间分布）方向性扩散（反射声的空间分布） 厅堂中指定位置各方向反射声的强度与数量 近次反射声不仅在时间分布上与音质有关，而且在其方向分布上也与音质有关。 来自前方的的近次反射声有加强亲切感的作用，而来自侧面的近次反射声，有形成围绕感 的作用。与侧向反射有关的指标中有代表性的是“房间响应” （简称 RR)。 一般说来，听者左右两耳接收的直达声信号以及来自前方的近次反射声信号都大体相同， 而左右两耳接收的侧向反射声的差异却很大。一般来讲，两耳关联函数 越小，围绕感 就越强。 (4)语言传输指数语言传输指数 RASTI声源发出模拟语言音节的调制信号，然后在室内声场的条件下房间中信号经传输后，在 接收点上由于混响时间和背景噪声的存在而发生畸变，比较原始信号与接收信号，其包络 的变化来表达房间对音质的改变。 (5)背景噪声背景噪声 A 声级或是 NR 数4-3.在音质设计中，大厅的容积应如何确定？在音质设计中，大厅的容积应如何确定？ 解：确定大厅的容积需要考虑两方面的因素解：确定大厅的容积需要考虑两方面的因素 保证足够的响度保证足够的响度 保证合适的混响时间。保证合适的混响时间。 确定容积需考虑的因素确定容积需考虑的因素 (1)响度响度: 体积大，声源不变的情况下，声能密度 D 小，则 Lp 较小。以电声为主（保证响度） 体积不受限制；以自然声为主(音乐厅） 体积受限制。 (2)混响时间混响时间RT 与与 V 成正比，与成正比，与 A 成反比。厅堂中，观众吸声量占所需总吸声量的成反比。厅堂中，观众吸声量占所需总吸声量的 1/22/3，故，故 观众吸声量起很大的作用。观众吸声量起很大的作用。控制好厅堂的容积控制好厅堂的容积 V 与观众人数的比例，就在相当程度上保证或控制了与观众人数的比例，就在相当程度上保证或控制了 RT (3)每座容积每座容积对已判定为音质良好的厅堂大量统计分析所得到的结果。音乐厅 810m3/ 每座，歌剧 院 68 m3/每座，多用途剧场、礼堂 56m3/每座，讲演厅、大教室 4m3/每座（推荐值） 。 (4)确定确定 V 方法方法 ： 功能选每座容积 ；容量观众数量；考虑其它要求；得出体积。4-4.大厅的体型设计要注意什么问题？简述声线法的适用范围。大厅的体型设计要注意什么问题？简述声线法的适用范围。 (1)体型设计的方法体型设计的方法 考虑音频范围内声波比大厅的尺寸要小的多，可以忽略声波的折射、衍射、干涉，两个 声音相加时只作能量相加。近似地用几何光学的方法描述大厅中声的传播、反射等现象。 这种方法叫“几何声学法”或“声线法” ，这种分析方法在相当大的程度上与实际相符，是 大厅体型设计中常用的方法。 (2)体型设计原则体型设计原则 充分利用直达声充分利用直达声保证直达声可达到每个听众保证直达声可达到每个听众 影响因素：a、长距离的自然衰减-6dB/倍距离； b、遮挡和掠射吸收（30m 有 1020dB 的 衰减） c 、偏离辐射主轴角度增大时，高频声明显减弱 措施：a、 控制大厅尺寸比例避免过长。 使观众席位尽可能靠近声源，一般剧场 长度 0.6 的强吸声 倾角.调整向后部提供一次反射扩散，不形成定向反射。 颤动回声颤动回声：a 出现部位： 平行墙面间；b 产生条件：（a） 声源与接收点同在平行墙面间（b） 墙面强反射；c 危害 干扰听闻，破坏音质；d 措施 (a) 相对墙面夹角> 50； (b) 墙面扩散，吸声处理。 声聚焦：声聚焦：a 出现部位：弧形墙面、壳形天花前的空间某 位置；b 产生条件：曲率半径小， 强反射；c 危害：形成第二声源，严重干扰听闻室内声场极不均匀；d 措施： 避免使用弧 形墙面厅堂高度2R， 弧形墙面上扩散吸声处理。 声影：声影：a 出现部位：楼座挑台下方；b 产生条件：挑台过深；C 危害： 堂座后区反射 声被遮挡，响度不够，音质较差； 措施： 取合适的楼座挑台高度与深度比厅内充分扩 散声能 声学缺陷出现的一般规律声学缺陷出现的一般规律：a 建筑形体（平剖面）不当；b 室内特殊部位设计不当；c 短混响时间 。 (4) 扩散设计扩散设计 三种方式达到声扩散的目的：1）将厅堂内表面处理成不规则形状和设扩散体。2）体型设 计中采用不规则平、剖面处理。3) 吸声材料交叉布置。 (5) 舞台的反射板舞台的反射板 将舞台的上部、两侧和后部用反射板封闭起来，使舞台上演员的声音反射到观众厅， 能显著提高观众席上的声能密度。不仅如此，舞台反射板还有加强演员的自我听闻和演员 与乐队、以及乐队各部分之间的相互听闻的作用。这是音乐演出，特别是交响乐演出的一 个重要条件。 舞台反射板在全频带上应当都是反射性的； 舞台反射板所围绕的空间的大小，取决于乐队的布置和规模，同时还应使反射声的延时有 利于台上演员的听闻。 4-5.熟练掌握大厅的混响时间计算方法。熟练掌握大厅的混响时间计算方法。 混响时间的计算（混响时间的计算（ RT 设计步骤）：设计步骤）： (1)计算厅堂准确的体积 V、表面积 S平、剖面图 (2)确定最佳 RT 及频率特性功能+容积 (3)根据混响时间的计算公式求出大厅的平均吸声系数。 (4)计算各频带 f 所需的总吸声量 A总 (5)确定必须的固定吸声量 Af固 (6)计算所需补充的吸声量Af (7)吸声材料的选择可布置位置、构造、艺术效果，使 Af=S11+ S22+ Snn 达到要 求。 (8)整理 RT 设计方案，验算 RT mVSVT4)1ln(161. 04-6.扩散处理和音质有什么关系？扩散处理和音质有什么关系？ 声场扩散和表面散射：扩散一词在声学名词术语(GB/T 3947-1996)中定义为： “能量密度均匀，在各个传播方向作无规分布的声场”。前者简称为均匀性，后者 简称为各向等同性或同向性，两者是不可或缺的条件。人们常对扩散仅仅与均匀性 联系起来，忽略它的同向性要求。后者在评价衰变过程中的音质往往格外重要。 室内声场是由直达声和来自各界面的反射声所组成。在室内声学设计中我们所 考虑的重点往往是如何处理好各种反射声，主要是控制它们的强度、到达方向和延 迟时间。前两者取决于界面的吸收性能、镜面反射方向和散射（漫射）程度。来自 一个很强吸声表面上的反射声对扩散声场起不了好作用，所以它会削弱声场的扩散 效果。同样，在镜面反射为主的情况下，反射声带有很强方向性，对声场也不会带来扩散效果。只有在稳态声条件下，经过一定时间的多次镜面反射，才能达到充分 的交混回响，使之逐渐接近扩散声场。但也只能在离开声源相当距离之外的所谓混 响场内才会出现。如果表面是散射性质的，则可以较早地达到扩散，而且更趋理想 扩散条件。散射表面虽对于非稳态声的后期声场扩散有帮助，但在早期阶段只有分 离的少数几个反射声，仍不可能形成扩散声场。 扩散体的散射效果与入射角、频率等的关系比较复杂。目前也只有依靠实测散 射图案得到一些半定量的结果，尚无参量可表征。利用分散式布置吸声材料也能起 到声散射效果，但迄无实用资料，即使定性的说明也了解不够。 扩散声场的评价：早期对扩散声场的评价限于从混响衰变曲线中去分析考察。 但由于这些现象与厅堂音质的主观评价缺乏联系，要达到怎样的扩散声场才称满意 也就无从谈起。廿世纪 50 年代前后，人们认识到混响时间本身已不是判断厅堂音 质的唯一指标。在探索第二音质评价参量时，将室内声场扩散程度亦作为考虑的内 容之一。但是它与听者主观评价有何关系一直未能确定。廿世纪 50 年代初期的一 场对声场扩散评价参量的热烈讨论就此掩旗息鼓。 三种方式达到声扩散的目的：1）将厅堂内表面处理成不规则形状和设扩散体。2）体 型设计中采用不规则平、剖面处理。3) 吸声材料交叉布置。 4-7.厅堂用扬声器有几种类型？各有什么特点？如何根据厅堂的不同情况布置扬声器？厅堂用扬声器有几种类型？各有什么特点？如何根据厅堂的不同情况布置扬声器？ 扬声器是把音频电流转换成声音的电声器件，扬声器俗称喇叭，种类很多。 按能量方式分类：电动（动圈）扬声器、电磁扬声器、静电（ 电容）扬声器、压电（晶 体）扬声器、放电（离子）扬声器。按辐射方式分类：纸盆（直接辐射式）扬声器、号筒 （间接辐射式）扬声器。 按振膜形式分类：纸盆扬声器、球顶形扬声器、带式扬声器、平板驱动式扬声器。 按组成方式分类：单纸盆扬声器、组合纸盆扬声器、组合号筒扬声器、同轴复合扬声器。 按 用 途 分 类：高保真（家庭用）扬声器、监听扬声器、扩音用扬声器、乐器用扬声器、 接收机用小型扬声器、水中用扬声器。 按 外 型 分 类：圆形扬声器、椭圆形扬声器、圆筒形扬声器、矩形扬声器。 在室内如何布置扬声器，是电声系统设计的重要问题。 室内扬声器布置的要求是： (a)使全部观众席上的声压分布均匀。 (b)多数观众席上的声源方向感良好。 (c)控制声反馈和避免产生回声干扰。 扬声器的布置方式，大体可以分为集中式与分散式两种，也有将这两种并用的。 在观众厅，采用集中与分散并用方式有以下几种情况： (a)厅的规模较大，前面的扬声器不能使厅的后部有足够的音量。特别是由于有较深的挑台 遮挡，下部得不到台口上部扬声器的直达声； (b)集中式布置时，扬声器在台口上部，由于台口较高，靠近舞台的观众感到声音来自头顶， 方向感不佳。 (c)在集中式布置之外，在观众厅天花、侧墙以至地面上分散布置扬声器。这些扬声器用于 提供电影、戏剧演出时的效果声，属于重放系统。或接混响器，增加大厅内的混响时感。 扬声器也是室内建筑处理的一个组成部分，但它的安装与设置不应因此妨碍扬声器性能的 发挥，扬声器的安装位置与朝向应当严格按照电声设计的要求。 (a)最好使扬声器离开室内界面悬空安装，不能有物体遮挡扬声器的辐射； (b)或使扬声器的前面板突出界面，如果必须设在界面之后，则必须留足够的开口。开口部 分最好不设格栅，如果必须设置，开口率不能小于 80%。(c)扬声器不能与天花板或侧墙的装修板材直接相连，以免引起这些板材的共振。一般装在 金属的固定框架上，固定架直接与屋架或结构墙相连，与装修板材脱开。 (d)设于天花板上的大型扬声器或扬声器组，其背后应设天桥，以便上人调整、检修，天桥 周围应以吸声材料加以隔断。4-8 简述声反馈的产生及控制方法。简述声反馈的产生及控制方法。 声反馈的产生不仅与电声设备有关，而且与室内的声学条件有关。 扩声系统的传声器要接收来自三个方面的声音： (a)演讲者或演员、乐器（一次声源） ； (b)扬声器传来的重发声； (c)室内墙面、天花等的反射声； 控制声反馈是扩声系统设计的首要问题。控制声反馈措施有以下几个方面： (a)使传声器接收一次声源的声音尽量大； (b)尽量减小由扬声器传入传声器的声音； (c)减少返回传声器的室内反射声； (d)选用频率响应曲线平直的电声设备； (e)在调音台的周边设备中应用“反馈抑制器”设备。 4-9.声控室的声学设计要注意些什么问题？声控室的声学设计要注意些什么问题？ 扩声控制室是厅堂扩声系统的中枢，主要功能是监听与控制。内部有监听扬声器、调音台、 各种放大器、录音机及各种附属设备。 (1)一个中等规模的厅堂，声控制室的面积不应小于(1215)m2。 (2)声控制室应能通过观察窗看到全部舞台和部分观众厅，其位置一般布置在观众厅的后部 或是耳光口附近。 (3)将功放部分与声控室分