聲學(xué)軟件
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室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)--五種可變混響技術(shù)聲學(xué)參量的變化規(guī)律
時(shí)間:
2021-10-25
作者:
思成舞臺(tái)設(shè)計(jì)
分類:
聲學(xué)知識(shí)
根據(jù)音質(zhì)參量的調(diào)節(jié)不同,我們把可變混響技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法分為五類,分別為改變吸聲量、改變體積、增設(shè)耦合空間、增設(shè)音樂(lè)反聲罩和電聲可變混響技術(shù)等。當(dāng)然也可以兩種或兩種以上方法一同使用,如改變體積的同時(shí)也可以改變吸聲量,增設(shè)耦合空間的同時(shí)也改變吸聲量等。
1、改變吸聲量
根據(jù)賽賓的混響時(shí)間公式,可知混響時(shí)間跟吸聲量成反比,增加吸聲量可以降低混響時(shí)間。改變吸聲量的措施主要有可調(diào)吸聲簾幕和其它可調(diào)吸聲構(gòu)造(如翻板式、圓旋轉(zhuǎn)式、升降式等),其中可調(diào)吸聲簾幕因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間較少、造價(jià)比較低等因素,應(yīng)用最廣泛。
增加吸聲量(布置在后墻),豐滿度變小、清晰度增大、響度變小、空間感中的視在聲源寬度基本不變而環(huán)繞感降低。
2、改變體積
根據(jù)賽賓的混響時(shí)間公式,可知混響時(shí)間跟體積成正比,增加體積可以提高混響時(shí)間。由于改變體積多數(shù)采用機(jī)械升降的方式,造價(jià)比較高,需要舞臺(tái)機(jī)械和建筑、結(jié)構(gòu)緊密配合,因此在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的比較少。
增加體積(頂部提升),豐滿度增大、清晰度減小、響度變小、空間感中的視在聲源寬度基本不變而環(huán)繞感略有降低。
3、增設(shè)耦合空間
耦合空間是指廳堂中存在的一些附屬空間(又稱混響室),這些空間使主廳內(nèi)衰變過(guò)程呈現(xiàn)非線性衰變(雙折線或多折線)等聲學(xué)特性的改變。耦合空間聲場(chǎng)的這種特性使長(zhǎng)混響和高清晰度這兩個(gè)一直被認(rèn)為相互對(duì)立的音質(zhì)參量得到較好兼容。計(jì)算機(jī)模型增加的耦合空間設(shè)置在舞臺(tái)的四周和觀眾廳的側(cè)部,耦合開(kāi)口均開(kāi)在側(cè)面的上部(盡量減少對(duì)早期側(cè)向反射聲能的影響)。
增加耦合空間(布置在舞臺(tái)周邊和觀眾廳側(cè)部,耦合開(kāi)口位于舞臺(tái)和觀眾廳的上部),混響時(shí)間延長(zhǎng)比較多而早期衰變時(shí)間變化比較小、清晰度增大、響度變小、空間感中的視在聲源寬度基本不變而環(huán)繞感降低。
4、增設(shè)音樂(lè)反射罩
劇院為了演奏交響樂(lè),一般都會(huì)在舞臺(tái)上增設(shè)音樂(lè)反聲罩以改善音質(zhì)效果。
增設(shè)音樂(lè)反聲罩,豐滿度增大、清晰度減小、響度變大、空間感中的視在聲源寬度基本不變而環(huán)繞感增強(qiáng)。
音樂(lè)反聲罩就像一個(gè)擴(kuò)容的放大器。增加觀眾廳的響度。延長(zhǎng)了混響時(shí)間,提高了音樂(lè)豐滿度,提高了舞臺(tái)支持度,便于樂(lè)隊(duì)之間的相互聽(tīng)聞。
5、電聲可變混響技術(shù)
電聲可變混響技術(shù)是通過(guò)合理布置包含特定算法的電聲系統(tǒng),包括拾音的麥克風(fēng)陣列、數(shù)字信號(hào)處理單元和揚(yáng)聲器陣列等,利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)改變音質(zhì)的效果。經(jīng)麥克風(fēng)陣列拾取的自然聲信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理單元的運(yùn)算處理后,再通過(guò)揚(yáng)聲器陣列進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?fù)現(xiàn)。揚(yáng)聲器陣列的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的是建立“虛擬”的墻體和吊頂,并利用數(shù)字信號(hào)處理的方式調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器陣列的大小和延時(shí),以取得和真實(shí)物理邊界相一致的反射聲序列,從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)物理邊界一樣的音質(zhì)效果。與擴(kuò)聲系統(tǒng)中的電子混響效果器相比,電聲可變混響技術(shù)建立的聲場(chǎng)具有完全真實(shí)物理邊界的時(shí)間特性與空間特性。
電聲可變混響技術(shù)還可以模擬世界著名廳堂(如維也納金色大廳)的音質(zhì)效果。事先采集世界著名廳堂主要測(cè)點(diǎn)的脈沖信號(hào),然后通過(guò)信號(hào)處理單元的運(yùn)算處理使現(xiàn)有廳堂的主要測(cè)點(diǎn)完全符合世界著名廳堂的脈沖信號(hào),從而具備某著名廳堂的良好音質(zhì)效果。
與建聲可變混響技術(shù)相比,電聲可變混響技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合與應(yīng)用范圍更廣,音質(zhì)的可變性更強(qiáng),且無(wú)需大興土木,方便靈活。缺點(diǎn)是無(wú)法用來(lái)降低廳堂原本的混響時(shí)間,且可能由于系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題而引起聲染色。
每種可變混響技術(shù)都有它調(diào)節(jié)的目的,如增加吸聲量就是為了降低混響時(shí)間、提高清晰度;增加體積是為了延長(zhǎng)混響時(shí)間、提高豐滿度;而增加耦合空間的目的是延長(zhǎng)混響時(shí)間的同時(shí)也提高清晰度。但也都不可避免地帶來(lái)副作用,響度和環(huán)繞感降低。
增設(shè)樂(lè)罩與增加體積相比,不僅能起到延長(zhǎng)混響時(shí)間、提高豐滿度的目的,同時(shí)還能提高響度、環(huán)繞感和舞臺(tái)支持度。
電聲可變混響可以按需調(diào)整反射聲序列(只可延長(zhǎng)不能縮短混響時(shí)間),它可以模擬:減少吸聲量+其它三種建聲可調(diào)混響狀態(tài)。因此應(yīng)用場(chǎng)合和范圍更廣,方便靈活。
由于大家都認(rèn)識(shí)到早期側(cè)向反射聲能的重要性,一般不會(huì)改變池座側(cè)墻的特性,因此各種可變混響技術(shù)并不會(huì)改變視在聲源寬度ASW和親切感ITDG。
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