:與聲場能量來一次對接:觀眾到底需要怎樣的聲???

顺发彩票官网    專業音響技術類    與聲場能量來一次對接:觀眾到底需要怎樣的聲???

顺发彩票官网 www.nfeqi.icu  在聽力學的應用中,不管是聽力檢測還是助聽評估等都需要在一個特定的環境中進行,這樣才能獲得比較準確的結果,這就需要我們在測聽室中建立相對應的聲場環境。
       簡單來說,媒質中有聲波存在的區域就是聲場。聲場可以有多種分類(自由場或擴散?。?,而現實中純粹的自由場或擴散場是不存在的,多是不同性質的聲場的組合。這主要介紹下:近場與遠??; 自由場與消音室;混響場與混響室。
 


       1. 近場與遠場
       當聲源在自由空間輻射時,聲源附近的聲壓和質點速度不同相的區域,稱為近場。聲源最大尺寸的一倍距離或聲源發出的聲音一個波長以內的區域,均涵蓋在近場內。在近場中,由于聲源不同部分輻射的聲波到達接受點時其振幅和相位都不相同,因此聲波的干涉會比較復雜,導致在聲源附近出現了許多分布很密集的聲壓極大值和極小值。另外,在近場中聲音循環傳播,聲壓與距離二者之間沒有特定的關系。
       當距離大于2倍聲源的尺寸或大于兩個波長時的位置,稱為遠場。越遠離聲源,聲源可近似看作點聲源,波陣面可近似看作平面波,此時距離與聲壓之間有特定的關系。
       明確近場與遠場的概念十分重要,在實際測量中近場會出現聲壓幅值起伏的特征(聲波干涉嚴重),所以,通常測試在遠場進行。遠場測試的結果與實際的效果相同。在測量聲源的聲壓級時,通常的做法是測量跟聲源表面1米處的聲壓級,而1米波長對應的聲音頻率為340Hz,也就是說測量1米處的聲壓級,對于大多數關鍵的頻率成份來說,已處于遠場中。



由于聲音是一個場量,除了聲學測量必須在遠場進行之外,某些聲學測量必須在特定的聲學環境中進行,例如自由場與混響場。因此,接下來我們講講常見的自由場與消音室,混響場與混響室。

       2. 自由場與消音室
       自由場是指聲源在均勻、各向同性媒介中傳播時,不計邊界影響的聲場,此時聲場中只有直達場而沒有反射聲。實際上,只能做到反射聲盡可能小,和直達聲相比可以忽略不計。例如,聲源懸浮于室外足夠高的空間上,聲源輻射的聲波可以無阻礙地向四面八方傳播,那么,此時,這樣的聲場就可認為是自由場。但實際上,聲源是不可能懸浮于空中的,只能位于有限高度上,而地面認為是一個半徑無限大的反射面,那么,把這樣的聲場稱為半自由場,如聲源位于室外空曠場所。在自由場的遠場中,距離每增加一倍,聲壓級降低6dB,如下圖所示。
 


       當測量靠近地面進行時,還需考慮聲源與接收器之間的地面影響。例如聲波沿地面傳播時的聲衰減與地面的性質及其覆蓋物有關,厚草地對聲波的衰減約為20dB/100m。因此,聲壓測量時,測量位置都要求有一定的高度。常規的高度是1.2米(人坐立時耳朵高度)或1.5米(人站立時耳朵高度)。
       因此,為了模擬自由場的聲學環境,人們建立了全消聲室。為了使室內建立自由聲場,房間六個表面都應該鋪設吸聲系數特別大的材料,比較常用的是尖劈和復合材料,要求在使用的頻率范圍內的吸聲系數大于0.99。全消音室地面上也需要鋪設吸聲材料,因此,在地面的吸聲材料之上應該裝設水平的鋼蠅網,以便放置試件并能在房間內起動。
 


       在全消音室,聲音傳播如同在自由場中,幾乎無反射。但通常高頻聲音比低頻更有效,這是因為消音室可用的最低頻率取決于房間體積和尖劈長度,如安裝1-2米尖劈的大房間有效的低頻可達100Hz。對于要求嚴格避免反射干擾的測量,必須在全消音室內進行,如測量聲功率、測量聲源的指向性等。通常,全消音室在學術研究性質的單位偏好使用,因為可排除地板反射造成的影響,對待測聲源可做較為精確的計算與預測。
       與半自由場相對應的消音室是半消音室,即地面作為反射面,不鋪設吸聲材料,而其他五個面鋪設吸聲材料。通常用于模擬現實的情況,如汽車行駛在路面,那么路面就是一個大的反射面,如下圖所示為帶轉轂的半消音室。在工程行業,如機械、汽車,電子等行業通常使用半消音室。在半消音室常見的測量有聲功率、TPA和通過噪聲等。



       3. 混響場與混響室
       在講敘混響場之前,先讓我們明白一下擴散場的概念。直達聲與混響聲相等的距離稱為擴散距離,也稱為混響半徑,距離大于擴散距離的聲場稱為擴散場,通常聲音在室內傳播時才具有這種特性。擴散場內,空間各點的聲強強度幾乎相等,從每個方向到達某一點聲能流的概率相同,并且各個方向到達的聲波相位是無規則的。如果想避免直達聲的影響,那么測量的傳聲器與聲源的距離應該大于擴散場距離。
       混響場有兩種含義:一種是指擴散??;另一種是指聲源在室內穩定地輻射聲波時,室內聲場中離聲源某個距離外混響聲比較均勻的區域。具有擴散場的實驗室就是混響室,它的吸聲很小,混響時間很長,室內聲波經過多次反射形成聲能分布均勻的房間。在混響場中,不同位置的聲壓級幾乎是恒定的。
       混響室由堅硬的墻、天花板和地板構成,這些表面具有強反射性,并且墻面不平行,常采用不規則形狀房間或邊長成調和級數比的矩形房間,如下圖所示?;煜焓業幕煜焓奔淶納舷拊詬咂等【鲇誑掌納?,在低頻取決于壁面的聲吸收。通常,在混響室內低頻段時,對寬帶噪聲的頻響表現出來一些峰值為房間的聲模態;在高頻段,各個模態開始疊加,聲模態反而不明顯了。為了保證房間在低頻更均衡,經常使用低頻吸聲單元和旋轉的擴散器,如下圖中天花板上吊掛的裝置。



       在混響室可以測量聲功率、材料的吸聲系數、聲音的傳遞損失等。一間混響室作為聲源室,一間消音室作為接收室,即可用來測量墻壁、門窗或汽車前圍板等結構的隔聲特性。下圖所示為測量汽車前圍板的隔聲效果,在混響室內放置12面體積聲源,在一面墻壁上開孔用于安裝待測件,在另一消音室測量透射聲,用于評價前圍板的隔聲效果。

2019年2月28日 13:38
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