第一节
一、室内声场的基本特征
（二）简正方式和简正频率

室内声场
概念：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（L=n•λ/2），就会产生共振（形成驻波 ）。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 。 室内驻波不仅可以发生在矩形房间的X、Y、Z三个轴向（如图 4-2中的“1”，即为X向驻波），还可以发生在X-Y、X-Z或Y-Z 三个平面内（如图4-2中的“2”），也可以发生在空间的其它 方向（如图4-2中“3”）。“l”称为轴向驻波，“2”称为切向 驻波，“3”称为斜向驻波。


第一节
二、混响和混响时间
（二）混响时间的计算

室内声场
混响时间的定义：通常，我们定义Lp衰减60(dB)的时 间为混响时间。记为T60。 T60＝（Tb—Ta）×60/（Lpa—Lpb）
（1）T60 与房间内的声源声功率无关。 （2）左图中曲线上端为稳态时测点声压 级，下端为背景声压级，直线ab为衰减 过程。
第一节
二、室内声场分布
（三）声源指向因子

室内声场
混响半径 的计算，是采用电声源（无指向性声源） 。 电声系统所涉及的声源常具有指向性的声源。 指向因子Q：自由声场（无反射声的声场，此时，声源
ห้องสมุดไป่ตู้
周围无反射界面、或反射面a值均等于1）中，声源在 某方向上某点产生的声强Id与相同声功率无指向性声源 在该方向该点产生的声强Id0的比值为： Q I d
第四章
室内声场与音质
淮北师范大学 教育学院
张家年
本章主要内容
1 2 3 第一节 室内声场 第二节 室内音质评价 第三节 室内音质的改善 第四节 吸声与隔声材料的结构与机理
第一节
一、室内声场的基本特征
室内声场
概念：室内声场是指声源辐射的声波在封闭的室内空间传播时所形 成的声场。 （一）室内声的组成
声能密度也在室内空间的分布。
（一）房间常数


房间常数是房间吸声能力以及混响声声能密度的反映 4W 根据相关原理可导出右图公式： e S c( ) 1 式中，e为声能密度，W为声功率， 4 W S 设 R ，上式即为e 1 cR
第一节
二、室内声场分布
（二）混响半径

室内声场
混响半径 当直达声场与混响声场的声能相等时，受声 点到声源的距离r称为混响半径rc 。

测量方法：P41
V—闭室的容积。
第一节
二、混响和混响时间
（二）混响时间的计算

室内声场
艾润公式 式中，若 ——〉1时，则T60——〉0，这和理论结果 是一致的，艾润公式克服了赛宾公式的局限性。 当 <<1时，-ln（1— 式就一样了。 ）约等于 ，这和赛宾公



第一节
二、混响和混响时间
（三）混响时间的频率特性
第一节
二、混响和混响时间
（二）混响时间的计算

室内声场
通常，在声场均匀分布的封闭室内的混响时间可用著 名的赛宾(W.C.Sabine)公式进行工程估算 ：
0.161 V T60 S

T60—闭室的混响时间(s)； S—室内表面总面积(m2)，包括地面、墙面和天花板；


—墙壁、天花板、地板等房间内表面的平均吸声系数；

对室内的脉冲声源辐射的一个脉冲声，室内听音者首先听到的应是 直达声；
接着是从最近的反射面（地面、墙壁、天花板等）反射过来的“第 一反射声”。 紧接第—反射声后是从次近反射面反射过来的第二反射声，以及其 后的第三、第四等前期反射声。 再以后则是人单无法区分开的众多反射面、众多反射次数的众多反 射声的叠加…．。


第一节
二、混响和混响时间
室内声场
（一）室内声场的建立、稳定和衰减

室内声能密度从0到稳定值4W/cA的过程称为室内声场 的建立与稳定过程。 室内声能密度从稳定值4W/cA逐渐衰减为0的过程称为 室内声场的衰减过程。 图4-3描述了上述室内声场的这种建立、稳定和衰减过 程。图中，a、b、c三条曲线分别表示大小、形状相同 ，但室内界面吸声量不同的三个房间的上述过程。其 中曲线a所表示的房间吸声量最小，而曲线c所表示的房 间吸声量最大。

第一节
一、室内声场的基本特征
（二）简正方式和简正频率

室内声场
概念：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（L=n•λ/2），就会产生共振（形成驻波 ）。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 。 室内驻波不仅可以发生在矩形房间的X、Y、Z三个轴向（如图 4-2中的“1”，即为X向驻波），还可以发生在X-Y、X-Z或Y-Z 三个平面内（如图4-2中的“2”），也可以发生在空间的其它 方向（如图4-2中“3”）。“l”称为轴向驻波，“2”称为切向 驻波，“3”称为斜向驻波。

第一节
一、室内声场的基本特征
（三）室内声场的基本特征

室内声场
如果室内声源辐射的是连续稳定声波，那么在室内各受音点 接受到的声压值也是稳定的，但由于反射声对直达声迭加的 结果，声压随声源距的衰减没有象室外声场那样明显。 由于室的周边界面对声的反射作用，当室内声源停止发声后 ，室内声并不立即停止，而是继续持续一段时间，这种声的 残响现象通常称之为混响。 由于室形状的复杂性或线度比例失当，声波在室内传播时， 还有可能产生回声、聚焦、蛙鸣以及前面已提及的声染色等 特异声现象。

室内声场
由于室内各界面材料或界面结构对不同频率的吸声系 数不一样，因此，对不同的频率的声波，房间的混响 的时间也不一样。这一特性称为混响时间的频率特性 ，或叫做T60频谱。
一般情况下，如无特别说明，一个房间的混响时间是

指500Hz声波的混响时间。
第一节
二、室内声场分布
室内声场
概念：室内声场分布，是指固定而稳定的声源发声后，其
设室内一点声源，声功率为W，距声源r处的直达声声密
2 度 e W / 4 r c；另一方面该声源又建立起的混响声 d 能密度 e 与r无关。 4 W /cR


W 4W 取某一半径rc，使得该点ed=e，即： 2 4rc c cR
解得
1 R r 或 r 0 . 14 R c c 4