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室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計--五種可變混響技術(shù)聲學(xué)參量的變化規(guī)律
時間：
2021-10-25
作者：
思成舞臺設(shè)計
分類：
聲學(xué)知識
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，如改變體積的同時也可以改變吸聲量，增設(shè)耦合空間的同時也改變吸聲量等。
1、改變吸聲量
根據(jù)賽賓的混響時間公式，可知混響時間跟吸聲量成反比，增加吸聲量可以降低混響時間。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)簡單、占用空間較少、造價比較低等因素，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)賽賓的混響時間公式，可知混響時間跟體積成正比，增加體積可以提高混響時間。由于改變體積多數(shù)采用機械升降的方式，造價比較高，需要舞臺機械和建筑、結(jié)構(gòu)緊密配合，因此在國內(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。耦合空間聲場的這種特性使長混響和高清晰度這兩個一直被認為相互對立的音質(zhì)參量得到較好兼容。計算機模型增加的耦合空間設(shè)置在舞臺的四周和觀眾廳的側(cè)部，耦合開口均開在側(cè)面的上部（盡量減少對早期側(cè)向反射聲能的影響）。
增加耦合空間（布置在舞臺周邊和觀眾廳側(cè)部，耦合開口位于舞臺和觀眾廳的上部），混響時間延長比較多而早期衰變時間變化比較小、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)音樂反射罩
劇院為了演奏交響樂，一般都會在舞臺上增設(shè)音樂反聲罩以改善音質(zhì)效果。
增設(shè)音樂反聲罩，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。
音樂反聲罩就像一個擴容的放大器。增加觀眾廳的響度。延長了混響時間，提高了音樂豐滿度，提高了舞臺支持度，便于樂隊之間的相互聽聞。
5、電聲可變混響技術(shù)
電聲可變混響技術(shù)是通過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)字信號處理單元和揚聲器陣列等，利用數(shù)字信號處理技術(shù)實現(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通過信號處理單元的運算處理后，再通過揚聲器陣列進行適當(dāng)?shù)膹?fù)現(xiàn)。揚聲器陣列的設(shè)計準則的是建立“虛擬”的墻體和吊頂，并利用數(shù)字信號處理的方式調(diào)節(jié)揚聲器陣列的大小和延時，以取得和真實物理邊界相一致的反射聲序列，從而實現(xiàn)真實物理邊界一樣的音質(zhì)效果。與擴聲系統(tǒng)中的電子混響效果器相比，電聲可變混響技術(shù)建立的聲場具有完全真實物理邊界的時間特性與空間特性。
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點的脈沖信號，然后通過信號處理單元的運算處理使現(xiàn)有廳堂的主要測點完全符合世界著名廳堂的脈沖信號，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)用場合與應(yīng)用范圍更廣，音質(zhì)的可變性更強，且無需大興土木，方便靈活。缺點是無法用來降低廳堂原本的混響時間，且可能由于系統(tǒng)穩(wěn)定性問題而引起聲染色。
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間、提高清晰度；增加體積是為了延長混響時間、提高豐滿度；而增加耦合空間的目的是延長混響時間的同時也提高清晰度。但也都不可避免地帶來副作用，響度和環(huán)繞感降低。
增設(shè)樂罩與增加體積相比，不僅能起到延長混響時間、提高豐滿度的目的，同時還能提高響度、環(huán)繞感和舞臺支持度。
電聲可變混響可以按需調(diào)整反射聲序列（只可延長不能縮短混響時間），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)用場合和范圍更廣，方便靈活。
由于大家都認識到早期側(cè)向反射聲能的重要性，一般不會改變池座側(cè)墻的特性，因此各種可變混響技術(shù)并不會改變視在聲源寬度ASW和親切感ITDG。
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