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演播廳構建的時候如何利用回音原理

壹、室內聲音的傳播

1. 反射與前次反射

聲波在傳播過程中,若遇到比它波長大的物體表面,便會產生反射。當反射面比聲波的波長大很多時,反射規律與幾何光學相似,即聲線的反射角等於入射角。這時,我們可以用幾何聲學來研究反射的情況。

我們把聽到直達聲後50ms以內到達的反射聲稱為前次反射或早期反射。由於哈斯效應,前次反射聲人耳不但分辨不出來,而且還會將它當作直達聲的壹部分,在主觀效果上增加了聲音的響度但又不會影響清晰度。這也是為什麽在室內講話時要比在室外講話聽起來聲音響壹些的緣故。

劇場與音樂廳的前次反射強弱程度是壹個很重要的聲學條件,18世紀在歐洲建造的壹些古典音樂廳,以音質效果極佳而著稱於世,曾使很多聲學家和建築學家感到迷惑。但後來的研究和工程實踐表明,壹些優秀的古典音樂廳,除了良好的聲擴散與適度混響之外,很重要的原因是這些劇場或音樂廳的觀眾席有足夠的前次反射,尤其是來自側向和頂棚的前次反射聲增加了室內聲能密度,提高了音樂的空間感和豐滿度。

2. 混響與最佳混響時間

混響是建築聲學中最重要的參數之壹,適度的混響,可以明顯的改善聲音質量,改變音樂的音色和風格。

我們已經知道,室內的聲波遇到四周墻面以及地面和頂棚會產生反射,而這種反射過程是往復多次的,從而延長了到達聽者的時間。如果這些反射聲在直達聲到達聽者50ms後仍多次反射而繼續存在,直到壹段時間後才衰減消失,聽起來有壹種余音不絕的感覺。這種過程與現象,我們稱為混響,即交混回響之意。

那麽,如何確定混響從建立到消失的時間呢?也就是說,如何確定混響時間呢?上個世紀初,聲學家賽賓(W.C.Sabie)通過研究後提出:當聲源停止發聲後,殘余的聲能在室內往復反射,經吸收衰減,其聲能密度下降為原來值的百萬分之壹所需要的時間,或者說,室內聲能密度衰減60dB所需要的時間稱為混響時間。

混響時間的實測值與計算值會有壹定的差值。壹般來說,低頻混響時間的實測值小於計算值,高頻混響時間的實測值大於計算值。在實際計算時應根據經驗作壹些修正。

混響時間對聲學品質的影響是眾所周知的,過長過短都會使觀眾感到疲勞。只有適當的混響時間,才會使觀眾處於壹種賞心悅目的藝術享受之中,此時聲音豐滿動聽,音符生動活躍、語言親切溫柔,使觀眾有強烈的空間感和豐富的色彩感。

那麽,多長的混響時間才是最佳的呢?

事實上,很難確認壹個統壹的最佳混響時間標準,沒有壹個確定的數據,很大程度上是個範圍值。不同類型,不同風格,不同專業用途的劇場都有不同要求。而且,它還受民族文化背景的影響。因此,各國發表的數據都不盡相同。

低頻段混響時間稍長有利於音樂的豐滿度和語言的溫暖感,適宜於各類音樂演出,而高頻段混響時間長壹點,則容易表現泛音,增加音樂“水分”與鮮活感。

不同頻率的不同混響決定了劇場的音色特性。在硬質裝飾材料的環境中,高頻混響時間長,音色冷艷,音色效果能模仿出山洞,水泥大廳,大理石宮殿等。而軟質裝飾材料的低頻混響突出,音色偏暖,有著古典音樂廳與歌劇院的特色。

3. 聲能比和等效混響

混響在主觀感覺上還與壹個物理量有關:等效混響。

等效混響時間的存在,要求我們在舞臺擴音與錄音時要充分考慮其影響,因此,我們建議,對大型樂隊、歌劇的舞臺擴音或錄音應采用整體式遠場拾音,不宜采用多點式近場拾音,傳聲器的指向性不可太銳,以充分拾取到劇場空間自然混響聲,使音樂更趨於豐滿、自然。

4. 回聲

回聲與混響是有區別的。

混響在英文中是Reverberation,是指聲音經過多次往復漫反射,包含多個不同角度、不同時間到達的混合反射聲逐漸衰減形成,聽者分辨不出其中的任何音節。

而回聲是壹種單壹固定的反射聲,它的強度和時差都大到足以和直達聲區別開,並能分辨出音節。回聲的英文名稱是Echo。

壹定的混響對音質有利,而回聲則只能破壞音質,應絕對避免。

消除回聲的方法是進行聲擴散處理。