在禮堂、藝術(shù)演出中心、劇院、音樂廳、體育場館、教室以及教堂等建筑設(shè)計中，都要求進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計以便能獲得清晰、愉悅、無失真的語音和音樂效果。這是建筑設(shè)計中的一項基本要求。
因為良好的聲音效果對于許多建筑物都是重要的，因此建筑設(shè)計師在設(shè)計初期就應(yīng)該充分考慮建筑物的聲學(xué)效果。在實際操作中，這意味著聲學(xué)專家和聲音系統(tǒng)設(shè)計師應(yīng)在一開始就被邀請加入設(shè)計隊伍，最好是在構(gòu)思階段就加入，以便確保聲學(xué)和擴(kuò)聲在基礎(chǔ)規(guī)劃階段就能得到加強(qiáng)。所以，一個好的建筑音效設(shè)計離不開對聲學(xué)和聲音的理解以及一個好的設(shè)計團(tuán)隊。
聲學(xué)概念
聲光之間的不同點(diǎn)
由于人類感官在許多方面都是模擬式的，因此有一種錯誤的認(rèn)識認(rèn)為聲音與光是詳細(xì)的，造成這種錯誤認(rèn)識的例子是你只需要像照明一樣用聲音“覆蓋”一個區(qū)域即可。然而，這種模擬性認(rèn)識卻在一些基礎(chǔ)的物理學(xué)面前顯得漏洞百出。
我們感知到的聲音的空氣傳播波長要比光線的電磁波傳播波長要長得多。當(dāng)多束光線照在室內(nèi)的同一個目標(biāo)時，光線亮度的增加不會產(chǎn)生給人以可察覺的視覺失真。相比之下，多個聲波投射在室內(nèi)的同一個目標(biāo)卻相互干擾，甚至?xí)嗷サ窒窃摲块g經(jīng)過了專門的聲學(xué)設(shè)計以避免這種結(jié)果的產(chǎn)生。這種干擾可能會使聲譜中的某些重要元素喪失，從而在室內(nèi)的不同地點(diǎn)產(chǎn)生不同的聲音質(zhì)量，并延遲聲音的到達(dá)時間。所有這些因素加起來可能會使音樂沉悶，質(zhì)量降低，使說話聲無法聽清。
造成這種干擾的常見原因主要包括反射和擴(kuò)音音箱交感作用。
聲音反射 堅固且平直的墻面，如戲院包廂的正面墻等，可能會產(chǎn)生反射。如果包廂位于劇院或禮堂的后部，反饋回觀眾席的聲音會使坐在舞臺和包廂之間的觀眾難以聽清臺上的說話聲，因為這部分觀眾會既聽到原始聲音，也聽到回聲，后者抵達(dá)耳部的時間會稍晚些。從而造成觀眾聽不清或聽到的聲音雜亂無章。
房間與墻壁的形狀
凹面，圓形，包括凹墻和穹頂形，這些形狀對于語音質(zhì)量要求高的房間是最不適宜的。凹面會將聲音聚焦于一個特定區(qū)域，使該區(qū)域較房間的其他區(qū)域的聲音更強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的延時反射，無法與原始聲同步。這會產(chǎn)生聽不清的問題。解決的辦法是將凹面改成多個表面球形凸起形，這樣可散播回聲波成多個向不同方向傳播的較小的聲波，從而降低聽眾的不舒服程度。
聲學(xué)處理 吸聲材料一般都是頻率可選的，即某些材料只吸收高頻聲，而另外一些材料卻既能吸收高頻聲，也能吸收人耳可辨別的中頻聲。確保所選擇的用于覆蓋墻壁、門窗的吸音材料能吸收需要被吸收的聲頻，并恰好在需要吸收的區(qū)域，是重要的。其他處理手段，如使用擴(kuò)散體擴(kuò)散聲波，在某些時候可能更加有效。合格的聲學(xué)專家能針對特定問題給出最行之有效的聲音處理方式。
“30微秒與30英尺”原理
反饋在什么時候會使聽眾厭煩？一般情況下，反饋聲的傳播距離比原始聲傳播距離超出30英尺或30英尺以上時，回聲即會對人的聽覺產(chǎn)生負(fù)面影響。這是由于只要聲音在30ms以內(nèi)抵達(dá)人類的大腦，后者便能將這些聲音作為一個聲音來予以辨別，而在原始聲音之后超過30ms抵達(dá)的聲音就會被識別為一個回聲，回聲便會對音樂或說話聲造成干擾，影響人耳的辨別。
聲音每毫秒的傳播距離大約為一英尺。30ms的時間聲音可傳播30英尺的距離。當(dāng)回聲的傳播距離——即從聽眾至反射面再折回到聽眾的距離，超過30英尺時，回聲就會影響到人耳的可理解性。例如，從來自聽眾后面10英尺的墻壁產(chǎn)生的聲反射一般不會對人耳理解聲音產(chǎn)生影響，因為原始聲通過人耳的時間為10ms，從墻壁回來的發(fā)射聲抵達(dá)人耳的時間也為10ms，加起來只有20ms，小于30ms的允許時間間隔。然而，同樣的情況，如果反射墻在聽眾后面20英尺的話就會產(chǎn)生問題，因為原始聲到達(dá)聽眾耳朵和反射聲到達(dá)聽眾耳朵的時間均為20ms，加起來總共有40ms，超過了30ms的允許時間間隔。
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