音乐声学与心理声学(第3版) 273


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  258音乐声学与心理声学(第三版)
  合适的混响时间取决于所演奏音乐的性质。例如,Scarlatti或Mozart的小型复调音乐曲目适合在较小混响时间的环境演奏,而Wagner或Berlioz的大型浪漫式作品适合在较大混响时间的环境演奏。混响时间较大的情况经常出现在大教堂、溜冰场和火车站。这些场所会使大多数音乐听起来模糊不清,然而当在大教堂里聆听复调声乐,例如,Palestrina的作品时,产生的效果会使人欣喜若狂!这是因为作曲家在创作时就已经考虑到其演奏的声学环境了。由于混响时间对房间内音乐的听音起如此重要的作用,也由于语言和不同类型的音乐对混响时间有不同的要求,人们对混响时间进行了大量的研究。事实上,当Wallace Clement Sabine在1898年发现对房间混响时间进行定量计算的方法,并以此实现对房间混响时间预测后,室内声学的研究向前迈进了一大步。在20世纪的前半个世纪,大多数厅堂的声学设计仅仅围绕这个参数进行,有些取得了成功,有些则非常失败。现在厅堂声学设计考虑了更多的物理声学和心理声学因素。.
  6.1.11混响时间的计算和预测
  混响声场消失所需的时间不仅与墙面的吸声系数有关,而且与房间内两次反射的时间间隔有关,由此我们可以推导出室内混响时间的计算公式。首先需要确定两次反射之间的时间间隔,这可以通过计算平均自由程(mean free path,缩写为MFP)得到。平均自由程即声波处在所有可能的入射角和到达所有可能的位置(扩散声场状态)时房间内两次反射之间的平均路程。对于一个矩形房间,平均自由程可由以下公式计算:
  其中,MFP为平均自由程(m),V为房间体积(m2),5为房间总表面积(m2。
  两次反射的时间间隔可由式(6.15)计算出来,即将其除以声速得:
  4V
  其中,r为两次反射的时间间隔(s),c为声速(m/s)。
  式(6.16)给出两次反射的时间间隔。声波每次撞击墙面时被吸收的能量比例为a,a即为前面提到的平均吸声系数。如果被墙面吸收的能量