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第6章听音的声学环境283
6.2.6共振模式的表现
从前面讨论可知,共振模式的表现不同于扩散声场的表现,存在以下一些结论:
(1)由于非随机入射,驻波模式撞击的墙面数目较少,吸声系数也比随机入射时小,因此驻波模式的声吸收并不像其他声波那样强;
(2)吸声量的减少与频率关系极大。在驻波发生的频率,声吸收较小,声音的衰减速度较慢;
(3)房间声能的衰减不再是单一的指数规律衰减形态(时间常数正比于平均吸声系数),而是存在几个衰减时间。其中最短的衰减时间一般由扩散声场产生,较长的衰减时间往往由房间共振模式产生,结果使得这些频率的声音成分过多,使房间的音质下降。
模式的能量如何随时间衰减?它与混响有什么关系?模式的声吸收对频率响应有何影响?
6.2.7轴向模式的衰减时间
模式声能的衰减在很多方面与附录3中分析的声能衰减相同,主要区别在于模式的吸声系数较小。这是因为模式声波并不处于随机入射状态,吸声系数只与一些特定的墙面有关,而不是整个房间的平均值。此外,两次反射的时间间隔主要与模式的路径有关,而与房间的平均自由程无直接关系。因此,模式的衰减时间极可能与混响声的衰减时间不同。
例如,轴向模式的路径长度是由支持该模式的两个反射面间距决定的,是房间的长、宽、高尺寸之一。因此,对轴向模式而言,衰减一定时间后的声能由附录3中的式(A3.5)修正后计算,即将平均自由程用反射面间距代替后得:
1s以后的模式声能=模式初始声能×(1-a)/wm)
其中,lnok为模式的两个反射面间距(m),amk为模式每次反射的吸声系数。
由上式可以导出衰减60dB所需时间的计算公式,此公式与式(6.17)类似,即: