室内音响系统的作用.pptx

室内音响系统的作用1969年博纳在《声系统增益》的文章中，提出计算潜在系统增益的方法。（现代声学系统设计的基础理论）
优化系统的几何准则：
传声器靠近讲话人，以接收讲话者的直达声；
传声器距离扬声器足够远，处于扬声器的混响声场中；
假如听音者处于扬声器的混响场中，就会使听音区域的声压级在声系统电路接通时不大于声系统电路断路时在传声器位置讲话人的声压级。
系统∆：系统关闭时传声器处的声压级与系统打开时听众席处的声压级差容积不足80m3的小型会议室
平均吸声系数α=0.2
表面积111m2
将说假定扬声器的指向性指数为6dB，扬声器的临界距离？无扩声时，说话人在传声器处的声压级为71dB
无扩声时，说话人在听音人处的声压级为65.4dB
根据避免声反馈的要求，有扩声时扬声器在传声器处的声压级最大为71dB
有扩声时，扬声器在传声器的直达声声压级为68dB
有扩声时，扬声器在听音人处的声压级为68dB
系统声学增益为2.6dB
博纳强调，为了获得最大声系统增益，传声器必须处在讲话者的直达声场中，并在扬声器的混响声场中。计算说话人与扬声器的临界距离
无扩声时，说话人在传声器及听音人处的声压级
有扩声时，扬声器在传声器及听音人处的声压级
计算声增益
考虑传声器的指向性后，如传声器的指向性在其主轴为5dB，则传声器接到讲话人的声压比混响声场大5dB。
系统增益增加5dB的可能。
在扬声器与传声主轴成75度时，传声器的指向性为3dB，而扬声器在此轴向为-3dB，所以此轴总合的指向性为0dB不使用扩声系统
空场α=0.2R=110
满场α=0.4R=293
讲话者(指向性指数为3dB)的临界距离空场2m满场3.4m40只扬声器以1.5m为中心间隔安装，在4KHz范围内平滑覆盖，作用于人耳的声压级在整个地面区域只有2-3dB的差异
无扩声时，说话者在听音者处产生的声压级，空场时59dB，满场时55dB
有扩声时，房间各处的最大声压级为70dB
考虑到6dB的安全余量，最大声学增益，空场时5dB，满场时9dB在上面的例子中，计算增益时没有涉及频率范围
大多数声系统中，主要考虑系统增益使讲话者的声音在整个聆听区域放大到适当的声压级
因此，计算增益的最重要频段为讲话最清晰的频段，即500Hz-4000Hz
在500Hz以下系统的响应可以衰减或切除，不会过多降低讲话的音质
在高频段，由于物体、空气的强吸声及扬声器系统的指向性，2500Hz以上很难有什么反馈频率
确定一个系统能否成功放大人的语言，最好在1000Hz及4000Hz的频率上进行计算。
低于500Hz的区域不能简单忽略，而要在200-500Hz范围上检查房间常数、指向性等。传声器处于说话人的直达声声场
传声器、听音人处于扬声器的混响声声场
系统增益公式
讲话者在传声器处产生的声压级为L通常是在单一频带上进行
1KHz中心频率的倍频程
粉红噪声语言声压级远高于环境噪声声压级。尽量减小空调系统的噪声和外界噪声的影响。一般，噪声级应比最低语言声压级小25dB。但对于扩声声压级十分高的声级，噪声级可以比讲话者声压级低10-15dB
混响时间。从清晰度讲混响时间短些为好，如1.5S或更低
直达声与混响声之比。当混响时间超过1.5S时，语言清晰度就是混响时间与直达声和混响声之比两项的函数
评价语言可懂度的方法：
辅音的清晰度损失可以当做可懂度的唯一指示标准
辅音清晰度下降到15%是最大可接受的语言可懂度下降量
辅音的损失是混响时间和直混比的函数
当听音人远离讲话者，辅音清晰度损失增加，即随着直混比的下降，可懂度也下降。这种关系在-10dB内有效。根据座位席的大小，房间的声学特性常常会有很大不同，计算应以“最差情况”条件作为基础。
局部声学条件的存在，并不在统计理论的考虑范围内
在大的混响空间中，音响系统的设计始终要有足够的灵活性
音响系统不能无限制的提高输出，当存在大背景噪声的情况下，可能影响使扩声系统性能的发挥教堂
假定房间中频段的混响时间为4S

方案一：
在圣坛上方的高处设置单点扬声器组
假定扬声器组包括两个双辐射号筒
远区覆盖20*40度
近区覆盖90*40度
计算出观众席中所选点上的直混比，以决定可接受的可懂度条件能否被满足计算，当两只号筒分别加入1W的功率时，室内的混响声场？

因为电声转换效率η=20%
所以混响声压级=10lg（2W*0.2/610）+126=94dB
可以计算出，号筒在远处45m处和26m处产生的声压级均为为85dB
直混比=85-94=-9dB
要想改善这样一个房间的清晰度，可以将扬声器分散布置，每只扬声器覆盖一个小区域，在此区域直达声与混响声之比较高

方案二：
将一些小型扬声器排列在教堂两旁，每个扬声器的覆盖距离不超过5—6m，并在系统中加入适当的延迟，可得到自