声音简正振动模式

bjltj

在房间的分界频率以下的低频段声音的传播，决定于它的室内简正振动模式。这是三维驻波, 它只在房间特定的简正频率才能受到激发。每一个简正振动模式都有它相应的空间声压分布。如果一个声压接收器，例如人耳或传声器，在房间里面移动，在受激发的简正振动区域内，会记录到声音强度的很大起伏。
在哪些频率会出现房间的共振，它们的声压级分布又是怎样的，首先决定于房间的几何尺寸和它的体积大小。矩形房间的简正振动频率可以用简单的公式计算。而其他的房间形状则必须用比较费事的数字近似处理方法。
对于矩形房间， 在上线计算-房间声学-简正模式中，给出了前25个简正频率， 并按照逐渐升高的序列排列。为了便于区分各类简正频率，人们使用了三组正整数的组合。上线计算所列表中以nx, ny 和 nz表示。下标指数x, y 和 z，表示了它属于房间的哪个方向。譬如，房间模式(1 2 1)，在表的第4列有一个辐射状钮（圆形钮，可点击）用它可以得到室内各墙面间相应模式的声压分布。
一个好的声学环境，简正振动频率的分布应该均匀，而且在某一频率及其附近不出现好几个简正振动的堆积。如果是一个立方体的房间， 边界尺寸为2米，会有多个简正振动的频率相同。例如，房间的模式(2 0 0), (0 2 0) 和 (0 0 2) 它们的简正频率都是171.5 Hz。简正频率落在一起的情况常常发生在房间的某一尺寸与另一尺寸成整数倍时，比如，房间的宽度是高度的两倍。较好的房间尺寸比例可以是例如1/1.4/1.9 或1/1.6/2.1。
看一下从某一个扬声器位置到某一个听音位置的传输相应，如果在一间普通的房间里，传输相应的声压级有30 dB的偏差，是一点也不少见的。传输响应，通常也称为频率响应，给出的是声信号从声源到接收者处的过程中，各个频率受到的影响。差值为10 dB， 主观感觉的响度差一倍; 3 dB的差异，可明显地感觉到; 1 dB则相应于感知域限。
上线计算-扬声器时， 可以从不同厂家生产的各种扬声器，计算出相应的传输响应。数据库里的扬声器的数据，取自测试杂志 ‹Stereoplay› 的测试工作室。计算程序还需要输入有关房间﹑室内设备和所安装的吸声材料。由此计算出混响时间及从扬声器至听者位置的传输响应。在房间平面图中，用以计算传输相应的扬声器总是用深灰色表示的。
如果需要改变扬声器或听音人的位置，可简单地在平面图或外观正视图上点击。利用移位键（！）可以做间距为5 cm 的可感知的改变。为此，传输响应也应每次重新计算。
每次进行理论计算时，人们必须明白，计算结果总会有一定的误差。这首先与所选用的计算处理方法以及输入数据与实际数字的大小有关。从我们至今得到的经验来看，计算得的混响时间大约有± 20%的误差。 计算的频率响应，在低频段，声源或接收者位置的偏差，大约有± 15 cm。为获得好的室内声学或要给扬声器放一个好的位置，这样的精确度已经够了。最终的微调并定位必须通过听音试验来完成。