基于脉冲响应厅堂音质评价技术的研究

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就我国而言,剧场建筑越来越多的成为城市乃至国家重点区域的标志性建筑,它们是精神文明建设的重要组成部分。厅堂音质的好坏是决定剧场建筑设计成败的关键。声音的品质一方面取决于科学合理的音质设计,另一方面取决于音质设计与建筑设计、内装设计以及施工过程的协调配合。  赛宾的混响理论开启了近现代建筑声学厅堂音质研究的篇章,终结了剧场声学设计依靠经验、直觉判断甚至运气的历史阶段,首次提出混响时间参量作为厅堂音质的评价指标。其后百余年时间里,室内声学工作在此基础上展开,尽管混响理论在理论和实际应用上都存在一定的误差和限制,但众多其他音质评价指标、理论的提出并未能否定或超越混响理论,而是对混响理论体系的补充和完善。美国声学家白瑞纳克于1962年完成并发表了的一项为期6年,针对54个音乐厅和剧场的研究,对54个厅堂测的测试物理数据及很多专业音乐家(包括指挥、表演者及音乐批评家)的评价进行了研究,利用这些比较有利材料使确定那些使厅堂成功的声学品质,并量化地评价它们成为可能。在白瑞纳克的研究中,对每个厅堂的八个声学特性被进行评价:舒适感、临场感、温暖感、直达声的响度、反射声的响度、扩散度、平衡感以及和声效果。对给定厅堂,每一个特征被赋予以分数值,这些分数的总和就是这个厅堂的复合得分。将这54个厅堂的复合评级与专业音乐家给出的排名相对比,可以相对准确地预测音乐用厅堂的音质评价。  在对国内外剧场建设资料进行收集整理的基础上,实地测量了北京、天津、宁夏和南京等多地的已建成的不同等级规模的剧场;运用网络、微信等现代化手段,面向周围人群,针对脉冲在厅堂中的听感,各类适用人群听音感受等问题展开问卷,总结了剧场脉冲声音在听众心中的评价;并总结分析了大量数据,进行了案例分析与对比;在实用性、人性化、专业化原则的指导下,努力在听众评价的心理量和物理量的对应上找到了一些规律,并加以总结。得到了一些初步的结论,以便今后为厅堂音质设计提供一些参考。  本论文主要分为五个部分,首先介绍厅堂音质设计的有关内容作为厅堂音质评价的基础性研究,以及对于混响声学技术手段的发展;其次介绍脉冲响应的概念及在现代剧场中的用途好处,作为研究的手段;再次,运用脉冲响应技术对多个剧场进行现场测试,收集了大量的一手资料,同时,运用调查问卷的形式,对所测剧场的脉冲听感进行调查;最后,根据所测的物理参数及听众的主观听感形容词的收集,分析总结依据脉冲响应的剧场厅堂的评价方式。综上,脉冲响应技术在厅堂音质评价中发挥着重要的作用,争取为今后的厅堂音质设计提供设计的依据参考。
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