Leo Beranek教授論音樂廳音質(zhì)參數(shù)
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:航行150 2016-12-28 09:51:38 加入收藏
白瑞奈克教授生于1914年9月,1937年到哈佛大學(xué)攻讀博士學(xué)位。此前他曾從事過音樂 、無線電工作和半導(dǎo)體材料Cu2O的研究。1940年在哈佛大學(xué)獲得科學(xué)博士學(xué)位。他曾參加論文《矩形房間中聲衰減的分析》的工作。其博士論文是《聲阻抗測量》。第二次大戰(zhàn)中,他擔(dān)任電聲學(xué)和系統(tǒng)工程 實(shí)驗(yàn)室主任,建造了世界上第一個無響室。
戰(zhàn)后,在麻省理工學(xué)院,他擔(dān)任通訊工程學(xué)教授,著有《聲學(xué)》一書,此書作為電聲專業(yè)的經(jīng)典教材至今仍在使用,早有中譯本。他與其它6位教授一起組成聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室,開始主要從事建筑聲學(xué)和噪聲控制方面的研究和推廣工作。其間他編輯出版《噪聲衰減》、《噪聲和振動控制》等書,并著有《聲學(xué)測量》一書。
1951年由他、Bolt和Newman組成了BBN聲學(xué)顧問公司,他領(lǐng)導(dǎo)并擔(dān)任該公司的首席科學(xué)家。公司由最初的7人發(fā)展到70人,到現(xiàn)在的700人;從事的業(yè)務(wù)也從最初的建筑聲學(xué)、噪聲控制發(fā)展到水聲、計(jì)算機(jī)、心理學(xué)工程和環(huán)境工程等方面。至今英特網(wǎng)上廣為使用的電子 郵件就是BBN公司發(fā)展的。
60多年來他本人主要致力于青樂廳和歌劇院 的聲學(xué)設(shè)計(jì)工作、聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)及聲學(xué)評價。主要著作有《音樂、聲學(xué)和建筑》1962年出版、《音樂廳和歌劇院音質(zhì)》1996年出版且即將再版。所作的標(biāo)準(zhǔn)包括語言干擾級SIL、NC評價曲線、PNC以及聲源傳輸接收的噪聲系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。所有著作的特點(diǎn)是理論與實(shí)際卓越的結(jié)合。
他的貢獻(xiàn)主要在噪聲控制、物理聲學(xué)、心理聲學(xué)、建筑聲學(xué)、電聲學(xué)等領(lǐng)域。為此,他獲得聲學(xué)界的最高榮譽(yù):由美國聲學(xué)學(xué)會頒發(fā)的WallanceC Sabin獎和金質(zhì)獎?wù)拢约耙繇?工程協(xié)會頒發(fā)的金質(zhì)獎?wù)?。成為國際上公認(rèn)的聲學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威人士。
歷年來白瑞奈克教授在音質(zhì)設(shè)計(jì)研究中對22個國家總共66個音樂廳和10個歌劇院,其中包括世界上最著名的音樂廳和歌劇院,進(jìn)行大量的調(diào)查研究。一方面他廣泛征詢音樂界各類人士包括聽眾對音樂廳的評價意見,一方面親自對這些音樂廳進(jìn)行聲學(xué)及建筑方面的考察和測量或采用別的聲學(xué)家的測量數(shù)據(jù),最后將兩方面的數(shù)據(jù)結(jié)合起來探討,從中得出音樂廳和歌劇院音質(zhì)評價及建筑設(shè)計(jì)方面的結(jié)論。
他每周花80個小時,共享整整3年的時間編撰他的研究成果,于1996年出版廣受音樂界、聲學(xué)界和建筑界人士政迎的《音樂廳和歌劇院音質(zhì)》 一書,并將再版,稱為《音樂廳與歌劇院》。這個月他的《音樂廳與歌劇院》的中文版即將問世,從此我們又多了一個不可或缺的工具書。這次講座就是對他的這些研究成果的簡介,對于從事建筑聲學(xué)的人們開辟一條新的思路極有現(xiàn)實(shí)的參考價值和啟發(fā)意義。此次講座的主要內(nèi)容如下:
要了解音樂廳聲學(xué)特性對音樂的影響,必須將到達(dá)聽眾的聲音按時間間斷分成兩類,即早期聲和余響聲。早期聲包括直達(dá)聲和直達(dá)聲到達(dá)聽眾后80ms內(nèi)傳來的反射聲,之后傳到觀眾的即是余響聲。
余響有兩個要素,一是余響時間,二是余響聲能與早期聲能的比值。余響時間決定音樂的"活躍";兩個余響要素聯(lián)合決定音樂的"豐滿度”。余響本身不是必要的或非必要的問題,它實(shí)際上是音樂家獲得音樂效果的一個工具。
早期的音樂家過于追求音樂的活躍、豐滿,所作的樂曲往往適合于在余響很長的大教堂演奏。但是余響過長,又使音樂廳起來渾濁不清。以小提琴 為例,在一個余響時間為1秒的音樂廳中,小提琴傳來的第一個音很快衰變,當(dāng)?shù)诙€音傳來時,其聲能己低于第二個音的聲能了,這時第二個音是可聽的,整個音樂是清晰的。如果余響時間長達(dá)3秒,說響聲能很強(qiáng),大于第二個音的聲能,當(dāng)?shù)谌齻€音傳來時,第一個音衰變后的聲能仍然大于第二個音,這時第二個音就聽不見,整個音樂聽起來就混濁不清,所以余響大小是必須適當(dāng)考慮的。
[音樂廳音質(zhì)的六個重要參數(shù)]
毫無疑問余響時間在決定音質(zhì)方面起著重要的作用,但是有同樣余響時間的音樂廳,卻有不同的音質(zhì)。為此白瑞奈克教授根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并借鑒別人的經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造性地提出評價音質(zhì)有6個重要參數(shù)。分別為:
余響時間 :聲音衰變60dB所需的時間,它由房間體積及反射面的吸聲系數(shù)決定,由沙賓公式計(jì)算。
側(cè)向聲反射 :音樂廳到達(dá)聽眾的聲音來自音樂廳側(cè)壁的反射,它相當(dāng)于增加了聲源的寬度,即虛擬聲源寬度ASW,能提高音樂的演出質(zhì)量。顯然在狹長形的音樂廳中,側(cè)向反射聲大,世界上最著名的幾個音樂廳都是這樣的形狀。
低音保持 :為了讓音樂有寬厚、震撼人心的感覺,需要保持音樂的低音部份。低音部份很重要,使音樂顯得活躍、有溫暖感。低音損失,音樂聽起來就干了,這通過硬的、重質(zhì)的壁面和天花板以及對座椅的適度裝修 達(dá)到。
響度 :即每一位聽眾所收到的平均聲能,較高響度由適當(dāng)?shù)穆牨娙藬?shù)及無地毯、無窗簾等裝飾物達(dá)到。
悅耳的余響聲混合 :這是從音樂的角度來說的,從聲學(xué)的角度來說,就是讓聲場均勻擴(kuò)散。這由音樂廳壁面及天花板的不規(guī)則性來達(dá)到。
親切度: 說一個音樂廳的音質(zhì)親切度好,就是說在它里面聽音樂時感覺音樂廳小。音質(zhì)的親切度主要由初始時延間隙決定(initial-delaygap)---直達(dá)聲與第一次反射聲到達(dá)的時間差;部分由音樂整個過程的響度決定,這屬于心理學(xué)的范疇。
本文轉(zhuǎn)載自聲振之家,檢索發(fā)現(xiàn)文章內(nèi)容摘錄自《聲學(xué)學(xué)報》2002年第4期,中國科學(xué)院聲學(xué)研究所劉克、周啟君撰寫的《白瑞奈克教授論音樂廳音質(zhì)參數(shù)》。
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