Leo Beranek教授論音樂(lè)廳音質(zhì)參數(shù)
來(lái)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 咨詢(xún)

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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(guò)音樂(lè) 、無(wú)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(cè)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(gè)無(wú)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(shū),此書(shū)作為電聲專(zhuān)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(kāi)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(dòng)控制》等書(shū),并著有《聲學(xué)測(cè)量》一書(shū)。
1951年由他、Bolt和Newman組成了BBN聲學(xué)顧問(wèn)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(lái)他本人主要致力于青樂(lè)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(píng)價(jià)。主要著作有《音樂(lè)、聲學(xué)和建筑》1962年出版、《音樂(lè)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(yǔ)言干擾級(jí)SIL、NC評(píng)價(jià)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(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的WallanceC Sabin獎(jiǎng)和金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?,以及音?工程協(xié)會(huì)頒發(fā)的金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。成為?guó)際上公認(rèn)的聲學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威人士。
歷年來(lái)白瑞奈克教授在音質(zhì)設(shè)計(jì)研究中對(duì)22個(gè)國(guó)家總共66個(gè)音樂(lè)廳和10個(gè)歌劇院,其中包括世界上最著名的音樂(lè)廳和歌劇院,進(jìn)行大量的調(diào)查研究。一方面他廣泛征詢(xún)音樂(lè)界各類(lèi)人士包括聽(tīng)眾對(duì)音樂(lè)廳的評(píng)價(jià)意見(jiàn),一方面親自對(duì)這些音樂(lè)廳進(jìn)行聲學(xué)及建筑方面的考察和測(cè)量或采用別的聲學(xué)家的測(cè)量數(shù)據(jù),最后將兩方面的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)探討,從中得出音樂(lè)廳和歌劇院音質(zhì)評(píng)價(jià)及建筑設(shè)計(jì)方面的結(jié)論。
他每周花80個(gè)小時(shí),共享整整3年的時(shí)間編撰他的研究成果,于1996年出版廣受音樂(lè)界、聲學(xué)界和建筑界人士政迎的《音樂(lè)廳和歌劇院音質(zhì)》 一書(shū),并將再版,稱(chēng)為《音樂(lè)廳與歌劇院》。這個(gè)月他的《音樂(lè)廳與歌劇院》的中文版即將問(wèn)世,從此我們又多了一個(gè)不可或缺的工具書(shū)。這次講座就是對(duì)他的這些研究成果的簡(jiǎn)介,對(duì)于從事建筑聲學(xué)的人們開(kāi)辟一條新的思路極有現(xiàn)實(shí)的參考價(jià)值和啟發(fā)意義。此次講座的主要內(nèi)容如下:
要了解音樂(lè)廳聲學(xué)特性對(duì)音樂(lè)的影響,必須將到達(dá)聽(tīng)眾的聲音按時(shí)間間斷分成兩類(lèi),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(tīng)眾后80ms內(nèi)傳來(lái)的反射聲,之后傳到觀眾的即是余響聲。
余響有兩個(gè)要素,一是余響時(shí)間,二是余響聲能與早期聲能的比值。余響時(shí)間決定音樂(lè)的"活躍";兩個(gè)余響要素聯(lián)合決定音樂(lè)的"豐滿度”。余響本身不是必要的或非必要的問(wèn)題,它實(shí)際上是音樂(lè)家獲得音樂(lè)效果的一個(gè)工具。
早期的音樂(lè)家過(guò)于追求音樂(lè)的活躍、豐滿,所作的樂(lè)曲往往適合于在余響很長(zhǎng)的大教堂演奏。但是余響過(guò)長(zhǎng),又使音樂(lè)廳起來(lái)渾濁不清。以小提琴 為例,在一個(gè)余響時(shí)間為1秒的音樂(lè)廳中,小提琴傳來(lái)的第一個(gè)音很快衰變,當(dāng)?shù)诙€(gè)音傳來(lái)時(shí),其聲能己低于第二個(gè)音的聲能了,這時(shí)第二個(gè)音是可聽(tīng)的,整個(gè)音樂(lè)是清晰的。如果余響時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3秒,說(shuō)響聲能很強(qiáng),大于第二個(gè)音的聲能,當(dāng)?shù)谌齻€(gè)音傳來(lái)時(shí),第一個(gè)音衰變后的聲能仍然大于第二個(gè)音,這時(shí)第二個(gè)音就聽(tīng)不見(jiàn),整個(gè)音樂(lè)聽(tīng)起來(lái)就混濁不清,所以余響大小是必須適當(dāng)考慮的。
[音樂(lè)廳音質(zhì)的六個(gè)重要參數(shù)]
毫無(wú)疑問(wèn)余響時(shí)間在決定音質(zhì)方面起著重要的作用,但是有同樣余響時(shí)間的音樂(lè)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(píng)價(jià)音質(zhì)有6個(gè)重要參數(shù)。分別為:
余響時(shí)間 :聲音衰變60dB所需的時(shí)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(lè)廳到達(dá)聽(tīng)眾的聲音來(lái)自音樂(lè)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(lè)的演出質(zhì)量。顯然在狹長(zhǎng)形的音樂(lè)廳中,側(cè)向反射聲大,世界上最著名的幾個(gè)音樂(lè)廳都是這樣的形狀。
低音保持 :為了讓音樂(lè)有寬厚、震撼人心的感覺(jué),需要保持音樂(lè)的低音部份。低音部份很重要,使音樂(lè)顯得活躍、有溫暖感。低音損失,音樂(lè)聽(tīng)起來(lái)就干了,這通過(guò)硬的、重質(zhì)的壁面和天花板以及對(duì)座椅的適度裝修 達(dá)到。
響度 :即每一位聽(tīng)眾所收到的平均聲能,較高響度由適當(dāng)?shù)穆?tīng)眾人數(shù)及無(wú)地毯、無(wú)窗簾等裝飾物達(dá)到。
悅耳的余響聲混合 :這是從音樂(lè)的角度來(lái)說(shuō)的,從聲學(xué)的角度來(lái)說(shuō),就是讓聲場(chǎng)均勻擴(kuò)散。這由音樂(lè)廳壁面及天花板的不規(guī)則性來(lái)達(dá)到。
親切度: 說(shuō)一個(gè)音樂(lè)廳的音質(zhì)親切度好,就是說(shuō)在它里面聽(tīng)音樂(lè)時(shí)感覺(jué)音樂(lè)廳小。音質(zhì)的親切度主要由初始時(shí)延間隙決定(initial-delaygap)---直達(dá)聲與第一次反射聲到達(dá)的時(shí)間差;部分由音樂(lè)整個(gè)過(guò)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(bào)》2002年第4期,中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所劉克、周啟君撰寫(xiě)的《白瑞奈克教授論音樂(lè)廳音質(zhì)參數(shù)》。
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