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声音测量的基础-18“混响理论和混响时间的测量”之4-萨宾混响时间应用的极限和艾灵公式-

上次我介绍了当时的实验方法,该方法制定了混响时间的概念,而不是理论中萨宾公式的形成。同样,Sabine公式是一个简单的公式,它与房间体积成正比,与等效吸音面积成反比,如下所示:。

  • 声音测量的基础知识-18“混响理论和混响时间的测量”之4-Sabine混响时间应用的限制和Eyring方程-_No.1

.................................(1)

T:混响时间 (秒)
K =0.161
V:室容积 (m 3)
A:室的等效吸音面积 (m 2)

该式在漫射声场中跟随指数衰减时是正确的,在混响室等混响时间长且扩散良好的室内,该式与实测值非常一致。但是,在混响时间较短或扩散较差的房间(例如,天花板高度较低、宽度和深度比例较大的房间、吸音材料分布不均的房间)中,利用(1)式求出的混响时间与实测值的差有增大的趋势。

例如,平均吸音率α= 1.0中所述的工具,调整墙的布局和几何形状。1.0(完全吸音)所以,混响时间0应该是秒。(1)在公式中有值。

据说这种矛盾在晚年困扰了Sabine,因为这种物理解决方案在明确的情况下无法匹配。

Eyring解决了此问题。今天,在研究大厅、电影院或会议室中的混响时间时,通常使用Eyring-Knudsen公式,在公式Eyring的基础上增加了一个名为空气吸收的声波吸收项。这一次和下一次,我将解释Eyring-Knudsen表达式的派生。

Eyring将室内声场视为来自声源的直接声音和来自边界面的反射声之和。此外,它将反射声解释为相对于声源边界的镜像发出的波。考虑到时间变化,考虑声音从房间中的声源产生的过程,声音首先直接到达,然后反射声音到达并且能量逐渐增加。此过程是上述第161的增长过程的一部分。

  • <第16回图1室内的声源和受音点的时间波形>
    <第16版 图1 房间内声源和接收器的时域波形>

来自声源的声波在房间的一个边界上反射1次,然后在另一个边界上反射之间传播的距离是可变的,但它们的平均值定义为平均自由路径p。从反射到反射的时间是p/c (c:声速),在此期间从输出W声源产生的能量是p/c

另外,如果将墙壁的平均吸音率设为α―,则第n次的反射音的镜像输出为W · (1-α) n,因此到下一次反射为止,会产生W · (1-α) n · p/c的能量。

现在考虑室内声能密度,包括n 次反射。声能密度是直接声音和 n 反射声音的能量密度之和。

如以下公式 (2) 所示:。

  • 声音测量的基础知识-18“混响理论与混响时间的测量”之4-Sabine混响时间应用的限制和Eyring方程-_No.2

.................................(2)

α―:内装面的平均吸音率V:室容积(m 3)

p:平均自由行路                            W:音源の出力

其中,稳态能量密度E0是。n → ∞(1 - α) n → 0所以,E 0 = p W / c Vα―按钮,将选定控件在Tab键次序中下移一个位置。这是第16回式(5)中所示。Sabine的理论,E 0 = 4 W / c Sα―,来对图层特性管理器中的更改进行分组。

由此,平均自由行是解p W/cVα―=4W/c Sα―,求出p=4V/S

现在,我们将讨论从该稳态到衰减过程的过程,以获得Eyring衰减表达式。

(摘自2010年9月22日发行的电子邮件杂志)