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• 國家文化部音響擴(kuò)聲行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
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導(dǎo)言

　　環(huán)境中有回音，里面的任何聲音只要足夠大，都會(huì)有回音，讓聲音不清晰。在音響行業(yè)，如想解決體育場館擴(kuò)聲清晰度的難題，我們認(rèn)為必須遵循“體育擴(kuò)聲三原則”。第一，墻面吸音程度越強(qiáng)聲音越好；第二，擴(kuò)聲照顧區(qū)域越精確越好；第三，不能人為制造混響。

　　我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)最重要因素，就是相對混響時(shí)間T1。它是通過固定安裝的音響系統(tǒng)測試出的，所以與專門測試混響時(shí)間有所不同。當(dāng)相對混響時(shí)間T1<絕對混響時(shí)間T較多時(shí)，檢測人員就會(huì)發(fā)現(xiàn)激發(fā)不起來混響。

　　這與音響系統(tǒng)本身有直接關(guān)系。當(dāng)擴(kuò)聲指向性強(qiáng)時(shí)，聲音實(shí)際照顧（強(qiáng)指向性投射）面積S1<體育場館內(nèi)表面積S，就能降低T1，使T1＜T，提高語言擴(kuò)聲清晰度。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，T1/T=S1/S。當(dāng)S1/S＜1/5時(shí)，聲音就會(huì)像打在“黑洞”上一樣，感覺聲音被吸收，會(huì)使大型體育場館擴(kuò)聲出現(xiàn)沒有回音的神奇現(xiàn)象。

　　將指向性超強(qiáng)的專業(yè)音箱組，按照相互間大概形成20度以上擴(kuò)聲角度的需求進(jìn)行合理排列，就可以有效避免人為制造的混響。

　　長期以來，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，擴(kuò)聲清晰度與混響時(shí)間是一一對應(yīng)關(guān)系，這里稱之為對應(yīng)守恒定律。而科技進(jìn)步和發(fā)展，逐步發(fā)現(xiàn)了T1的存在，將這種一一對應(yīng)的關(guān)系推翻，如果用固定安裝音響測試混響時(shí)間T1，很可能測不準(zhǔn)（T1≠T），我們將這種現(xiàn)象稱之為“測不準(zhǔn)原理”。

　　正如楊振寧、李政道發(fā)現(xiàn)的“宇稱不守恒定律”獲得了諾貝爾獎(jiǎng)舉世皆驚一樣，我們也推翻了體育場館擴(kuò)聲領(lǐng)域的“對應(yīng)守恒定律”，發(fā)現(xiàn)了我們稱之為的“對應(yīng)不守恒定律”。

　　這一發(fā)現(xiàn)可指導(dǎo)我們，大大提升體育場館擴(kuò)聲語言清晰度，并將體育場館擴(kuò)聲奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。

　　這里特別要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)建聲的重要性，它不僅是為音響服務(wù)，更重要的是為自然聲服務(wù)，這里談到的克服環(huán)境中回音問題，主要是指建聲不合格情況下的擴(kuò)聲解決方案，對環(huán)境影響自然聲問題是不產(chǎn)生影響的。

大型體育館里神奇的音響無回音
百館巡展



工程項(xiàng)目名稱:2022年冬奧會(huì)主場館國家速滑館“冰絲帶”
項(xiàng)目規(guī)模:80000平方米，12000座。
音響品牌：PROSO
完成后空場語言清晰度:0.62

電建聲學(xué)理論
相對混響時(shí)間與絕對混響時(shí)間

　　北京冬奧會(huì)國家速滑館“冰絲帶”是最難做的體育擴(kuò)聲項(xiàng)目之一，冰面占地75%以上，反射聲極為嚴(yán)重。擴(kuò)聲方案是在設(shè)計(jì)院、專家組、甲方與總包方的大力支持與配合下，通過ease軟件預(yù)測，最后確定的方案。音箱顏色與長度有限制，運(yùn)用了新技術(shù)的體育音箱擴(kuò)聲技術(shù)，采用集中加分散布局的方案，最終完成了擴(kuò)聲任務(wù)。

　　混響時(shí)間公認(rèn)的定義是：聲能密度降為原來的1/10^6時(shí)所需的時(shí)間，相當(dāng)于聲壓級衰變60分貝。某頻率的混響時(shí)間是室內(nèi)聲音達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，聲源停止發(fā)聲后殘余聲音在房間內(nèi)反復(fù)經(jīng)吸聲材料吸收，平均聲能密度自原始值衰變到百萬分之一(聲能密度衰減60dB)所需的時(shí)間，用T60或者R房間的混響長短是由它的吸聲量和體積大小所決定的， 體積大且吸聲量小的房間，混響時(shí)間長，吸聲強(qiáng)且體積小的房間，混響時(shí)間就要短。

　　原則上，用球形音箱測試混響時(shí)間一定是準(zhǔn)的。但在實(shí)踐中，用被測大空間內(nèi)的固定音響設(shè)備測量回音（混響時(shí)間）的差值，與用球形音箱測試混響時(shí)間區(qū)別不大。為了檢測的便捷，或受測試環(huán)境的影響，很多體育場館驗(yàn)收檢測時(shí)都是采用被測大空間內(nèi)的固定音響設(shè)備測量回音（混響時(shí)間）。

　　但這有可能是不準(zhǔn)確的。

　　以“冰絲帶”檢測為例，通過ease軟件預(yù)測清晰度結(jié)果很難到達(dá)0.5，但實(shí)際結(jié)果為0.62，遠(yuǎn)超奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)。建聲空場預(yù)測混響時(shí)間為4.5秒，可用固定安裝的音響系統(tǒng)測試混響時(shí)間為1.8秒。現(xiàn)場檢測人員檢測時(shí)認(rèn)為，激發(fā)不出混響聲。

　　我們將建聲空場預(yù)測混響時(shí)間叫做絕對混響時(shí)間（T），實(shí)際測試出來的混響時(shí)間叫做相對混響時(shí)間（T1），那么明顯可以得出結(jié)論T1<T。當(dāng)T1<T時(shí)，體育場館擴(kuò)聲清晰度有了大幅提高。

理論意義

　　擴(kuò)聲新技術(shù)的確立，使得聲音能夠逃脫惡劣聲環(huán)境束縛成為可能，在惡劣環(huán)境下也能保證擴(kuò)聲清晰度。面陣列式的體育音箱，不僅指向性超強(qiáng)，還可以提高內(nèi)部高低音阻抗，實(shí)現(xiàn)低碳、節(jié)能、環(huán)保，也可以多點(diǎn)面性排列組合成由光點(diǎn)構(gòu)成的整個(gè)擴(kuò)音區(qū)，用控制led大屏中的燈泡原理控制體育音箱的高音，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。

　　科技的發(fā)展和進(jìn)步必然帶來新的變革，碾壓式超越傳統(tǒng)技術(shù)水平，大幅度提升大型體育場館擴(kuò)聲清晰度，輕松超越奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)的檢測，顛覆業(yè)內(nèi)與大眾對大型體育場館擴(kuò)聲的傳統(tǒng)認(rèn)知。這就是讓有回音環(huán)境中的音響可以沒有回音的道理所在。