剧场浮云反射板的设计

悬吊于乐台的浮云式反射板,可用多种材料制作,如丙烯酸有机玻璃、玻璃钢、钢丝网水泥板、阻尼钢板、胶合板及木板等。其悬吊高度通常为6-8M,以便向乐师和观众提供50MS以内的早期反射声。

      浮云式反射的开口面积,可为50%左右。设置浮云式反射板的声学反射板的声学目标是让中高频声音得到反射,而让低频声通过开口绕射过去,达到观众厅上空,以提高混响声能的低频成分,使得在提高亲切度,增强直达声响度和保证音乐清晰度的同时,又保持音乐的丰满度和温暖感。早在1965年,美国声学家苏尔茨就是通过主观实验发现的,音乐厅一般观众往往不易辨别直达声及早期反射声中是否存在低频能量成分,因此,在早期反射声中缺乏低频成分并不是很重要的,但是如果在混响声中缺乏低频成分,则将引起不满。因为人耳似乎是在长达数百毫秒的积分时间内对音乐频谱的平衡作出判别的。浮云式反射板正是适应了听众的这一听觉特性,故可收到良好的声学效果。

      浮云式反射板的形状,可以是圆形、矩形、多边形、环形就椭圆形成等多种。从侧面看,可以做成凸弧、折板形及船形等形状,以便扩散反射声音。板的排列最好是不规则的,以免由于声波的衍射和干涩引起额外的衰减。至于板的尺寸,过去流行的看法是,为了扩大反射声波的下限频率,反射的尺寸应大些。这对于单块反射板是正确的,即为了有效的反射某一频率的声波,反射板的尺寸应与该频率声波的波长相当。但是由于许多分离的反射板组成的反射板阵而言,情况却并非如此。根据丹麦声学家伦德尔(J·H·Rindel)新近的研究结果表明,对于浮云式反射板,其低频率反射特性主要取决于反射板的相对密度(即板的面积与包括板间空隙在内的总面积之比),而与各反射板的大小关系不大。高频反射特性则主要取决于反射板的尺寸以及板间的距离。总之存在存在一个临界频率 .

它等于 =

d-特征距离(m),其中,d1、d2分别为人射与反射声线长度

-声波入射角

C-声速(m/s)

S-单块反射板的面积(㎡)

该临界频率可作为浮云式反射板有效反射频率范围的上限。据此研究结果,伦德尔于1989年为丹麦广播音乐厅设计了新的浮云式反射板。其密度保留50%,但单个反射板的尺寸比原先直径为1.8M的六边形反射板缩小一半,每块为1.8*0.8M的 矩形。这样,可使有效反射的声波频率有原先的600HZ拓宽至1200HZ 。

   总之,新的设计理论认为由许多小的反射板组成的反射板阵列比由少数几块大的反射板组成的阵列更有效。这种新的观念使我们在设计浮云式反射板时,可以减小反射板的尺寸,从而减轻板的重量,使得搬运、悬吊和调整角度都更为容易

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