雷能興業有限公司
  • 首頁
  • 最新消息
  • 服務項目
  • 產品資訊
    • Usound優聲特活動式音響反射罩
    • Octave 音響反射板
    • 吸音系列
    • 隔音減振系列
    • 擴散板系列
  • 實績案例
    • 經典案例
    • 空間類型
    • 聲學模擬計算案例
    • Octave音響反射板案例
    • Usound 音樂反射罩案例
    • Array 吸音天花板案例
    • BASF美耐皿吸音棉案例
    • 律曼特吸音板案例
    • WPC案例
    • 減振隔音案例
    • 聲學測量
  • 聲學研究中心
  • 聯絡雷能
    • 琴房隔音工程設計
  • English
  • 首頁
  • 最新消息
  • 服務項目
  • 產品資訊
    • Usound優聲特活動式音響反射罩
    • Octave 音響反射板
    • 吸音系列
    • 隔音減振系列
    • 擴散板系列
  • 實績案例
    • 經典案例
    • 空間類型
    • 聲學模擬計算案例
    • Octave音響反射板案例
    • Usound 音樂反射罩案例
    • Array 吸音天花板案例
    • BASF美耐皿吸音棉案例
    • 律曼特吸音板案例
    • WPC案例
    • 減振隔音案例
    • 聲學測量
  • 聲學研究中心
  • 聯絡雷能
    • 琴房隔音工程設計
  • English

殘響時間改善

如何快速評價一個空間的聲場

想要知道室內聲場是好是壞,我們會採用建築聲學觀點當作基準,首先分析回音迴盪殘留在空間內的時間,稱為殘響時間,Reverberation Time,又稱為餘響時間、混響時間。
 
依照國際標準ISO 3382的定義,殘響時間(RT)是封閉空間內的音源停止發聲後,室內的聲能密度衰減60分貝的時間,所以又稱作RT60,任何聲場都比較聲能衰減60分貝的速度,這樣一來,我們就可以在同一個標準進行比較。

例如維也納金色大廳殘響時間實測數據是2.05秒,衛武營音樂廳是2.10秒。
RT60
RT60殘響時間定義示意圖

殘響時間應測量至少6個倍頻程段,125、250、500、1000、2000、4000赫茲,涵蓋常用的低、中、高頻音域,我們通常會以500Hz殘響時間稱作該空間的殘響時間。
 
殘響時間的定義來源:請參考ISO 3382-1。
延伸思考: 殘響時間如何測量?
傳統方式採用噪音測量例如PINK粉紅噪音,照著RT60殘響時間定義示意圖,播放聲音一段時間後,切斷音源,紀錄聲能衰減60分貝的過程。
 
但實際上往往受到訊號音量、背景噪音、儀器訊噪比等問題,很難測量到衰減60分貝。
 
因此ISO 3382提供替代方式,測量-5分貝到-25分貝的衰減過程,換算為殘響時間T20,-5到-35分貝則為殘響時間T30。
​ 
TPAE測量方法主要採取更新的脈衝響應測量法,麥克風接收的Sweep掃頻訊號與音源所播放的測試訊號在系統同步處理及監控,提高訊噪比、減少儀器干擾,除了換算殘響時間,也能計算其他聲場指標。

​建議殘響時間,以空間用途分類為例

 空間 建議值  來源參考
 強吸音錄音室 0.2~0.5秒  建築聲環境,秦佑國、王炳麟
 自然聲錄音室 0.8~1.0秒  建築聲環境,秦佑國、王炳麟
 弱自然音個人練習室 0.5秒  ISO 23591
 強自然音個人練習室 0.4秒  ISO 23591
 電聲及團練室 0.3秒  ISO 23591
 交響樂團音樂廳(滿席) 1.8~2.1秒  音樂廳與歌劇院,Leo Beranek
 歌劇院(滿席) 1.4~1.6秒  音樂廳與歌劇院,Leo Beranek
 現代敬拜教堂 1秒以下  TPAE
 電影院(滿席) 0.5秒  TPAE
 國際會議廳 1秒以下  TPAE
 視訊會議室 0.6秒以下  TPAE
 家庭環繞劇院 0.2~0.4秒  Dolby ATOMS Entertainment要求
 學校禮堂 1秒以下  TPAE
 體育館 1.5秒以下  TPAE
 教室 0.6秒以下  國民中小學設備基準,民國108年
 音樂教室 1秒以下  英國BB93學校聲場標準
 開放式教室-教學區域 0.8秒以下  英國BB93學校聲場標準
 開放式教室-資源區域 1秒以下  英國BB93學校聲場標準
 圖書館 1秒以下  英國BB93學校聲場標準

​​空間的分類應依據用途、音源類型、觀眾和演奏人數、空間尺寸等進行區分,空間的聲場需求越專一,越容易統整為目標值,相關的成功案例也越多。反之,混用多種用途及使用條件,則殘響時間的目標定義越模糊。
 
無論如何,首先釐清殘響時間目標,能夠確保聲場設計已經走在正確的決策方向。
 
延伸思考: 殘響時間建議値是好聽的嗎?

現代科技如何協助殘響時間改善

1. 改善現有建築空間
一般常見的問題會是室內鬧哄哄,說話聽不清楚,有許多回音,聲音產生了多餘的雜音,使用麥克風和喇叭卻還是聽不清楚,有人則覺得聲音太大......
​
每個人描述聲音方式很不一樣,因為個人感受的評判標準不同,很難將聲音具體表達出來,實測的重要性也在這裡,此時若使用儀器測量,你我至少可以在同一標準上判斷數值多或少,剩下的是改善方案以何種數值為目標的問題。

圖片
會議廳殘響時間測量
進行現場測量,會是最容易且最直接的方式,將測量儀器帶至現場,利用ISO 3382測量法,測量改善前的殘響時間,可以將聲場問題以客觀數據進行分析,提供後續找出解決方案和預估效果。
延伸思考: 殘響時間如何預估?
傳統的預估方式是透過殘響時間計算公式,由美國Sabine博士首開先河,可以在擴散聲場中有封閉容積V與吸音面積A,計算殘響時間RT=0.161V/A,單位為秒。Eyring等人加以改良,遂發展為包含空氣吸音,能計算高吸音小空間的修正公式。
​
在現代聲學技術的幫助下,現在我們可以將聲場解析為聲線的運動過程,觀察聲音在3D模型內從音源發散、到吸音、穿透、反射、散射、衍射等等現象,特別是在傳統計算公式無法處理的非擴散聲場情況預估殘響時間,更可繪製座位區域各點位的分佈圖。

 
TPAE應用多種聲場運算技術,為客戶剖析改善方案的合適度,我們能將複雜的現場情況建立成聲場模型,透過模擬的方式,在電腦內進行多次計算和分析,評估改善方案的預期效果,讓客戶了解預算的效益。
 
TPAE聲場模擬計算也能處理未落成的興建空間。
圖片
聲場模型計算
2. 提早進行聲場計算
TPAE的專業經驗和最新技術,讓設計階段(尚未興建)的建築空間也能進行殘響時間評估。事實上,這是現代建築設計的趨勢,在設計階段就將室內聲場品質納入規劃。
 
通常建築設計階段需要對空間利用進行配置,確立房間或廳堂的正式用途、長、寬、高尺寸、空間造型、動線、採光、觀眾席次,聲場顧問團隊評估整體室內聲場材料與系統的用量和效益,若有需要,在早期階段變更設計的成本損耗最低。

無論大型統包工程或小型音樂練習室規劃,在設計階段做聲場計算評估,可以避免後續改善工程的衍生、以及各種形式的浪費。​

殘響時間改善後的聲音好不好聽

殘響時間是一種呈現室內音質的科學觀點,代表著聲能衰減的過程,是歷史上最早期也是現在最常用討論聲場品質的方法,靠著將音質量化和客觀討論,我們可以開始逐步從改善聲場問題提升到改善聲音品質的可能性:

  1. 瞭解問題
  2. 改善情況
  3. 優化其他聲音成分
  4. 試聽
 
瞭解問題
現場實測,比較殘響時間建議値,訂出殘響時間目標値。
 
改善情況
採用聲場模擬計算,妥善分配預算,讓改善方案成形。
 
優化其他聲音成分
顯而易見的是,我們可以很快且直覺地意識到回音太多、音樂廳聲音太乾、教室內鬧哄哄的問題,我們所欠缺的是採取何種方式改善這些問題,以符合原先使用目的。
 
除了殘響時間,我們可利用現代聲場發展的新盈觀點和層次,挖掘音質體驗的組成成分,更細緻的深入聲場設計,例如聲強G、溫暖度Bass Raito、清晰度D50、音樂明晰度C80、側向反射因子LF80、舞台支持度ST、語言清晰度STI等音質指標。
 
換句話說,殘響時間改善以後,也代表聲音之中的種種音質指標也跟著改變,這些指標往往相互依存,呈正比或反比,TPAE也可提供這些進階指標的計算,但對於一般人而言直接提供試聽,會是更好的選擇。
 
試聽
會來到這個階段,也代表客戶對於音質有著較更高的要求,不僅要解決可能的聲學問題,數據指標已經不足以表達音樂的豐富性和藝術表現。
 
透過TPAE聲場模擬技術,我們可以模擬多個音源在模型內的表現,直接播放聲音,你可以在音樂廳座位上模擬聆聽貝多芬,或是在現代教堂模擬聆聽樂團現場LIVE。詳細的試聽技術說明,請見後續章節。
 
如果你的空間即將開始設計,或者有考慮進行改善優化,請聯繫我們的聲學顧問團隊,進行測量、模擬計算、和試聽。
延伸閱讀:技術說明: 殘響時間計算
Picture
Thunder Power Acoustic Engineering Co.,Ltd
 雷能興業有限公司
​音質設計、噪音問題諮詢,請與我們聯繫
​​  聲學顧問
  音樂廳、演藝廳音質規劃
  聲學材料訂製:吸音/隔音/ 擴散/反射/減振/制振
  聲學工程客製化
  Usound優聲特 活動式音樂反射板
  音質/噪音檢測 符合國際檢測標準
  丹麥ODEON聲學模擬
  德國AFMG EASE聲學模擬計算
  隔音減振模擬​

地址:815-42 高雄市大社區和平路二段400號之6     
​服務專線:07-352-8688 Email信箱:tpae@tpae.com.tw
​

雷能興業有限公司版權所有 All Rights Reserved.
圖片