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        梳狀濾波在聲學失真中的作用-成都酒店隔音設計

        2021-10-14 13:48:00 http://www.tarjomatn.com/news698435.html

        梳狀濾波在聲學失真中的作用

        目前音頻系統中,其硬件部分都有著較好的質量,但是從揚聲器到耳朵之間的部分改進較小。即使聲音到達我們的耳朵,仍舊有很多心理聲學的因素,對我們的聲音感知起到了決定性作用。許多心理聲學的研究仍在進行,它探究了我們是如何感知聲音的。在硬件和聲音感知之間,仍舊有其他可以產生失真的聲音傳播路徑。本文我們致力于對聲學失真問題的探討。

        聲學失真的來源。不幸的是,在介質中的聲學失真我們是非常容易聽到的。聽音者的聽覺能力、揚聲器和功放的失真都起到了很大作用,不過我們在這里所進行的討論,主要集中在房間的聲學失真部分。在室內聲學當中聲學失真四個重要來源,分別是房間模式(房間的共振模式)、揚聲器邊界干涉響應、梳狀濾波、擴散。本文著重探討梳狀濾波在聲學失真中的影響。

        梳狀濾波是由房間反射產生的。它是由直達聲和反射聲的相互干涉產生的相消干涉和相長干涉。在聽音室中,我們主要關心的是直達聲與第一階(單一邊界反射聲的干涉作用。由于聽眾與聲源之間的反射路徑長直達聲路徑,故產生了間廷時。

        當直達聲與反射聲的疊加.我們會到梳狀濾波的波谷和波峰。反射聲在各個頻率對直達聲產生不同程度的加強與抵消,這取決于聽音位置處直達聲與發射聲之間的路程差。直達聲與發射聲之間延時1ms的梳狀濾波效應,如圖1所示:

        1:相對直達聲衰減3dB、6dB12dB,且延時為1ms的反射聲,與直達聲的梳狀濾波

        它展示了四種不同情況。0db曲線表的是反射聲與直達聲相同聲壓級的情況。剩下三條曲線分別顯示了反射聲被衰減3db,6db12db的情況。如圖2所示:

        2:對于一個相對直達聲有1ms延時的反射聲,所產生梳狀濾波相消干涉的零點頻率。相長干涉峰值發生的兩個相鄰零點頻率的中間位置

        5個干涉波谷的位置被表示成總延時之間的函數。一個延時1ms304.7mm)的聲音,在500Hz處產生第一個波谷與下一個波谷的間隔為1000Hz。相長干涉峰值位于兩個連續波谷的中間位置。反射聲與直達聲的聲壓相等時,理論上波谷是趨于無窮的。

        個波谷位是聲速除以總路程差2倍。兩個連續波谷之間的間隔是其頻率2倍。梳狀濾波是由一系列有著1ms間隔的等距反射聲(顫動回聲)所產生的,如圖3所示。注意它的峰值比單個反射更尖銳。

        3:由等距間隔1ms顫動回聲所產生的梳狀濾波效應

        4和圖5所示為反射所產生的梳狀濾波。圖4展示了兩只右側揚聲器的時間和頻率響應。上面的曲線展示了到達時間,下面的曲線展示了揚聲器在自由聲場的頻率響應。

        5:來自揚聲器直達聲的時間和頻率響應

        5展示了右側揚聲器在旁邊增加側墻之后的反射作用。上面的曲線展示了直達聲和反射聲到達時間,下面的曲線展示了單一反射所帶來的梳狀濾波作用。如果揚聲器有著類似下面的頻響曲線,那么大多數聽眾會難以接受。但是在目前許多房間的設計中,任然沒有進行反射聲控制。