「HIWE艾维」声学意义上的大、小空间

在我们日常生活中，会接触到许多大大小小的房间，这些房间尽管具有各种各样的使用功能，但是其中有一种我们不能忽视的功能，那就是听声功能。在这些房间里我们需要获得一个良好的听声环境。

举例说明：

随着技术的发展，家庭影院逐渐进入人们的生活。几十立方米的家庭影院，也面临不少声学问题需要解决。因为房间的空间尺寸各不相同，设计起来就要具体问题具体分析，不可千篇一律。

目前，大多数人对于小房间的声学设计存在很大误区，有人完全仿照大房间的设计方法，对房间界面设置不同吸声材料，结果音质效果欠佳。有的一直以来还停留在使用驻波公式计算几个轴向模式，大致选定矩形房间长、宽、高合适(比例)尺寸的初级设计阶段，效果都不理想。

实际上，对于小尺度房间我们应该按其工作频率考虑，可以表现为两种情况：当工作频率低于临界频率(声学大房间低频下限频率)称为声学意义上的小房间；当工作频率高于临界频率称为声学意义上的大房间。所以小尺度房间的声学设计需要考虑整个工作频段的声学设计。

声学意义上的小房间声场不同于声学意义上的大房间声场。前者处于声场的简正(驻波)模式区段；而后者处于声场扩散区及声场镜像反射区。声场不同则进行声学处理所采取的措施也就有所不同。

如果一个房间内的声场满足扩散声场或混响声场的生成条件，我们就把该房间称之为声学意义上的大房间。声学意义上的大房间中可以采用赛宾公式或艾润公式(伊林公式)计算封闭房间的混响时间。声学意义上的大房间的尺寸，特别是长度尺寸已远大于最低工作频率的波长。

在一个房间内随着声音信号频率的进一步降低，如果的声场不满足扩散声场或混响声场的生成条件，从声学观点上应把它看做是声学意义上的小房间。其长度尺寸已与最低工作频率的波长相比拟。小房间不能采用统计声学来处理，而应以波动声学的方法来处理房间的声学问题。声学大、小房间如何界定呢，唐·戴维斯在《声系统工程》一书给出大、小房间的界限容积计算公式：

式中：K=2000,为一常数；RT60(s)为房间相应的中频混响时间，房间容积越大则相应的混响时间也越长，反之亦然；f(Hz)为大房间的下限工作频率，应把它视为一个频率的过渡区域，而不是一个严格确定的频率，是供考虑声学问题处理时参考之用。也就是说，当工作频率高于f频率时，将有大量的房间简正模式被声源的频率所激发，声场属于扩散声场，按统计声学处理；而低于f频率则属于声学小房间，按简正模式或波动声学法处理。

在一定房间混响时间与低频下限频率下，超过表中计算房间容积以上的属于声学大房间；以下属于声学小房间。

例如，当混响时间为1.6s,低频下限频率为30Hz(音乐用途),则7000m³以上房间容积属于声学大房间；以下则属于声学小房间。而当混响时间为1.6s,低频下限频率为80Hz(语声用途),则1000m³以上房间容积属于声学大房间；以下则属于声学小房间。

当混响时间为0.6s,低频下限频率为125Hz,则154m3以上房间容积属于声学大房间；以下则属于声学小房间。

这里还有一个概念需要清楚：大尺度房间，通常都是声学大房间；小尺度房间有可能是声学小房间，在一定条件下(频率高于低频下限频率)也可能是声学大房间。所以小尺度房间采用两种声学处理方法(即波动声学法和几何声学法),这样才能完整地了解小房间声学状况。而大尺度房间只用一种声学处理方法(即几何声学法)就能搞清楚其声学状况。这就是小尺度房间和大尺度房间两者之间的差别。

这也就是很多人说小房间最难处理的就是低频声波，而通过房间比例设计可以很大程度上改善低频驻波问题。那么这里就有一个问题，这个房间尺寸并不是原始房间的尺寸，而是采用吸声材料、进行声学装修完成后的尺寸比例。这样进行的房间简正模式计算才具有实际意义。