1　吸收、反射和擴散必須綜合地考慮

　　自(zi)上(shang)世(shi)紀(ji)末(mo)建(jian)築(zhu)聲(sheng)學(xue)奠(dian)基(ji)人(ren)賽(sai)賓(bin)提(ti)出(chu)混(hun)響(xiang)時(shi)間(jian)計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)以(yi)來(lai)，因(yin)其(qi)簡(jian)明(ming)地(di)表(biao)達(da)了(le)與(yu)大(da)廳(ting)容(rong)積(ji)和(he)室(shi)內(nei)總(zong)吸(xi)聲(sheng)量(liang)的(de)關(guan)係(xi)，並(bing)與(yu)主(zhu)觀(guan)聽(ting)音(yin)評(ping)價(jia)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)，而(er)成(cheng)為(wei)音(yin)質(zhi)設(she)計(ji)中(zhong)重(zhong)要(yao)參(can)量(liang)，一(yi)直(zhi)沿(yan)用(yong)迄(qi)今(jin)。此(ci)計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)是(shi)以(yi)假(jia)定(ding)聲(sheng)場(chang)充(chong)分(fen)擴(kuo)散(san)為(wei)前(qian)提(ti)的(de)
，當(dang)然(ran)在(zai)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)中(zhong)達(da)不(bu)到(dao)這(zhe)一(yi)條(tiao)件(jian)，也(ye)是(shi)計(ji)算(suan)與(yu)實(shi)際(ji)間(jian)出(chu)現(xian)誤(wu)差(cha)的原因之一。

　　daliangshijianjieguozhengming，zaifeilixiangkuosanshengchangtiaojianxia，danyihunxiangshijianzheyicanlianglaipingjiayinzhishibugoude。zaitansuodieryinzhicanliangguochengzhong，faxianhunxiangshuaibianguochengzhongdefanshesheng(尤其是早期部分)結構細節，即反射聲序列的時間
、強度、數量乃至方向的組合不同，其音質效果也會有很大出入。這就聯係到房間形體、室內吸聲和反射麵的布置、以及聲源和接收點的在室內所處位置和它們附近的聲學條件等
，成為設計中必須考慮的因素。

　　在研究早期反射聲結構細節中
，有兩個重大進展。一是認識到掌握早期反射聲能與整個(或後期)反射聲能之比值是製約語言清晰度和音樂明晰度的重要參量。其二是，在音樂廳(不是所有各類廳堂)shejizhong，weilehuodefuyouhuanraogandeyinzhiqifen，chengxianchudaleduisuoteyoudekuankuoshengyuanchangmian
，gengxiwangzhexiezaoqifansheshengyouxiangdangbufenlaizicexiang。yushidatingxingtidezhongyaoxingzaiyinzhishejizhongyujiatuxian，tuidongleyinzhishejizhongdeduocanlianghuakaolv。

　　shangshuyinzhishejifangfadezhubuwanshanshijianlizaizonghekaolvjichushangde，shixianghubuchongde，yincijifeiduili，youfeitidai。zaozaijianzhushengxuechubuxingchengxitongkexuede20年代末 Knudsen[7]提(ti)出(chu)決(jue)定(ding)廳(ting)堂(tang)語(yu)言(yan)清(qing)晰(xi)度(du)的(de)四(si)個(ge)因(yin)子(zi)中(zhong)，就(jiu)有(you)大(da)廳(ting)形(xing)狀(zhuang)的(de)因(yin)子(zi)。雖(sui)然(ran)對(dui)廳(ting)堂(tang)形(xing)狀(zhuang)的(de)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)在(zai)當(dang)時(shi)還(hai)不(bu)甚(shen)清(qing)楚(chu)。隨(sui)著(zhe)研(yan)究(jiu)不(bu)斷(duan)深(shen)入(ru)
，普(pu)遍(bian)認(ren)識(shi)到(dao)擴(kuo)散(san)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)
，要(yao)使(shi)反(fan)射(she)聲(sheng)，特(te)別(bie)是(shi)早(zao)期(qi)反(fan)射(she)聲(sheng)序(xu)列(lie)有(you)一(yi)定(ding)要(yao)求(qiu)時(shi)，也(ye)極(ji)少(shao)有(you)人(ren)否(fou)定(ding)混(hun)響(xiang)時(shi)間(jian)，仍(reng)是(shi)決(jue)定(ding)室(shi)內(nei)音(yin)質(zhi)的(de)重(zhong)要(yao)參(can)量(liang)之(zhi)一(yi)。那(na)種(zhong)把(ba)吸(xi)收(shou)、反射和擴散綜合考慮的音質評價研究不斷深入
，以及設計方法的逐步完善過程，機械地劃分為“**代吸收型
、第二、三代反射型、第四代擴散型”等幾個階段的設計方法顯然不符合實際情況
，也缺乏科學的根據。而且在所謂的當前音質設計新趨勢“擴散型”設計方法中
，把房間高度的確定提高到設計中首要地位來考慮，更令人莫名。

2　擴散處理

　　以統計聲學理論推導混響時間公式時需要有擴散聲場的條件，理論上“擴散場”應滿足兩個條件：能量密度均勻和聲能量流在各個傳播方向上是無規則分布的。當一個短促的聲音(實際聲源都不是穩態的)在zai室shi內nei發fa出chu經jing多duo次ci界jie麵mian反fan射she以yi後hou逐zhu漸jian衰shuai變bian，並bing形xing成cheng為wei交jiao混hun回hui響xiang
，又you稱cheng混hun響xiang過guo程cheng

，在zai室shi內nei沒mei有you大da麵mian積ji強qiang吸xi聲sheng麵mian的de情qing況kuang下xia，這zhe時shi的de聲sheng場chang接jie近jin擴kuo散san聲sheng場chang條tiao件jian。但dan在zai混hun響xiang過guo程cheng的de初chu始shi階jie段duan，反fan射she聲sheng數shu量liang有you限xian
，其qi擴kuo散san過guo程cheng遠yuan不bu如ru後hou期qi。同tong時shi
，在zai實shi際ji大da廳ting中zhong都dou有you集ji中zhong在zai聽ting眾zhong席xi的de大da片pian吸xi聲sheng麵mian，所suo以yi不bu可ke能neng有you理li論lun上shang的de“擴散聲場”。

　　為wei使shi廳ting堂tang具ju有you良liang好hao聽ting音yin條tiao件jian所suo需xu的de聲sheng場chang擴kuo散san
，給gei聽ting眾zhong沉chen浸jin於yu音yin樂le包bao圍wei之zhi中zhong的de感gan受shou，對dui於yu聲sheng音yin的de衰shuai變bian過guo程cheng應ying趨qu於yu均jun勻yun滑hua順shun，使shi音yin質zhi聽ting來lai有you圓yuan潤run之zhi感gan。現xian在zai的de研yan究jiu和he實shi踐jian表biao明ming，要yao達da到dao好hao的de音yin樂le聽ting感gan，早zao期qi反fan射she聲sheng能neng量liang和he方fang向xiang具ju有you關guan鍵jian性xing作zuo用yong。這zhe一yi要yao求qiu顯xian然ran不bu同tong於yu理li論lun上shang的de“擴散聲場”條件。實際上在一個“充分擴散”的聲場中，好比在“混響室”中欣賞音樂，聽眾將會不辨聲源的方向，也不會有好的音質。

　　如ru何he掌zhang握wo早zao期qi側ce向xiang反fan射she聲sheng的de分fen寸cun
，目mu前qian還hai處chu於yu半ban定ding量liang階jie段duan。在zai設she計ji方fang法fa上shang，主zhu要yao利li用yong界jie麵mian
，特te別bie是shi側ce牆qiang的de特te定ding形xing狀zhuang來lai改gai善shan，努nu力li使shi聽ting眾zhong席xi
，尤you其qi是shi前qian中zhong座zuo有you較jiao豐feng富fu的de早zao期qi側ce向xiang反fan射she聲sheng。這zhe對dui於yu橫heng向xiang尺chi寸cun甚shen大da的de廳ting堂tang，將jiang有you更geng大da的de難nan度du。而er簡jian單dan地di認ren為wei“音樂廳的高度為18～22 m
，劇院的高度為10 m左右時，才能使聲音有良好的擴散”，甚至搬出黃金律來，這是沒有依據的。

　　該論說中還強調指出：“應在室內多采用一些硬質裝飾材料，如油漆粉刷、瓷磚、大理石和花崗石
，可以對室內聲場擴散有好處。”qishizaiputongjiaokeshuzhongjiuyizhiming
，kuosanzhuyaoyufanshebiaomiandexingzhuangyouguan，yubiaomianyingzhiyufouwuguan。erqieyingzhibiaomianrucizhuanhedalishi，zhihuiyinqiyouyugaopinshengdeqiangfansheershishengyintinglaicier，youruguangxueshangde“眩光”那樣討厭。故大麵積使用這種材料乃是音質設計中的大忌
，千萬慎用。

3　房間尺度比例與黃金律

　　房間的尺度和比例與室內音質是有一定關係的，但並不像有人對此提出的一些觀點那樣的關係[4][5][6]。

　　大家知道，早在三、四十年代，一些聲學家根據房間簡正振動方式分布與室內音質關係的研究，就指出大廳尺度比例的重要性。如果長、寬和高三個尺度的比例控製在1∶∶左右

，或其它不成簡單整數比的特定比例時，其簡正振動頻率大致上可達到均勻分布
，避免因簡並而帶來之“染色”現象。這種考慮對於容積約1000 m3以(yi)下(xia)的(de)房(fang)間(jian)，尤(you)其(qi)是(shi)沒(mei)有(you)聽(ting)眾(zhong)席(xi)的(de)錄(lu)音(yin)室(shi)才(cai)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)。但(dan)是(shi)如(ru)容(rong)積(ji)再(zai)大(da)
，即(ji)使(shi)有(you)簡(jian)並(bing)的(de)簡(jian)正(zheng)頻(pin)率(lv)出(chu)現(xian)
，也(ye)處(chu)於(yu)對(dui)聽(ting)覺(jiao)很(hen)不(bu)敏(min)銳(rui)的(de)極(ji)低(di)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)，不(bu)會(hui)構(gou)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)音(yin)質(zhi)缺(que)陷(xian)。所(suo)以(yi)對(dui)容(rong)座(zuo)數(shu)百(bai)以(yi)上(shang)的(de)觀(guan)眾(zhong)廳(ting)來(lai)說(shuo)

，控(kong)製(zhi)其(qi)它(ta)設(she)計(ji)內(nei)容(rong)如(ru)容(rong)積(ji)和(he)形(xing)體(ti)將(jiang)比(bi)大(da)廳(ting)尺(chi)度(du)比(bi)例(li)更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao)得(de)多(duo)。

　　該論說中試圖把黃金律與大廳音質相關聯，而且提高到具有“深刻性、普遍性和永恒的意義”高度來介紹也是欠妥的。分析一下引自該論說中的幾個例子，便可說明。例如那些按所謂“黃金律”為依據，推薦出容積與總表麵積之比(V／S)的值，可以是1.5～1.6，也可以是3.7～3.8。這樣大的任意性，又和規律如“金”的嚴格要求有什麼相幹呢！再說
，大廳的尺度比例如按該論說中
，據“黃金律”與“擴散理論”提出的音樂廳高度推薦值為18～22 m，這樣算下來廳的寬度當為29～40 m，長度當為48～68 m！顯然不切實際。　　中國大百科全書建築卷的《關於建築形式美法則》條目［8］中，對於黃金分割曾有確切的介紹。其中提到前人把比例和諧限製在非常嚴格的數字關係(0.618，即要求**到小數點三位數)之說，不過是構圖學中研究美學的一個學派，而且這些“傳統的構圖原理一般隻限於從形式本身探索美的問題，顯然有局限性。”正zheng是shi如ru此ci，所suo以yi今jin天tian的de建jian築zhu學xue教jiao學xue和he設she計ji實shi踐jian中zhong，已yi少shao有you人ren再zai把ba它ta作zuo為wei一yi個ge重zhong要yao規gui律lv來lai遵zun守shou了le。而er如ru今jin硬ying把ba這zhe個ge形xing式shi邏luo輯ji中zhong的de黃huang金jin分fen割ge經jing驗yan移yi植zhi到dao大da廳ting音yin質zhi設she計ji領ling域yu
，並bing說shuo成cheng是shi“永恒的規律”，這同樣會是沒有根據的。

　　另一個例子是：該論說認為“黃金律”(0.618)還體現在混響時間計算公式中，並讚之為“充分顯示了科學美”
，“這一特點是值得在室內聲學和空間設計所注意的。”其實這隻是把V／S＝3.7代入混響時間計算公式後，湊得的結果。如果把該論說中V／S的另一推薦值1.5代入
，又將作何解釋呢？

4　混響時間和EDT

　　在(zai)理(li)想(xiang)擴(kuo)散(san)聲(sheng)場(chang)中(zhong)
，按(an)統(tong)計(ji)聲(sheng)學(xue)理(li)論(lun)，整(zheng)個(ge)混(hun)響(xiang)過(guo)程(cheng)是(shi)均(jun)勻(yun)衰(shuai)變(bian)的(de)，即(ji)呈(cheng)線(xian)性(xing)形(xing)式(shi)，故(gu)其(qi)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan)與(yu)後(hou)期(qi)的(de)衰(shuai)變(bian)率(lv)是(shi)基(ji)本(ben)保(bao)持(chi)一(yi)致(zhi)的(de)。這(zhe)個(ge)衰(shuai)變(bian)率(lv)和(he)由(you)此(ci)導(dao)出(chu)的(de)混(hun)響(xiang)時(shi)間(jian)則(ze)取(qu)決(jue)於(yu)空(kong)間(jian)大(da)小(xiao)和(he)空(kong)間(jian)吸(xi)收(shou)等(deng)條(tiao)件(jian)。如(ru)在(zai)擴(kuo)散(san)條(tiao)件(jian)差(cha)的(de)聲(sheng)場(chang)中(zhong)，各(ge)表(biao)麵(mian)反(fan)射(she)的(de)參(can)與(yu)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)無(wu)規(gui)狀(zhuang)態(tai)
，於(yu)是(shi)衰(shuai)變(bian)過(guo)程(cheng)中(zhong)有(you)起(qi)伏(fu)，也(ye)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)它(ta)的(de)衰(shuai)變(bian)率(lv)。

　　80年代混響理論研究有新的進展

，揚棄了統計聲學的前提，隻對一般界麵作“擴散性反射”的(de)假(jia)定(ding)下(xia)

，認(ren)為(wei)到(dao)達(da)界(jie)麵(mian)的(de)入(ru)射(she)聲(sheng)強(qiang)與(yu)上(shang)一(yi)次(ci)反(fan)射(she)情(qing)況(kuang)有(you)關(guan)
，由(you)此(ci)得(de)到(dao)的(de)混(hun)響(xiang)時(shi)間(jian)與(yu)室(shi)內(nei)吸(xi)聲(sheng)材(cai)料(liao)的(de)分(fen)布(bu)有(you)關(guan)

，還(hai)與(yu)房(fang)間(jian)形(xing)狀(zhuang)和(he)接(jie)收(shou)點(dian)位(wei)置(zhi)有(you)關(guan)，至(zhi)少(shao)理(li)論(lun)上(shang)說(shuo)明(ming)了(le)混(hun)響(xiang)時(shi)間(jian)的(de)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)
，是(shi)與(yu)室(shi)內(nei)的(de)反(fan)射(she)、吸收和擴散相關聯的。

　　實shi際ji廳ting堂tang中zhong
，初chu始shi階jie段duan的de擴kuo散san條tiao件jian總zong是shi比bi後hou期qi差cha的de，因yin為wei那na時shi隻zhi有you少shao數shu離li散san的de反fan射she聲sheng參can與yu，其qi衰shuai變bian率lv便bian由you這zhe些xie反fan射she聲sheng所suo決jue定ding
，和he房fang間jian擴kuo散san條tiao件jian的de關guan係xi較jiao小xiao。經jing常chang出chu現xian的de另ling一yi種zhong情qing況kuang是shi：廳ting堂tang中zhong聲sheng場chang擴kuo散san條tiao件jian本ben身shen就jiu不bu太tai充chong分fen，於yu是shi在zai混hun響xiang後hou期qi衰shuai變bian率lv逐zhu漸jian變bian大da
，呈cheng現xian出chu非fei線xian性xing的de衰shuai變bian過guo程cheng。這zhe就jiu給gei用yong單dan值zhi來lai表biao征zheng大da廳ting混hun響xiang時shi間jian帶dai來lai困kun難nan。

　　聽音實驗結果表明，初始階段(聲源停止後初始衰減10 dB左右)的衰變率對混響感重要。故近年來早期衰變時間EDT也常作為大廳的一個音質性能來考慮。目前已積累了不少大廳的實測資料

，為設計所需的範圍提供了有用的參考。EDT的大小取決於早期反射聲序列的結構。除了對實物進行測試，或計算機模擬中可對EDT作出預計外

，沒有公式可估算。

　　雖然混響時間和EDTbenshenjuyouyidingdebuquedingxing，zaiduiyinzhideduliangshangyecunzaiyidingdebuquedingxing，danzhezhishishuomingzaiyinzhishejizhongduiciyaozhangwoyidingdekongzhifanwei

，yijiyoutiaojianshicaiyongkebianhunxiangdeshouduan
，erbushigenbenfoudinghunxiangshijianzheyicanliang。hekuangzaiyinzhishejizhong，hunxiangshijianhaishiyigeshishizaizaikejinxingdinglianggusuandecanliang。

　　近(jin)年(nian)有(you)人(ren)利(li)用(yong)耦(ou)合(he)空(kong)間(jian)方(fang)法(fa)設(she)計(ji)出(chu)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)衰(shuai)變(bian)率(lv)的(de)大(da)廳(ting)
，其(qi)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan)較(jiao)短(duan)以(yi)保(bao)證(zheng)良(liang)好(hao)清(qing)晰(xi)度(du)
，在(zai)後(hou)期(qi)則(ze)由(you)於(yu)耦(ou)合(he)空(kong)間(jian)的(de)參(can)與(yu)而(er)有(you)較(jiao)長(chang)的(de)混(hun)響(xiang)尾(wei)聲(sheng)。這(zhe)樣(yang)兼(jian)顧(gu)了(le)清(qing)晰(xi)與(yu)混(hun)響(xiang)
，克(ke)服(fu)了(le)不(bu)易(yi)調(tiao)和(he)的(de)矛(mao)盾(dun)。根(gen)據(ju)這(zhe)一(yi)處(chu)理(li)手(shou)法(fa)在(zai)世(shi)界(jie)各(ge)地(di)設(she)計(ji)建(jian)造(zao)了(le)好(hao)幾(ji)個(ge)音(yin)樂(le)廳(ting)
，都(dou)很(hen)成(cheng)功(gong)
，甚(shen)至(zhi)被(bei)譽(yu)為(wei)21世紀的音樂廳設計方向。

5　結論

　　總而言之，在音質設計中要：控製混響時間在適當範圍；消除不利的反射聲；使聲場達到一定的擴散要求；有有利的反射聲，特別是早期側向反射聲。把這些方麵綜合考慮
，使廳堂內部的形狀與反射
、擴散、吸聲麵的分布等互相協調、互相製約。並且與建築美學相結合
，也是科學與藝術的結合

，根本不是簡單的所謂“吸收型”、“反射型”
、“擴散型”所能概括。

參考文獻

［1］　L.Cremer and H.Muller. Principles and Applications of Room Acoustics.(1982年)中譯本由同濟大學出版社1995年出版

［2］　Kuttruff. Room Acoustics.(1992年第三版)第二版中譯本由中國建築工程出版社1982年出版

［3］　M.Barron. Auditorium acoustics and architecture design. 1993

［4］　曹孝振. 觀眾廳的尺度比例－黃金律與建築(視覺)、音樂(聽覺)和聲學關係初探. 建築學報
，1996年12期

［5］　曹孝振. 音樂廳設計的發展. 電聲技術，1997年3期

［6］　曹孝振. 混響時間的選擇. 電聲技術，1998年12期

［7］　Knudsen，V.O. The hearing of speech in auditorium. 美國聲學學報1卷(1929)：56～82

［8］　中國大百科全書－建築
、園林、城市規劃卷(1988年5月出版)條目：關於建築形式美法則：254～261