建立公式方便查閱,也僅以建築聲環境作為探索之初步,將來會因資料增加而修改.僅為鞭策自己加強專業而寫,一個包被的空間一個被圍塑的氛圍,一個被需要極度重現高音質的環境.就是需要聲音的量測以期改善建材之吸音反射音擴散音.調整播音系統致盡善的地步.
室內空間 VS 擴大機功率 VS 揚聲器效率 僅列相關發表文獻及書籍著作, 輔以 ET-3 試算 ,但因 ET-3尚未實測,僅以原廠單元試算.其基本資料為 阻抗 8歐姆, 靈敏度 94db , 功率 22-65 w ,響應頻率 53hz-22khz 並聯後 阻抗 4歐姆, 靈敏度 97db ,室內聆聽空間10坪面寬4.8m深度6.8高度3.0m. 首先我們先了解什麼是 靈敏度 , 那是告訴我們這喇叭在無響室 , 以一公尺架設的麥克風所拾取擴大機輸送喇叭1 瓦訊號的聲壓 。 如果輸送入加倍的功率 , 也就是2瓦的話 , 那麼聲壓的數字會多增加一個3db , 4 瓦的話 , 再增加個3為6db.距離則是每增加一倍,聲壓的數字會減弱6dB . 喇叭的效率高低之分,低效率喇叭(84dB以下),高效率喇叭(89dB以上), 計算瓦數時需先考慮三項因數 1、 喇叭的效率 2、 聆聽空間及周圍噪音 3、 需要的響度及所聽的音樂種類 如果聆聽位置距離喇叭4M,以ET-3 靈敏度 97db推算的話,2瓦=88dB ,4瓦=91dB, 8瓦=94dB,16瓦=97dB, 32瓦=100dB,64瓦=103dB 我們約需50瓦以下功率的擴大機匹配ET-3高效率喇叭仍然是綽綽有餘.如將聆聽管絃樂團之平均聲壓加權15dB成為尖峰聲壓則所需之功率約為70瓦,依經驗傳輸線喇叭功率需求可能須再放大至150瓦.
揚聲器的坪效 音速=聲波頻率×波長(在一般常溫及常壓之下,空氣中音速為每秒340公尺) 從以上的公式很容易可以得知:聲波頻率與波長成反比;也就是說,當聲波頻率愈低,波長就愈長。例如100Hz的頻率波長就是340/100=3.4(公尺),50Hz低頻的波長則為340/50=6.8(公尺),至於20Hz的波長則增加到340/20=17(公尺)。 至於在一個房間內可以再生多低的頻率呢?根據物理定律該頻率的半個波長就剛好等於該房間長邊的長度(這是有關「駐波」方面的原理)。也就是說,如果想要在視聽室內聽見20Hz的低頻,那麼房間的長度就至少需要有340/20/2=8.5公尺長.ET-3在6.8m房間的效能如何?340/(6.8x2)=25(hz) 這是非常好的聆聽條件,而Fostex 166的單體的響應頻率只有53hz,空間是不是浪費了? 如果箱體是氣密型也許是真的不需要那麼大的空間,但是.ET-3 的箱體設計是為延伸低音而設計希望能降至30hz以下,所以是.ET-3與空間是吻合的. ,響應頻率都是用儀器測出來的很難用生活經驗透過文字來描述,但你將會發現我們平常認為已經很低的低頻,其實其頻率幾乎都是100Hz左右或更高的頻率,而不是我們所「想像」的四、五十Hz或更低的頻率!另外ET-3雙單體的用意強化音道過長導致音能的衰竭,其另外作用是在前室提供充沛的音壓使其暂態反應迅速.
餘響時間 一般住宅10坪客廳T60控制在0.5~0.6秒以下 公式 T60=0.161 V /-log(1-a)s 餘響公式與吸音公式兩者互有關係,但仍然需要各自檢討.
室內裝修材之吸音率一般住宅10坪客廳的聆聽空間檢討裝修材料之吸音率應該在 0.3 吸音率公式=A/S ,改善及提高室內吸音力方式如下1.沙發等家具應考慮實質具吸音效果之質料者,避免玻璃等光滑材質 2.地板鋪設厚地毯 3. 窗簾使用具實際吸音效果之布料 4.牆面宜增加用吸音材料面積 (僅針對吸收高音頻)
平面波音場與擴散音場
擴散音場之音強度 平面波音場 Ec [W/M3] 為單位體積平均能量 , 擴散音場 Ec/4 [W/M3]
平均自由行程音場與餘響時間 I=I0 e-kt 計算能量衰減狀況 , K=-c log e(1-a) / p 平均自由行程 P=4V/S 同材料室平均自由行程小者單位時間碰壁次數多能量消耗大, 餘響 在室內發出聲響到穩定狀態以後迅速停止音源後其殘留之聲響 , 餘響時間 或稱 艾潤(Eyring) 餘響所持續的時間 T=0.161 V / -log e (1-a) s 或定義為室內衰減60db所需時間 , 沙賓式 T=0.161 V /-log(1-a)s 大客廳大容積式 T=0.161 V /-S log e (1-a) + 4mv 室內材料分布不均時 T= ,
基準振動 干涉 P(x,t)=p sin w(t-x/c) 定義為角頻率w之平面進行波,其音壓之相位由p至-p之間的變動,若兩波同時到達一點,能產生加強(相位相同). 亦能產生減弱(相位相反) 駐波 平面波碰到剛性平,粒子速度剛好為0時,立刻產生反射波,其音壓粒子速度在空間上分布與原波動完全相同,看不出波動的進行. 固有振動頻率(簡正方式) 間格L的兩平行剛性牆,兩壁面間粒子速度均為0時,L恰為半波長的倍數時,此頻率稱之