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的实测结果对照,证明此指标可用于评价西洋交响
1 引言
乐厅与中国民族音乐厅的响度,并给出初步的优选
响度是评价音乐厅音质最重要的参量之一。 推荐值域。
Sabine 早在其题为 “混响” 的著名论文中就曾指出: 当然,采用L p F 也只是对解决 G因子未与声源
“影响厅堂音质的主要因素有 3 个,即响度、平衡和 即交响乐队演奏相联系的问题,朝评价绝对响度的
混响”。日本声学家 Nagata [1] 也指出:“描述厅堂响 方向迈出了一步,至于音质空间感等其他音质评价,
度的参量在世界范围内已成为愈来愈重要的参量”, 仍应该参照早期声能因子或双耳互相关系数等其
“厅堂的响度,不论它是大是小,都是厅堂的显著特 他指标来评价。
点之一”。BBN 声学顾问公司的 Pirn [2] 也指出:“有
2 西洋交响乐厅响度评价
许多小厅堂,采用大乐队演出,结果响度过大,也有
一些大厅堂,声音过弱,未能产生足够的听觉刺激”。 关于西洋乐器的声功率级,若干作者曾做过测
响度既然这么重要,但为何评价响度的客观指 量,1990年由Meyer [6] 汇总了这些测量结果,指出交
标与优选值却一直未能确定呢?尽管德国声学家 响乐队的平均强音标志声功率级可按式(1)计算:
Lehmann [3] 曾于 1976 年提出强度指数 G 作为评价 ∑
L W F = 90 + 10 lg n i k i , (1)
厅堂响度的指标,然而 G 的定义为:从一无指向
i
性声源到达厅堂中某一座席处的声能,与同一声 式 (1) 中,L W F 表示平均强音声功率级,dB;n 代表
源在消声室中 10 m 距离处所测得的声能之比,再 同种乐器的数量;k 为相应的功率因子。
取对数值。从定义可知,G 仅代表一个相对的强度 表1给出了各种西洋乐器的平均强音声功率级
值,体现的是厅堂各界面的反射声对直达声的增强 L W F 和相应的功率因子k。
作用,并不反映听众所听到的绝对响度。再者,G
表 1 西洋乐器的平均强音声功率级 L W F 和相
仅从物理声学角度出发,未与声源即具体交响乐 应的功率因子 k
队演奏相联系。另外,该因子也仅是笼统地对待 Table 1 The value of L W F & k of western
室内所有反射声,没有将对声像有贡献的早期反 musical instruments
射声与来自四面八方的混响声对听觉的不同贡献
乐器 L W F/dB k 乐器 L W F/dB k
加以区别。
小提琴 89 0.8 单簧管 93 2
响度评价之所以长期未获解决,主要的困难在 中音提琴 87 0.5 巴松 (大管) 93 2
于:首先,响度不仅取决于厅堂的特征,尚取决于乐 大提琴 90 1 喇叭 102 16
队的声能,而且乐队在演奏过程中,其所辐射的声 低音提琴 92 1.6 小号 101 13
能是时强时弱的,其动态范围可达 40 dB 以上,因 长笛 91 1.3 长号 (拉管) 101 13
双簧管 93 2 大号 104 20
此,必须规定一个恰当的单值指标来表征其发声强
度;再者,长期以来,缺乏对乐器声功率的准确测定, 依据表 1 所示数据和表 2 所示典型交响乐队编
导致乐队所辐射的声功率一直是个未知数。西方直 制,可由式 (1) 计算不同规模乐队强音标志时的平
至 20 世纪 60 年代,才陆续有声学家从不同实验室 均声功率级,然后由式 (2) 计算出相应的强音标志
用不同方法对西洋交响乐的主要乐器进行声功率 下的平均声功率W F ,结果示于表3。
测试,最后由德国声学家 Meyer 汇总得出西洋乐器
W F = W 0 10 0.1L W F = 10 0.1L W F −12 , (2)
演奏强音标志乐段的声功率级值。而中国民族乐器
的声功率,则迟至不久前,才由笔者所在的华南理 式(2)中,W F 表示强音标志下的平均声功率,W。
求出 L W F 后,即可用 Sabine 室内声压级公式
工大学亚热带建筑科学国家重点实验室采用混响
室法及半消声室法系统测得 30 余种重要乐器的声 (式 (3)) 或用 Barron 的音乐厅室内声压级修正公式
功率级 [4] 。在此基础上,终于有可能对西洋交响乐 (式(4))来计算不同座席处的L p F。
( )
厅和中国民族音乐厅的响度做出较科学的定量评 L p F = L W F + 10 lg 1 2 + 4 , (3)
价。Wu等 [5] 曾建议采用乐队齐奏强音标志(f)乐段 ( 4πr A )
1 4 r
的平均声压级L p F (dB)作为厅堂响度的评价指标, L p F = L W F + 10 lg + − 0.17 , (4)
4πr 2 A T
给出 L p F 的计算方法,并将计算结果与在若干厅堂