声学范文10篇

声学范文篇1

美国等发达国家在进行厅堂建筑设计时,均要由建筑师、声学顾问和剧场顾问组成联合设计组,从项目立项开始就一道工作,直至项目完工。这是国外厅堂建筑之所以高质量的重要保证。因此,只有明了建筑声学设计的程序和工作内容,学习国际先进经验和惯常做法,方能保证我国的厅堂建筑具有良好的音质。

一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准,是噪声控制设计的首要内容。

通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容：

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量,围护构造隔声测量,重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行,以验证声学设计是否达标外,有时还需要在厅堂建筑主体完工,进入内部装修阶段时进行,以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据。

声学范文篇2

关键词：扩场系统音质声学问题

星海音乐厅是以人民音乐家冼星海的名字命名的。音乐厅建于珠江之畔风光旖旎的二沙岛上。它与已建成的美术馆和正在建设中的博物馆等建筑构成广东省相当规模的文化中心。

星海音乐厅包括1437座的交响乐大厅，462座的室内乐厅，96座的视听音乐欣赏室，排练室，琴房和音乐资料馆，以及水上演奏台和音乐喷泉、各种配套用房。建筑面积1800m2，是我国目前规模最大、设备先进和音质优异的现代化音乐厅。也是我国第一座采用“葡萄园”形（或称山谷梯田形）配置方式的音乐厅。

星海音乐厅交响乐厅、室内乐厅的各项声学设计指标*

星海音乐厅于1998年6月13日――冼星海诞生日正式使用。广州交响乐团和中国交响乐团合唱团进行首场演出。演奏了钢琴协奏曲《黄河》和贝多芬第九交响曲《欢乐颂》，获得成功，著名音乐家、指挥家和教育家李德伦、吴祖强出席了首演式。相继一周内，中国交响乐团，以色列交响乐团，澳大利亚交响乐团和德国管风琴演奏家，在该厅献艺。音乐家们对大厅良好的音质均给予高度的评价。

一、星海音乐厅的设计宗旨和各项声学指标

星海音乐厅这座华丽的艺术殿堂是为满足广大观众欣赏高雅音乐的殷切的需求、并作为国内外文化交流的基地和窗口而建造的。音乐厅设计始终把音质效果放在首位，以继承传统音乐厅的良好品质、而又能适应现代生活提出的各种需求为设计的宗旨。

声学设计指标是根据国际上获得“顶级”音质效果的音乐厅为参照对象，广泛听取我国音乐家和声学家的意见确定的。交响乐厅、室内乐厅的各项“最佳”。

为实现上述指标、确保获得良好的音质，分别在设计、施工、竣工后调试的不同阶段，采取了一系列的保证措施：

·初步设计阶段：通过计算机模型和1／40缩尺实体声学模型试验与声学估算相结合，分析体形、了解声场状况和可能出现音质缺陷的部位；

·技术设计和施工图阶段：用1／10缩尺实体声学模型试验和围护结构的隔声量试验，以及各种声学构件声学性能的实验室测定，确定声学构造的部位、尺度和装修用材。并进行较为详细的声学计算；

·施工阶段：在没有专业施工队的条件下，主要是施工交底和监理，检查隐蔽工程，并在交响乐大厅主体结构完成后，进行首次混响和声场分布的现场测定；

·竣工调试阶段：用以解决声学计算、缩尺模型试验与实际效果存在的差距。要修正客观存在的偏差，就必须采用声学测定与乐团试用的主观感受相结合的方法。作多次调试、修改装修、直至达到预期的效果。星海音乐厅通过三个月的调试工作，才实现所要求的演奏和听闻效果。

二、交响乐大厅的声学设计

交响乐大厅是星海音乐厅的主体。容纳1437名听众，有效容积效期2400m3，每座占容积8。6m3。大厅采用“葡萄园”形的配置方式，即在演奏台四周逐渐升起的部位设置听众席。这种形式的最大优点是在大容量厅堂内缩短后排听众至演奏台的距离，从而确保在自然声演奏的条件下，有足够强的响度。此外，利用演奏台四周厢座的栏板和楼座的矮墙，可使听众席获得足够强、且有较大覆盖面的早期侧向反射声。近期的研究表明，这是传统音乐厅所以能获得良好音质的重要原因。而传统音乐厅则是通过窄跨度的侧墙实现的。因此，这种形式不仅继承了传统音乐厅所具有的良好品质，又能适应现代大容量音乐厅的各种需求。它自1963年德国柏林“爱乐”交响乐大厅首创至今，在国际上已被广泛采用。但在国内尚属首次。

大厅的屋盖选用“马鞍”形壳体。所有横剖面均为凹弧形面而引起声聚焦，从而造成声场不均。通过1／40缩尺实体模型试验和三维计算机模型试验充分证实了这一点。图2即为大厅横剖面计算机模型显示的声反射图，可见声聚焦的状况。

此外，在大厅壳体拆模后的现场测定均表明，顶部不悬吊抽射板时，厅内声场分布不均和存在回声现象。

对此，在演奏台上悬吊了12个弦长3.2m，曲率半径为2.6m的球切面反射体，其目的除了消除回声和声聚焦以外，还可加强乐师间的相互听站，提高演奏的整体性。同时也使堂座前区和厢座听众获得较强的顶部早期反射声。

为加强听众席后座的声强，在球切面反射体周围设置了锥状和弧形定向反射板。以此获得厅内均匀的声场分布。

为使大厅达到中频（500z）满场1。8s的混响时间，并使低频（125Hz）混响提升1。15倍（相对于中频），即2。07s。采取如下几项措施：

·增大容积，每座容积取8。6e

·厅内所有界面均不用吸声材料，在容易引起不利声反射的部位（后墙和后部吊顶）设置锥状扩散体；壳顶拆模后上刷涂料；墙面为35mm厚硬木板实贴在18mm厚的多层板上；地面均为实贴木地板，仅演奏台设木筋架空地板；所有悬吊的反射体采用刚度大的阻燃玻璃钢结构。

·减低座椅的声吸收，并使其吸声时接近听众的吸声量，从而减少厅内空、满场混响时间的差值。

根据以上确定的容积和内装修构造，进行了混响时间的计算和1／10缩尺实体声学模型试验，其结果见图7所示。由图可见，缩尺模型的测定结果仅中频较为接近，其它频率偏差较大，这是因为模拟材料不可能在很宽的频度范围内有一对一应的吸场性能。

大厅的扬扩散是除混响时间以外的另一个重要音质指标。当听众感到乐声似乎以相等的幅度来四面八方时，扩散是最好的，表征声扩散的指标是d，它定义为；厅内声场扩散值与自由场扩散值之比，即

d=1－m/m(1)

式中m－为厅内声场的扩散值；

m0－为在自由声场的扩散值；

m－△M（声强的平均差值）／M（各方位角的平均声强）；

m0－的求同m，只是在自由声场中。

交响乐大厅的声扩散是通过多边的形体、差落的包厢和楼座栏板，以及顶部悬吊的反射体实现的。缩尺模型试验测定的结果表明，大厅具有良好的声扩散，d值均大于0.85，最大达0。93。

对于音乐厅来说，厅内希望获得良好的声扩散，但又不要求完全扩散（即d＝1），因为听众在要求乐场来自各方的同时，还希望有一定的方向感，即乐声来自演奏台。

传统音乐厅所以能获得良好的音质，除了有最佳的混响时间和良好的声扩散以外，早期侧向反射声起着重要的作用，它加强了直达声的强度和提高了亲切感。因此近年所建音乐厅无不考虑早期侧向反射的设计，星海交响乐厅是通过侧墙、厢座栏板、楼座矮墙对所覆盖的听众席提供早期侧向反射的；此外，壳顶下悬吊的反射体也给听众席提供顶部的早期反射声。

早期反射声的状况，可以通过脉冲声测定获得测点的反射声序列，并能计算求得声能密度，为了便于定量比较。目前常用早期声能与后期声能之比的C值作为评价指标。时间的分界为80ms（以音乐丰满为主的厅堂）和50ms（以清晰为主的厅堂）.

声能比C80，C50又称明晰度，这是一项与早期声能相关的指标。L．L．Beranek建议以500Hz,1000Hz和2000Hz,C80的平均值C80（3）作为评价音乐厅指标，其最佳值为0~－4．0。

交响乐大厅的噪声控制，主要解决单层壳顶的隔声和空调系统的消声和减振两方面：

交响乐大厅的墙体均为内隔重墙，只有壳顶暴露在室外，单层230mm厚的钢筋混凝土壳体，具有足够的空气隔声量（基地噪声为67~71dBLeq(A)）。但大雨冲击的撞击隔声量却很低，对此做了隔离撞击声的构造，并在实验室内做了测定，其结果表明。实施的构造可以隔离大雨时的冲击声。

空调系统的消和减振，是大厅获得良好的听闻条件的最基本的保证，开启空调时内噪声不得大于28dBA，也即以听不到的空调噪声为设计指标。对此，采取了如下措施：

（1）在空调系统的管路系统内设置阻、抗复合型消场器，减低风机噪声沿管路传至厅内；

（2）防止气流噪声，限止流速：主风道低于6m/s，支风道低于3。5m/s。出风口低于1。5m/s。为实现这一目标，采用侧送、局部顶送（演奏台上方球切面，反射体间），座席地面下回风的方式。

（3）送风与回风量相适应，也即采用1：1的送回风比例。

（4）全部空调、制冷设备均作隔振处理，水泵、冷水机组采用SD型橡胶隔振装置；风机采用弹簧隔振器；管道用软接管，并用弹簧吊架。

有关其它的工程设备和需要隔声的构件，均采用常规的做法处理。

三、交响乐大厅的声学测量和音质调试

在交响乐即将竣工的前后，曾对所有各项声学指标进行了测量，并在竣工后的试用阶段，听取了乐团的意见进行了音质调试。

（一）声学测量

声学测量的内容包括响度、混响时间、早期反射声、声扩散、声场分布、频率响应和噪声第七项。明晰度（声能比）C80和低音比BR（温暖感）是分别根据脉冲响应和混响时间测定的结果计算求得。现将混响时间和早期反射声的测定结果分述如下：

（1）混响时间（RT）：

混响时间菜测定了四次，测定频率为63Hz~8000Hz八个倍频程的中心频率。其结果是中频（50Hz）满场为1.82s，空场为2.19s。

（2）早期反射声测定：

早期反射声测定是在演奏台上配置脉冲声源。在大厅的七个区内，选择有代表性的座席测定其反射声序列。时标为100ms，由图内可观察早期反射声的状况、反射声的时延间隙（t1）和计算求得明晰度C80和C50。在演奏台上声源取2个位置，S1和S2，在厅内各区分别测定27个点。计54幅图。为压缩篇幅。在图9内列出S1和S2各7个测点结果。由反射声列图见，时延间隙（t1）为3~7ms。

由早期反射声测定结果，可用式（2）求得500Hz,1000Hz和2000Hz三个频率的C80值，然后取其平均值。即C80（3）的值。交响大厅七个区的明晰度C80（3）求得C50（3）见图10所示。C80（3）的平均值－1．43。

通过声学指标的测定结果表明：交响乐大厅的声学设计达到了预期的指标。

（二）音质调试

声学设计的最终目的是为乐师和听众创造优异的演奏和听闻环境。各项声学参数虽然达到了国际上“顶有”音乐厅的指标，但是能否获得同等的主观评价呢？对此，，由广州交响乐团进行多次配合演出，召开座谈会，听取各方面的意见，经归纳有如下几点：

·普通反映混响时间长，因而层次不够，清晰度差；

·弦乐器部位（小提琴、中音提琴区）缺乏反射声，得不到演奏台侧墙的支持；

·打击乐和钢管乐声级过高，相应地弦乐声较低，影响乐声的平衡。

根据上述意见，采取了如下的改善措施：

（1）在演奏台上方的球切面反射上，配置人工翻动的锥状可调吸声结构，使大厅混响时间可在1.66~1.82s之间调节，适应习惯于较短混响条件下演奏的国内乐团，满足层次和清晰度的要求。可调吸声构造见图11所示，图12为实测可调混响幅度。

（2）在演奏台两侧凹进的演员入口处，设置凸弧形活动声屏障，增加提琴区的侧向反射声，改善乐师的自我感觉。

（3）在演奏台和合唱队的两个后墙上，按原设计配置锥关扩散体，并在两个锥面上插入可调吸声板，（一面为七合板，另一面为6mm厚阻燃毯），用以加强演奏台的声扩散，以及必要时降低打击乐和铜管乐的声级，求得乐声的平衡和融合。

（4）在堂座走道和演奏台两侧楼梯上设地毯夹，以便在必要时，铺设地毯，进一步降低混响至1.5s。

四、室内乐厅的声学设计

星海音乐厅室内乐厅是以室内乐演奏为主，兼供戏剧演出、会议和立体声电影所用的多功能厅。容纳462名听众，有效容积3400m3，每座占容积分7。4m。大厅采用不对称的扇表平面，右侧设在厢座，左侧二层有挑廊，大厅后部设有三排座席的小楼座，大厅的平、剖面见图13所示。图16为大厅内景。

大厅的不规则形体有助于厅内的声扩散，池座有左侧墙和厢座矮墙提供早期侧向反射声、厢座和楼座主要由吊顶供给早期反射声。

为满足多功能使用的要求，同时使每种功能都有“最佳”的混响时间，故采用计算机调控的可调混响装置。可调的上限值取1.3s，供室内乐演奏使用；下限值是根据立体声电影的要求，确定为0.8s，故可调幅度为0.5s(0.8~1.3s)。并要求125Hz~400Hz的频率范围内均有接近相同的调辐量。

为了使用人员便于操作，把可调幅度设定为五个档次，即1.3s,1.2s,1.1s,1.0s,和0.8s.，根据选定的方式用计算机在15s内（圆柱体旋转3600需30s）即可调至要求的混响时间。也可以无级调至幅值范围内的任何一个值。

可调吸声结构采用旋转圆住体和平移的帘幕相结合的形式：圆柱体直径为800mm，一半为反射面，另一半为宽频带吸声面，配置左侧墙的上、下部位和后墙上，共设29个转体，（侧墙14个，后墙15个）；可调帘幕分三道，配置在厢座侧墙木格栅内，共计可调面积为大厅总表面积的十分之一。

室内乐厅内除了可调吸声结构以外，其余的墙面均为25mm厚的木板墙，榉木三合板贴面；木地板；吊顶为轻钢龙骨石膏板刷涂料；座椅采用相当于听众声吸收的澳大利亚“西贝”（Sebel）公司产品。座垫和椅背可根据需要调节倾角。

室内乐厅的噪声控制同样包括隔声和空调系统的消声和减振两部分。厅内的周墙均为内隔断重墙，屋顶为双层结构，不存在屋面冲击声的问题。空调系统采用上送、下回的传统方式，消声和减振做法同交响乐大厅。

五、室内乐厅的声学测量和评价

室内乐厅竣工后曾对设计的八项指标进行了测定。混响时间和早期反射声的测定结果如下：

（1）混响时间（RT）

混响时间的测定是按设定的五种可调混响方式中三种进行的；即：1）转体和帘幕均为暴露反射面，即厅内具有最长的混响；2）转体和帘幕吸声面暴露，厅内混响处于最短的情况；3）转体和帘幕的吸声面各暴露一半，即处于1）2）的中间状态。测定结果和测定点配置分别见图14，最大可调幅度为0。48s（空场）和0.42s（满场）

（2）早期反射声测定：

早期反射声测定结果，可用式（2），式（3）求得500Hz，1000Hz和2000Hz三个频率的C80和C50的值，然后取其平均值：即C80（3），室内乐厅8测点的C80（3）值为2.55~4.93dB，平均值为3.77dB；C50（3）为－0.02~2.38dB,平均值为1.06dB。

星海音乐厅内乐厅的9项声学指标测定结果表明：全部达到预期效果，该厅在调试期间曾进行了广东省少年钢琴比赛，以及古筝独奏会，无论是乐师和听众均反映厅内音质效果极佳。

六、音乐厅声学设计中几个总是的探讨

通过星海音乐厅声学设计的实践和调试、试用过程中我国音乐家们反映的各种意见，笔者认为有些问题值得研讨，以便给今后音乐厅的设计提供参考。

（一）关于交响乐大厅的“最佳”混响时间

世界著名的传统音乐厅混响时间都比较长。这无疑对我国音乐厅设计有较大的影响。星海音乐厅交响乐大厅的满场混响时间也是参考了传统音乐厅而确定为1.8s的。

但长的混响时间不适合国情，原因首先是我国的交响乐团，习惯于在较短混响条件下演奏，这是因为国内的自然声演奏的厅堂没有达到满场1.8s混响时间的；其次是我国音乐家常以清晰为主要目的。正如我国著名指挥家严良堃先生在深圳音乐厅国际招标会上对音乐厅提出的音质要求是:“清晰、圆润、宏亮”。这在很大程度上代表了我国音乐界的意见。

国外的音乐家们也未必都喜爱长混响的，例如：维也纳音乐厅的混响时间为2.5s,音乐家也有不同的意见:著名音乐家’、指挥家卡拉扬（H．V．Karajan）就提出：“……大厅唯一不足之处是难以显示出一些弓上和嘴唇上的技巧，相继的音符彼此被相互吞没”，这明确表明混响太长了。

星海音乐厅交响乐大厅在调试过程中就是追加了人工调控混响而同时满足了国内、外音乐家的要求，而获得好评的。

（二）音乐厅的形体

音质良好的传统音乐厅均为“鞋盒”式形体，尽端配置演奏台，由于跨度窄、容积小（座椅宽度和排距小）因而有较强的早期侧向反射声，且覆盖面较大，近年的研究表明：它是传统音乐厅所以能获得良好音质的重要因素之一。而控音乐厅，由于容座大、又要求有舒适的座椅，势必容积大，在这种情况下，试图按“鞋盒”式音乐厅的比例增大其尺寸去再现传统音乐厅的特色，是不可能的。这将改变直达声和射声到达的时间和方向，从要命上削弱和恶化其效果，英国皇家节日音乐厅和台北文化中心音乐厅即为典型的例证。因此，对于大容积的交响乐大厅应在继承传统音乐厅良好品质的前提下，突破“鞋盒”式形体。“葡萄园”式（或称“山谷梯田”形）即为一咱比较适用的形式。它有可能缩短听众席后排至演奏台的距离，从而获得足够响度，这对于自然声演奏的大厅来说是至关重要的。如果演奏台周围逐渐升起的厢座和楼座栏板或矮墙设计得当，同样可以获得足够强的、覆盖面较大的侧向早期反射声。

致于音乐厅围护结构的几何形式（圆、椭圆、扇形、三角形等……）并不重要，不应约束建筑师的创作，但厅内装修所构成的空间形式应有利于声的扩散，这一点必须做到。

（三）关于音质效果的评价

音乐厅声学设计的最终目的是获得良好的听音效果，也即满足听众主观感受的要求。因此音乐厅建成后，通过声学测量核对测定数据是否达到设计指标，仅完成了客观量的评价，还须进行主观评价。有关音乐厅音质的主观评价，国内外有很多方法，但较为简易有效的方法是通过乐团多种节目的演出，听取各方面的意见，进行统计分析，求得评价结果。但在评价的实际工作中，应注意如下两点：

（1）乐队在演奏厅内空场排练不能作为主观评价的依据。

这首先是因为乐队经常在容积小，混响短（一般为1.0s）的排练厅练习,。因而在混响长达2.0s以上的演奏厅内排练，反差太大；其次是空场时，演奏台四周的座席是空的，座椅有反射而影响乐师的相互听闻。此外，空场排练只能反映光师在演奏台上的自我感受而不能评价大在的听音效果。因此，主观评价时，至少组织1／3满座的听众。既缩短了混响，又有听众和乐师两方面意见。

（2）正确、公正的评价需要时间

对新建音乐厅最初作评价是配合声学调试的乐队指挥和乐师，他们反映的实际上是演奏台上的自我感觉。而不是大厅的音质。如果是空场排练，则他们反映的意见多数是不可靠的；大厅公开演出后，厅内达到设计的声学状态，音乐家、音乐评价家和听众反映的才是真实的时质效果。但由于音乐家、指挥家的知名度，新闻媒界报导大厅的音质效果主要听取这些权威的评论。很少来自参加音乐会的听众。但更为正确、公正的评价最终应取决于包括音乐家在内的广大听众；但这需要时间，一上音质优异的音乐厅，应经得起时间的考验。

（四）音乐厅屋顶结构的选择应多方考虑

音乐厅的屋顶采用何种形式绘声绘色是结构工程师的事。但不论选用何种形式，必须考虑音乐厅某些特殊的要求：

（1）演奏台上方的屋架应能承重较大的局部荷载，以便吊置重的反射体、灯具和一些机械设备；

（2）演奏台上方应有足够的高度，使台上的声反射板和照明灯有升降的空间，在音乐会开演前一般将反射板悬吊在高处，以便使听众看到演奏台的全景，特别当设置管风琴时，更希望大部分听众都能看到。演奏开始时，才降下反射板和灯具。

（3）在承重的屋顶下，音乐厅的吊顶上应设置一个工作层，以便配置和操作升降的机械设备的设置通风管道。同时，还可使屋顶有足够的空气声和撞击声的隔声能力。

星海音乐厅选用“马鞍”形壳体，从结构上没有体现壳体的优越性（壳体厚达220mm）同时又不能满足上述所提的要求。无论在声学和使用上带来很多麻烦。

七、结语

声学范文篇3

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容：

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量,围护构造隔声测量,重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行,以验证声学设计是否达标外,有时还需要在厅堂建筑主体完工,进入内部装修阶段时进行,以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据。

声学范文篇4

关键词：听觉联想图声文同步电脑音乐制作应用直观性

一、服务于和声学音乐教学

多年以来，在高等院校的音乐系里，黑板和钢琴一直是和声教学的主要辅助手段。但由于我国普通音乐教育基础薄弱，许多学生并不了解什么是和声，又由于中国的乐器大多为单旋律乐器，所以中国学生大多对多声部音乐感觉较弱。教师在黑板上写出和声谱例，在学生心中难以形成和声音的听觉联想。而教师在抄写谱例时无形中浪费了大量的时间。在钢琴上弹出的和声音响瞬间即逝，难以培养学生对和声音的听觉习惯及对和弦联结的感觉和审美观。一味地练习和弦联结，而忽视了其音响效果，这几近于“纸上谈兵”。采用这样的方式进行和声教学，学生常有“看不见，摸不到”的心理困惑。另外，教师在举谱例时，由于谱例具有复杂的织体、多声部的和声、极快的速度，教师为了在演示中有令人满意的效果，在备课时要用大量时间练习。有的谱例甚至更难，以致非常困难或无法弹奏。这样，就造成了教师教起来辛苦，学生学起来枯燥的局面。久而久之，会有许多人失去了对和声学习的兴趣，以致和声学课程教学质量难以提高。

而电脑音乐技术的引入很轻松地解决了以上难题。我们以电脑音乐制作最普遍最广泛的软件，美国TwelveToneSystems公司开发的专业音序软件《CakewalkPyoAudio(TM)9.03》为例。

和声学教师再也不用为不能演奏和声谱例而烦恼了。有了钢琴卷帘窗口和五线谱窗口两大功能，不论再难的谱例，哪怕不会弹钢琴，只要能认识五线谱，都可以完美地演示给学生听。任课教师可提前把上课需要的谱例输入电脑保存，输入过程可用软件中实时录音功能，或用步进录音功能降低弹奏的难度。在音色库中可以设定不同的音色。在钢琴卷帘窗口修改音符、节奏时值、控制表情、力度的变化，速度可以随意设定，快慢程度会令你无法想象。课堂上只需几秒钟时间把文件从电脑里调出播放，避免了抄谱、弹奏等重复性劳动，可以把更多的时间用在内容的讲解上。

综合利用Cakewalk音乐制作软件各自的特殊功能对学生进行视、听一体的多媒体和声教学，主要做法如下：

(一)利用五线谱窗的乐谱显示进行授课

五线谱窗有非常直观的乐谱显示功能。在授课时，可将和声谱例与谱例实际音响同步向学生展示。在讲授基本写作与方法技巧、写作规律时，通过使用鼠标移动和拖放音符功能，可表现同一和弦的各种形态，不同的旋律位置、不同的排列位置、不同音域音区等和声因素的变化。学生在听到和声的音响效果的同时也看到了谱例。使学生能掌握不同的和声效果，对不同的和弦联结作出自己的音响审美观，认识到自己的不足之处。这样的教学使学生视听同步，能很大程度地激发学生学习兴趣和审美能力。

(二)利用五线谱窗进行作业批改

在批改和声作业时，由于学生写法不同，不整齐和用橡皮擦过造成音符不清楚等原因，教师在批改时费时又费力。但五线谱窗有放大功能，可以将五线谱及音符增大数十倍。在批改时就不会那么费神了。在批改时发现原音轨也就是作业音轨中，有错误时，可将错误和弦联结片段拷贝到另一新音轨的同一节拍位置，然后修改原音轨错误音符。学生在视听后便会对问题一目了然，必要时还可以在乐曲信息框中输入批语注解等。这样便减轻了教师批改作业时许多不必要的负担，使教师能更好地备课，更有效率地授课。

(三)利用五线谱窗口进行习作讲授示范

在讲授习作示范时，由于同一习题有不同的和声配置，而黑板的大小有一定的局限性，不能把众多的方案都写在黑板上。所以学生不能同时看到它们之间的不同，而不同的音响效果也不能很快地听到它们之间的不同。而五线谱窗又解决了这一问题。教师可以把不同的方案写在不同的音轨上，然后用静音或独奏音轨去对比不同配置的不同和声效果。把通过课堂讨论所得到的各种和声配置方案分别放给学生倾听，视听结合，以此来培养学生的和声听觉能力及和声思维能力，并培养其和声审美趣味。

二、服务于配器法教学

《配器法》是一门实践性很强的技术理论课程，是研究多声部管弦乐音乐作品写法的一门课程。在教学过程中应注意对各种教学手段的利用，如谱例的音响欣赏、乐队的合奏、观摩音乐会、音乐高科技、电脑音乐制作等方法。但因为教学环境等条件所限，以前的配器教学多局限于书面写作及钢琴试听音响的旧模式中。这样的模式教学，便会使学生感到枯燥乏味，丧失了兴趣。即使大多学生在如此枯燥的课堂上学到了一些初步的配器理论与写作技巧，有的人还试写了一些配器作品，却没有试听自己配器作品的实际乐队音响的条件，从而使配器法教学难以取得理想效果。电脑音乐制作的引入让以往的教学状况随之改变。

(一)有利于乐器法的教学

在以往教授乐器法时，教师要花很多时间去介绍管弦乐队、小型民族乐队和电声乐队中的常见乐器，力求使学生掌握乐器的音色特点、主要功能、演奏方法、记谱法以及在乐队中的运用。但这些内容都是书本知识的介绍。书上白纸黑字，使有些学生对教师的讲授感到乏味，以致注意力分散。还有的学生配器法背得一字不差，却把乐器张冠李戴，甚至根本就不认识所学乐器的样子。

在MIDI和多媒体系统进入课堂教学之后，我们可采用美国微软公司开发的光盘软件《Musicalinstruments（乐器）》。让它来服务于音乐教学，该光盘存储了世界各地从古至今数百种乐器的声、图、文资料，分别按性质、地区、乐队编制和乐器名称分类，教师可根据教学需要随时调用。例如，在介绍提琴类乐器时，通过该软件可直观地看到从古提琴到现代小、大、中及倍大提琴产生于不同历史时期的各种不同性质的提琴类乐器。同时还可以看到有关该乐器的外形结构、性质数据、发展历史、演奏方式等方面的彩色图文资料。最有利的就是还能听到该乐器的声音。这样图、文、声三者相结合，使学生轻松地学到了知识。而且对该课程有了很大兴趣。教师再也不用费口舌地去反复讲解那些枯燥的文字了，也不用费神地去搜集乐器的图片了。这样便可以用更多的时间去讲授更重要的知识了。

(二)有利于配器法的教学

在以往的和声教学中，尤其是到不同声部的乐器结合。同度结合、八度结合、多重八度结合，还有和声配置法如叠置法、交置法、包围法。一直到更深的为管弦乐队配器。在讲授时，没有音响效果，一味地去讲声音是如何的圆润、轻盈，如何的充满力量、音响宏大，如何柔美动人，如何暗淡无色，光用文字来形容无异于“纸上谈兵”。学生无法体会其音响效果。所以在配器学习中无法达到令人满意的效果。在实际运用中也不会运用自如，甚至无法下手。

为改善配器教学现状，在应用了电脑音乐制作软件后，以上问题又一一解决了。电脑音乐制作软件中有大量音色库，还有些音色都采用真实乐器，在学习电脑音乐制作时，可以调出各种乐器的声音，用采配器。在制作自己的配器时，学生们训练了自己的耳力，慢慢地提高了对乐器声音辨别的敏感度，有利于学生对配器效果的分析和把握。

在讲授不同乐器的结合时，教师再也不用费很大劲去形容音响效果了。只要调出所要乐器音色并同时播放，音响效果胜过千言万语。在为学生示范、为旋律配器时，再也不用像以往的光是写在总谱纸上，而听不到其音响效果了。电脑音乐制作把以前配器所要经过的几个步骤（思、写、听、改、演、录）这样庞大的工程同时进行，可以边想边写，边写边听，边听边改，边改边想，在同一时间听到自己配器的音响效果。当完成配器后，自己是演奏者，又是制作人、录音师。学生们在录制配器音符时，不但练习了键盘，而且锻炼了自己的节奏感知能力和审美能力。因为电脑音乐制作可以增强对音乐的综合能力。学生的综合能力增强会更加容易理解和感知音乐的内涵。

在使用电脑音乐制作软件制作好配器后，多声部的管弦乐配器已很大程度地训练了学生的耳朵，使学生的耳力听觉更加灵敏，对每个声部都清晰可辨。在制作的同时学生们获得了从音色、节奏、和声效果、音乐情绪的立体的多方位的感知。运用现代的音乐科技电脑音乐制作技术不但更好地帮助学生紧跟时代脚步、及早适应多元化的音乐发展，并且将拓展他们的知识面，发掘他们的创造力与潜力。这样的训练手段同时满足了学生对音色、音高、和声、各种节奏、风格等音乐要素乃至整体音乐作品的吸取。可见，电脑音乐制作技术的引入能强有力地服务于音乐教育，这是以往传统教育模式所无法比拟的。这种科技性的教育模式将更适应当今的教育理念，将更有力地推进音乐教育的发展，对音乐产生更加浓厚的兴趣，从而有利于音乐教育，使教学取得理想效果。

三、有利于视唱练耳教学

将电脑音乐制作应用到视唱练耳中，已成为当前视唱练耳教师必须掌握的现代教学手段之一。它可以有效地丰富传统方式的视唱练耳训练，还缩短了学生与实际作品之间的距离。改善了以往教学所处的单一音响的状态、听觉材料有限和风格单一的状况，而且对其他音乐基础技能教学的辅助意义也是相当有益的。

在以往的视唱练耳教学中，视唱与听音训练是必不可少的内容，在以钢琴为教具进行教学时，教师一定会遇到训练音色单一、不断反复弹奏、无暇顾及学生学习效果的难题。但电脑音乐制作的运用，使老套的课程变得生动化、现代化，极大地提高了教学效率。

教师可以事先运用电脑音乐制作系统制作好训练内容。如：不同音色的音程、和弦、旋律、节奏，还可以自己用MIDI制作伴奏。上课时通过电脑对视唱曲和练耳内容进行编排，自动播放，从而使教师在集体训练时可以对学生进行近距离辅导。同时，在视唱时更可以减少减轻教师不停伴奏和范唱的辛劳。电脑制作的内容节奏音准非常精确，可以任意逐小节、逐句随教师意愿及学生熟练程度播放。其速度、音调、音色均可任意变化。只要合理运用电脑音乐制作系统，教师将会在授课时既省时又省力，还提高了教学质量和效率。在运用了电脑为教具后，练耳不再是钢琴单一的音色了。教师可以使用不同音色来播放同一旋律，让学生体会不同音色的同一旋律、风格。为学生今后参加各类演唱、演奏、合奏、协奏打下良好的听觉基础。

有“音乐灵魂”之称的节奏在视唱练耳中占有相当比重，也是具有训练难度的。因为节奏训练要求精确度的掌握和不同风格的把握。电脑音乐制作系统内具备了打击乐器效果。调出打击乐音色后，每个键盘上有相对应的打击乐音色，从全套爵士鼓到木鱼，从拉丁手鼓到梆子应有尽有。教师可以将打击乐音编成节奏型，又可以根据教学要求即时改变速度、力度，与以往教师用跺脚拍掌，用口读“哒哒哒”进行相比，不可同日而语，两者效果有天壤之别。

四、服务于声乐教学

声乐的教学不同于其他科目教学，它是一种看不见的教学，也就是一种非常抽象性的教学。除了外在的演唱外，它不再具备直观性。很多人都说声乐是最难学的科目，因为它不像理论课或器乐课那样直观。另一个问题就是声乐教学双方要付出巨大的体力代价和时间代价。教师在讲课时要求学生能准确找到声音的位置，教师就要反复示范。如果示范的时间过长，就会造成教师的疲劳。再者，传统方式下的声乐教学是没有自身参照物的，有的也只是教师的演唱或是大师的CD或磁带，学生无法听到自己真实的声音。教学中无法保持学生良好的歌唱状态和瞬间产生的歌唱灵感，对磁带的模仿又容易造成依赖心理或方法错误。

利用电脑音乐制作技术可以让声乐直观化。可以应用到相应的音乐制作软件Cakewalk9.0或音频软件CoolEdiepro、2496或Soundforge录制声音。教师可以把自己的示范在讲课时实时录入电脑，电脑将生成音频波形文件。这样，声音就可以看到了。好的声音的音频波形与不好的音频波形是有很大区别的。教师可以把波形给学生进行分析、研究。这样便可直观地去讲述问题的关键了。这种直观化的最大特点就是学生能够在教师的指导下以自己的声音为参照，切实体会声乐学习中的点滴，发现自身的不足。如声音的位置、咬字、音准，及时发现、及时改正。教师可以把自己录好的声音反复播放，让学生聆听，并穿插讲解。这样能大大提高教学效率，激发学生学习兴趣。课后教师还可以把课堂示范及一些重要资料复制到光盘上，使课堂教学得以延续性发展，同时又无形地对学生进行了课后辅导。

传统的声乐课都是以钢琴伴奏为主，它既有有利的一面，也有不利的一面。有利的是它可以随时适应学生的主观处理;不利的是钢琴自身的音准问题，再者是可变的“跟节奏”伴奏无法给予学生准确的节奏感和风格感训练。同时，教师在伴奏时不容易更投入地去听学生声音的正确与否。正所谓“一心不能二用”。

运用电脑音乐制作可预先做好歌曲的乐队伴奏，强调风格和节奏，使学生能够树立较强的节奏观和风格观，从而达到表达的准确性。可见，电脑音乐制作能很好地服务于声乐教学。

五、教师的素质要求

新的教学模式对教师素质提出了新的要求。要求任课教师熟悉计算机系统的操作，如Window98／2000／xp系统；熟悉计算机的硬件结构；熟练电脑音乐制作技巧，如音乐制作软件Cakewalk、SONAR、HW、Band-inABox等的熟练操作和相关硬件设备如MIDI接口、音源、功效、调音台的操作。电脑音乐制作能够很大程度地服务于音乐教育。但事实上，要运用好这种现代化数字化音乐教学手段也并非易事，需要大量的精力和合理的知识体系，更需要合理科学的应用。一堂质量差的多媒体音乐课或许比传统方式教学还要糟。但是，数字化音乐环境中多媒体所带来的崭新知识传输方式、广博的信息量是传统教学所不可比拟的。

当然，教师渊博的知识和丰富的教学经验还是不可忽视的。电脑音乐制作这种多媒体音乐课的介入，是为了更好、更有效地服务于教学。不能全部依赖于电脑，否则会使课堂成为机械的知识灌输，而教师在无形中充当了“播放员”“放映员”的角色，从而适得其反，不利于音乐教学。电脑音乐制作技术和多媒体音乐技术是音乐教学的一大辅助工具。教师应利用这一科技性教具合理地进行音乐教学，主次分明，传统音乐教学与多媒体科技相互结合，使音乐教学更科学、更生动、更有效率。

结语

作为一种实用性极强的现代化教学手段，电脑音乐制作和多媒体系统以其特有的形象直观性和应用交互性为学生们提供了全新的音乐学习方式；为教师们提供了现代的科技性教学工具和教学模式，在音乐教育中已展现出非常广阔的应用前景。在音乐理论课程中采用电脑音乐制作和多媒体技术进行交互式教学，不但更新了传统的教学模式、丰富了教学内容，而且使抽象的音乐课程变得真实可感、活泼生动，极大地开阔了学生的音乐视野，活跃了学习者的音乐思维，调动和激发了学习者学习的积极性，较大幅度地提高了音乐学习的效率，也使得音乐教学质量、效率发生质的变化，并提升到了一个新的高度。

声学范文篇5

关键词：和声学教学手段数字化音序器软件硬件MIDI多媒体

科学与艺术是两门截然不同的学科，但自远古时代起，人类的艺术发展就不断地从科学的进步中获益。20世纪90年代初，随着人们生活水平的提高，科学技术的进步，数字化音乐教学手段作为一种辅助的教学手段，开始在我国音乐教育中运用，随着人类第三次技术革命的代表——电子计算机的迅猛发展以及教学手段的不断改进，这一辅助教学手段越来越多地被应用到教学中，冲击和替代着传统音乐教学模式，尤其是在师范院校的音乐教学中，人们充分利用了它的省时、节资、实时、便捷等特点，建立了数码钢琴教室、多媒体教室，部分课程改“一对一”授课形式为集体授课，大大缓解了我国师范院校普遍存在的师资不足的状况，取得了良好的效果，深受人们的欢迎。

《和声学》是高师音乐教学中的基础学科，是学习《复调》、《曲式》、《配器》等课程的前提条件，其重要性是不言而喻的。在《和声学》的教学实践中，运用数字化教学手段，增强学生对《和声学》的学习兴趣，提高《和声学》的教学质量，是高师《和声学》教学工作者所面临的重要课题。

在以往高师院校的音乐系科里，黑板和钢琴一直是《和声学》教学的主要辅助手段。由于我国的普通音乐教育基础薄弱，许多高师学生在入学前并不了解什么是和声。面对如此的教学对象，教师在黑板上写出的和声谱例在学生心中难以形成和声音响的听觉联想，因而几近于“纸上谈兵”；而钢琴上弹出的和声音响瞬间即逝，学生因看不见其乐谱形式，故而又等于“对空弹琴”。采用这种方式进行《和声学》课程的教学，学生常常有“看不见、摸不着”的心理困惑。尽管教师教的认真，学生学的辛苦，但学生最终得到的常常只是一些抽象、繁琐的清规戒律。由于在整个教学过程中学生的注意力主要集中在怎样避免平八、平五、声部交错、四部同向等书面作业错误这一教学误区之中，因而，在他们的耳朵中没有对音响的听觉感性认识，没有音响的优劣比较，思想上很难形成良好的和声思维习惯，学到最后，多数人终于失去了对《和声学》学习与应用的兴趣。从某种意义上说，这正是高师《和声学》课程教学质量难以提高之关键所在。

为解决和声教学中理论与实践脱节，学生的听觉形象与视觉形象难以沟通的问题，我在教学中引进了计算机、MIDI和多媒体等数字化教学系统，对学生进行视、听一体化的多媒体和声教学。下面分别从前提条件、课件制作、课堂教学、延续课堂等视角，介绍在《和声学》教学实践中如何实施“数字化”教学，以期为高师音乐教育事业提供一种“数字化”教学的思路，使数字化教学手段更好的为高师音乐教育事业服务。

一、前提条件

1．MIDI协议

MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface），即乐器数字化接口，它实际上是一个通过电缆将不同厂家、不同型号的电子音乐设备连接起来的协议，使它们之间可以进行“对话”和“交流”。1981年，SequentialCircuit公司的DaveSmith首先提出通用乐器数字化接口的设想，1983年美国和日本的几家大的电子乐器生产厂家共同制订了MIDI明细规格，即MIDI1.0DetailedSpecification，也就是我们常听到的MIDI协议。此协议的提出，使得不同厂家的电子乐器之间能保持一定的硬件兼容性。

MIDI音乐，则是在MIDI协议下，给一个或多个音源（电子乐器）传输一组指令性的数字信号，指挥这些音源发出的音响序列。MIDI音乐的创作，即是这些指令性信号的书写。所以MIDI音乐就象一些文本文件（TXT）一样，所占用的存储空间非常的小。以前20张CD的音乐（WAV），现在用一张软盘就能装得下。《和声学》教学中，有许许多多的谱例，MIDI的出现使谱例——音响的转换，变得轻松自如。

2．数字化音乐教学系统的构建

组建数字化音乐教学系统，分硬件和软件两个方面。

a硬件

电脑

CPU（中央处理器）主频越来越高，硬盘容量越来越大，传输效率越来越快，生产技术的提高、生产成本的降低，使电脑普及率大为提升，使数字化音乐教学的主要硬件设备有了保障。

MIDI接口

MIDI设备中，有一到三个端口，它们分别是MIDIIn、MIDIOut和MIDIThru。MIDIIn接收其它设备发来的信息，MIDIOut发送本设备生成的MIDI信息，MIDIThru将从MIDIIn接收来的信息发送到另一台MIDI设备上。MIDI接口有专用的也有集成的。根据资金与设备的多少，可选择一进两出、两进两出……八进八出等型号，也可用MIDI电缆，直接连接到多媒体电脑中的声卡上。

MIDI键盘

MIDI键盘是用于输入MIDI信息的设备。虽然从理论上说，可以在编曲软件里用鼠标输入各种MIDI信息，但实际上比MIDI键盘要烦琐得多。假如资金允许，最好还是要配备MIDI键盘。有MIDI接口的普通电子琴，也可以作MIDI键盘使用。新加坡Creative公司最新推出的普及型MIDI键盘非常适合于高师《和声学》课堂教学。

音源

音源是MIDI音乐实现的基本条件。根据资金条件，配置音源可以有如下方案：

经济型：普通声卡+软音源（GigaSampler、Reality等）

普通型：中高档声卡（附带有音源）（Creative公司LIVE系列声卡、YAMAHA724、744等）

专业型：专业外置音源（Roland公司的SC系列、YAMAHA公司的MU系列价格适宜，功能强大，在国内广泛使用；更专业化的顶级音源有RolandJV-2080、AkaiEWI3020等；广州凯诺公司推出的DY系列民乐音源是民乐MIDI音乐实现的保障）

调音台、音箱、投影仪

调音台、音箱主要用于示范演奏，投影仪是传统教学模式中“黑板”的替代教具。在一个数字化音乐教学系统中，调音台、投影仪各一，音箱一对就行了。此外，每生配备耳机一副用于个人作业试听。

b．软件

乐谱编辑：Encore4.X、Finale、MW3等。

MIDI制作：Cakewalk9.X、CakewalkSONARv1.31等。

音频编辑：CoolEdit、Soundforge等。

课件制作：PowerPoint等。

批改作业：Tonica等。

二、课件制作

1．文字录入

录入相应章节内容。注意标题、要点、重点、难点的字体、字号、颜色等的选择与编辑。

2．乐谱制作

用乐谱编辑软件制作谱例。

3．MIDI编辑

把乐谱制作软件生成的文件另存为MIDI，用MIDI制作软件重新读出，作精细编辑。

4．文、谱、音、像多媒体混编

把乐谱制作软件制成的乐谱，用抓图软件（如SNAP等）实现乐谱——图片的转换（FINALE本身具有乐谱——图片转换功能）。把乐谱图片插入课件。

把MIDI制作软件生成的MIDI文件，以MIDI（或用音频编辑软件录制成WAV，或转换为MP3）的形式插入到课件中。

把相关视频文件插入到课件中。

5．添加动画

为课件中各种事件，添加动画效果，增强趣味性，作最后综合编辑。

三、课堂教学

1．用PowerPoint播放课件

采用数字化的课件教学时，老师的粉笔变成了鼠标，烦琐的板书在这里也变成鼠标的轻轻点击。老师的教案不用再做第二次的抄写，学生就能轻松阅览教学内容。十年前的科幻小说中的叙述，今天变成了现实：老师带一张光盘来到教室，打开电脑、投影仪、音响等数字化设备，本章节的标题经过渲染处理，象电影一样非常醒目地映入眼帘，许许多多的参考书被集成到一张光盘上，有内容的文字说明与语音讲解，有每个例子的影音实况，预先设计的播放效果，吸引了每个学生的

注意力。学生按动课桌上的按扭，进行电子举手提问题。老师随意检查着学生的课堂作业，批改后轻触键盘发送给学生……

老师在教学过程中轻松愉快地组织课堂，学生在相同的时间内获得了更大的信息量，教学过程的交互性，又使师生之间的交流变得有序而默契，学生在不知不觉中已参与到课堂中来，课堂的气氛也变得非常的活跃。

2．利用Encore的乐谱显示功能进行课堂讲授

Encore有着非常直观的乐谱显示功能，利用这一特点，可在和声教学的课堂讲授中将和声谱例与实际音响同步展现在学生面前，并可迅速重新演示。例如，对某种具体的和弦连接，教师可在讲授其基本写作规律的同时，通过MIDI键盘弹奏出它的各种表现形态，包括不同的旋律位置、不同的排列位置、不同的音域音区等和声因素的变化。学生在听到和声音响的同时，也看到了它们的乐谱显示，并可根据自己的听觉与视觉感知，对教师所弹的各种连接形态作出自己的音响审美判断。实践证明，以这种方式进行和声教学的课堂讲授，学生看得见、听得着，易于激发学生的学习兴趣和审美判断的自信心。

3．利用MW3的乐谱编辑功能进行习作示范与作业讲评

MW3的乐谱编辑功能是非常出色的。在对学生的书面作业进行分析讲评以及在课堂上进行习作示范时，利用该功能常能取得举一反三的良好效果。例如，对和弦连接中最常出现的平行、反向及隐伏五八度等不良声部进行，可以利用乐谱编辑中的拷贝（Copy）功能，将包含上述错误的和弦连接片断拷贝到下方相邻音轨的同一节拍位置，并在新音轨上利用编辑功能将多余声部删除，只留下构成平行进行的两个声部，学生视、听后就会对问题一目了然，无须再作过多的说明。

在做习作示范时，教师可将同一条习题拷贝到同一节拍位置上的不同音轨中，通过启发讲解，让学生对同一习题做出多种不同的和声配置。然后，利用MW3的单轨放音功能，把通过课堂讨论所得到的各种和声配置方案分别放音让学生倾听，视听结合，以此来培养学生的和声听觉能力及和声思维能力，并培养其高雅的和声审美趣味。

在对学生的书面作业进行分析讲评时，也可采用同样的方法，将习题原样输入到计算机内并拷贝到不同音轨，在新的音轨中对习题进行分析改错（不同的改正方案可分别放置在不同的音轨里，各个音轨中的改正方案均可随时单独放音倾听）。改题结束后，通过新旧配置方案的音响对比，学生对各种不同的和声配置方法会产生更深刻的认识和理解。

4．利用Tonica学习不同类型的和声风格并帮助进行和声改题

Tonica是一款专门用来学习四部和声的多媒体教学软件。与其他软件相比，虽然Tonica的界面设计不太友好，但对于和声教学来说，Tonica专有的练习功能仍可发挥它的积极作用。例如：可以将教师在课堂上做过的为旋律（或为低音）配和声的例题或学生课后作过的书面习题，利用Tonica的自动配和声功能，选择不同的和声风格另做几次不同的和声配置，让学生体会不同和声风格之间的技术差异。另外，可以将学生的和声习作以MIDI文件的格式导入Tonica，利用它进行和声作业的技术性改题。在目前许多院校的《和声学》教学采取大班上课的特殊情况下，采用tonica帮助进行和声改题无疑是一种较为可行的和声教学方法。

5．利用Encore和MW3的实时录音功能进行键盘和声弹奏指导

键盘和声弹奏是高师和声教学的重要内容。在以往的教学中，要求学生做到眼看和弦标记、心想连接规则、手弹四部和声，但由于种种原因，学生在弹奏时往往顾此失彼，弹错了音而自己却不知道。利用Encore和MW3的实时录音功能，在学生弹奏之前按下录音键，弹奏与录音就会同步完成，并即时生成乐谱，这样，转眼即逝的键盘和声弹奏转换成了具体存在的五线谱形式。以学生现场弹奏即时生成的乐谱为依据对其进行指导，有利于学生发现自己的优点与问题。另外，为加强键盘和声练习与即兴伴奏课程的衔接，教师可将学生弹奏的四部和声在新音轨中演化成常见的伴奏织体（或简单的伴奏音型），通过四声部的和声轮廓与伴奏织体的鲜明对比，更易于激发学生的学习兴趣。四、延续课堂

数字化音乐教学的最大优点体现在实时便捷性和可延续性这两点上。在传统的《和声学》教学中，学生下课后，也就意味着教师主导作用的结束，学生在课后只能凭自己的记忆和理解来延续学习，这种延续的学习过程很难保证学生不走“弯路”；而数字化教学手段则不同，有着优越的延续性特点。具体实施的手段为：

1．课件复制

课件是老师实施课堂教学的主要依据，它基本上反映了老师的教学过程以及教学中的要点、难点等。老师可以把教学课件轻松复制给每一位学生（传统教学中的教案很难达到这一点），也可到校园网，供学生随意下载使用，方便学生查阅、视听。

2．建立《和声学》教学网站

建立《和声学》教学网站也是延续课堂的一个绝佳的途径。在《和声学》教学网站中，老师可以远距离、多方位地随时解答学生的有关问题，作业以及作业批改信息。这样，教师的课堂授课可以延续到课后的任一时间，学生课后的练习可完全建立在教师授课的基础上，保证了学生不致于在课后练习中走过多的“弯路”，使得学生的学习效力大幅度的提高，教师的教学效果也能够得到保证。

数字化教学手段以其特有的形象直观性和应用交互性为学习者提供了全新的音乐学习方式，在音乐教育中已经展现出非常广阔的应用前景。

声学范文篇6

关键词：动易；微视频；物理；教学网站

在信息化、网络化日益普及的今天，建立课程辅助教学网站已经成为趋势。它可以激发学生学习的兴趣，让学生利用课余时间自主学习，目前阶段可以作为课堂教学的有益补充，也为将来学生网上自学做准备。为了保证内容的新颖，网站利用动易系统建立，可以结合最新教学趋势随时补充或更新学案、试题、相应微视频、相关物理视屏等。同时利用系统提供的评论、Q群等实现互动。

一、动易系统介绍

动易内容管理系统能够简单构建教学视频应用网站。教师可以在网站管理后台设置各种属性，如：网站名称、地址、关键词、栏目说明；也可简单的开启或关闭评论、留言功能。而作为教师本身只需在文档中采用少量的模板代码，然后即可把精力集中在设计之上的内容了，并实现动态更新，极大地简化了教师的工作。

二、网站建立

（一）频道规划

1.本章目标模块

学习目标中包括声学课程简介、课程标准要求、学习目标、方法指导、相应考试样卷及相关声学相关参考资料。学生可以根据网站内容及自身实际情况合理安排学习时间，对声学相应知识进行学习或复习。

2.课时模块

以课时为基础建立教学频道，可以将教学设计中的相关内容，如知识结构图、学习目标、重点和难点等列出。可以让学生在自学过程中先查阅知识结构图，了解本节的大体结构。再了解本节的学习目标、重点和难点、知识点、学习指南、必做题。让学习者知道自己该重点掌握什么、理解什么、了解什么。同时以超链接的形式提供相关微课的学习链接，便于系统的学习。同时每一节后配有相应的习题，通过完成课后习题了解自己学习程度。同时每一节的课后习题答案在均在网站上，学生可对应检查。对于做错的题，学生可观看相应的评讲微课视频，或者带着问题重新回过头来学习.充分调动他们学习的积极性和主动性。

3.单元复习模块

包括本章要求、知识点思维导图、单元复习题示例及相应微课视频。单元复习题示例解答及评分标准。

4.视频索引模块

在这个模块里，所有视频均在本频道页面下以超链接的方式公学生学习，同时会给出网站所有视频内容索引，包括各课时的引入视频、知识点讲解视频、试题讲解视频等，建立索引为学生自学提供更具体的帮助，激发学生学习的兴趣，系统的观看本章视频。

（二）交互功能

网络上实时交流技术，和网站自身的评论和留言功能为使用者提供了一个平等交流的机会，促进网络交互式学习。现阶段通常通过。讨论区（BBS）、E-mail、QQ和微信进行可以通过QQ和微信与学生进行沟通、交流、解答问题、传送学习文件等。这种方法简单、快捷、方便、有趣。

三、网站内

（一）微视频

1.微视频类型

微视频可以分为知识点类微视频、课堂实录微视频、情境微视频、试题评讲类微视频、生活中的物理类微视频。

2.微视频首先要求

目标明确，视频中可结合相应的实验视频，就像教师单独给学生辅导一样。其次每一个微视频都只针对一个特定的问题，有较强的针对性，视频的长度控制在5-8min，便于学生查找，也符合学生身心发展特征。

3.微视频来源

视频文件的采集途径很多，可以从网上下载，通过电脑电视卡、各种光盘等中介物获得，或是通过DV、手机自制视频。具体做法如下：（1）视频网站上的视频Internet上的大量视频资源，特别是土豆、优酷、酷6等视频网站的内容丰富。利用好网络视频资源，可以积累丰富的教学视频资料、丰富课堂教学内容。（2）专业网站初中物理在线（http：//www.czwlzx.com/Index.html）、中小学学科网（http：//zxxk.com/Html/Index.html）等专业教学网站可以下载视频，主要运用于课堂，如演示实验视频、创设情景使用的视频等等。（3）自制视频通过DV、手机等媒体将社会生活、生产中的物理过程，以录像的方式拍摄下来，制成短小精致的视频课件，在课堂上播放。由于这部分场景就发生在学生的身边，因此能引发学生的学习兴趣，在课堂教学中使用，能够直观反映物理、生活、社会三者之间的相互联系。其次可以通过录屏软件自己制作微课使用。

（二）学案

学案的作用就是“导学”。首先可以让确学生用多长时间、完成怎样的预习任务，要明确达成怎样的预习目标。其次是让学生思考质疑。第三可以让学生通过适当的练习而掌握相关知识，通过练习而梳理，形成一定的条理或系统。

四、遇到的问题

1.学生方面

在实际生活中，仍然存在着一些难以克服的困难妨碍着学生进行网上学习。学生家里没有计算机或不具备上网条件，即使学校为学生提供了上网学习的设施和地方，学生也可能由于时间和地点的原因无法经常使用这些设施。新的教学模式要求学生具备新的学习技能来保证学习效果的提升。教师要从不同方面对学生的学习技能进行培养。首先要培养学生使用现代教育技术手段和获取信息的技能，主要包括浏览网页的技能、通过网络接收教师微课程的技能、进行网络信息检索的技能。其次是自主学习能力，视频教学需要学生在课外时间进行学习，相应的检测也需要学生自己完成，多数学生在无人监督的情况下会受网络上各种信息的影响，学习效率低下，甚至无效。这就要求学生必须具备独立学习的能力，从而保证的教学质量。最后要培养学生协作能力和展示自我能力，协作学习是个体之间采用对话、商讨、争论等形式充分论证所研究问题，以获取知识的途径。在翻转课堂上进行协作学习，有利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体之间的沟通能力，有利于教学活动的开展和学生对于知识的获取。课堂交流就是让学生大胆说话、主体参与、合作探究。通过展示交流让学生表达多样化的思维，并相互启发，相互沟通，从而达到培养学生的多元化思维能力，达到在分享中实现共赢的目的。学生通过倾听他人发言、接受教师点拨，升华思想，提升自我，最终让每一个学生享受成功的喜悦。值得注意的是，展示只是教学的一环，而不是全部。问题是展示的载体，展示是互助合作探究后对疑难问题的解读。

2.教师方面

微课视频并非传统的视频教学，它要求教师具备“双师型”素质，比较全面了解本专业课程，同时还要求教师精心备课制作相应的视频，并利用网络及时应对教学中的各种问题，做到达到与时俱进。

3.课堂教学的不可替代性

在中学教学中不能利用网络技术完全取代课堂教学。课堂教学所具有的教师与学生面对面的直接交流较之人机对话在许多方面仍然有其优越性。同时对于物理来说，视频替代实验，弱化了观察能力、实验操作能力和团队精神的培养。弱化了仪器的感官作用，不利于物理现象的生成和过程的展示，不利于创新思维的培养，不利于创生教学契机。视频只能作为实验教学的有益补充。同时现阶段利用网络技术进行师生交流表达时束手束脚，影响课堂效率；当然在物理讨论中有许多问题是通过公式、符号、过程来表达的，现阶段交流平台解决这个问题显得力不从心。

五、结语

本文介绍了利用动易系统实现了在低投入的情况下建设初中物理声学教学网站的需求。声学教学网站不仅是教学技术的更新，更是教学手段、教学思想的创新。声学教学网站具有不受时空限制的优点和强大的信息、传递信息的功能，突破了传统教学模式在时空上的局限性，把教与学的交互过程进一步延伸到课堂以外，大大地拓展了教师教学和学生自主学习的空间，进一步激发了学生学习的主动性和积极性，培养了学生自主学习和创新的能力，拓展了课程的学习空间和层次。声学教学网站作为课堂教学的延伸，在课后为学生创造了个性化、重复性、轻松学习的氛围，有效解决了学生因接受能力不同带来的分层教学的困难。利用网站的服务管理功能以实现对学生的学习进行有效管理。随着网站开发的不断深入将对教学提供更好的支持。

作者:杨世嘉 单位:福州第十二中学

参考文献：

[1]孟艳涛，邵长海.建设专题学习网站开展远程教学所取得的经验和效果[J].中国管理信息化，2014(23).

声学范文篇7

1.2.2合适的混响时间人们对音质的主观评价“清晰”、“平衡”、“丰满”、“有力度”、“柔和”等术语与混响时间有密切的关系.混响时间的长短对音质的影响很大,混响时间长,音质“空”,含糊不清;混响时间短,音质“干”,单调枯燥;只有合适的混响时间,音质才能丰满、有力度.多媒体教室以语言声为主,混响时间的设计应主要考虑语言声的要求,因此要根据教室的容积,选择合适的混响时间(见表1),才能实现较高语言清晰度[3].表1语言类房间最佳混响时间与房间容积表容积/m350～6060～8585～127127～170170～245245～339339～424混响时间/s0.20.3～0.350.35～0.40.4～0.450.45～0.50.5～0.550.55～0.6

1.2.3避免声缺陷声缺陷主要是声波经由内表面反射后分布而干扰正常听闻的现象.多媒体教室的声缺陷主要包括回声、颤动回声以及声染色等,产生这些现象的主要原因是:一是房间的吸声量不够;二是房间大多是矩形房间,六个面互相平行,容易产生“简并”现象,形成声染色.对于多媒体教室而言,要避免上述声缺陷.

&nbs本论文由整理提供p;1.2.4声场分布均匀理想的多媒体教室室内声场应该充分扩散,分布均匀,而且有足够的声压级.室内声音的充分扩散,可以保证各个座位上的学本论文由整理提供生都应能听到响度相差不大的声音,也保证了室内空间各点的声压级相等,对多媒体教室而言,学生座位区的语言扩声声压级要达到70～75dB之间,音乐扩声声压级要达到80～85dB之间,背景音乐声压级要达到60～70dB之间,声场的不均匀度应控制在±4dB之内,使音质得以改善,声音变得柔和、具有亲近感和空间感.

1.2.5室内音质多媒体教室的声学设计其实就是室内音质的设计.而室内音质的最终评价是听众的主观感受,人们根据室内声学原理并借助经验,提出了混响时间、扩散程度、反射声、噪声级等若干与主观感受相对应的物理量或声学量.多媒体教室内的主要声信号为语音信号,对清晰度的要求很高.这主要取决于房间的混响时间、设备的功率等.

多媒体教室建设和改造中存在的主要声学现在大多数学校的多媒体教室是通过旧教室改造而成的,没有进行相应的声学处理,即使新建的多媒体教室也没有进行声学处理,而且面积和容积的差别很大,大的面积达到几千平米,小的才40～50m2,层高从3m左右到10m,平面形状矩形的占大多数.因此多媒体教室建设和改造中存在的主要声学问题有:一是建筑声学方面,选址不当,外界干扰较强;房间设计不科学,造成回声、颤动回声、声染色;装修吸声材料使用不妥,造成背景噪声较大、混响时间偏长;配电影响音频传输,出现干扰.二是扩声系统方面,设备档次低,交流噪音高;音响系统位置分布不合理,造成声场不均匀,产生啸叫;音响系统设备参数调在最不本论文由整理提供佳的位置等.使学生上课听不清,影响教学质量[4].

多媒体教室声学环境的优化设计针对上述多媒体教室声学环境存在的问题及声学环境的基本要求,多媒体教室的声学环境的设计主要从建筑声学和电声学两个方面进行.建筑声学设计由于每个房间都有本身的声学特性,做好建筑声学环境的处理对以后获得良好声音效果奠定比较坚实的基础.如果建筑声学环境处理不好则会出现混响过强、驻波、回声、声聚焦和共振等声第3期李兆义:多媒体教室的声学环境分析及设计69音缺陷.

2.1.1控制噪声,提高教室的声信噪比在多媒体教室运用扩声系统进行教学时,往往扩声系统会影响隔壁班级的正常上课秩序,会出现啸叫声,室外本论文由整理提供噪音等问题困扰着广大的师生[5].

这就要求多媒体教室的噪声标准必须达到相应的国家规范要求,但是多媒体教室又有其特殊性,控制噪声可以采取以下方式进行:

(1)远离噪声源在总体规划设计中让多媒体教室使远离马路、市场、运动场等噪声源,即避开强环境噪声源.对多媒体教室干扰声场(外界传入室内的噪声声场)大小的计算可以采用下面的公式来进行:Lp=Lp0-101g1τ-101gAF+6.式中Lp为室外噪声声压级,F为透声墙立面的面积,A=Sa-为室内总吸声量,τ为声能透射率,对于多媒体教室而言,噪声来源除了墙壁之外,更多的是从窗户、门等进入的,声能透射率可取平均值:τ=ΣFτiiiF,计算出的干扰声场的声压级应小于38dB.

(2)振动干扰预防如果上述办法有困难,可以实行被动式处理,即增加墙壁隔声量;安装消声窗;让多媒体教室置于教学大楼的顶层或同层本论文由整理提供中靠近楼体边缘的位置;使用时间和出现噪声的高峰期错开;同时禁止学生在教室内大声喧哗、吵闹;学生椅子采用航空椅,布面为亚麻布,防止学生之间语言的相互干扰;选用设备的本地噪声要足够低等.

2.1.2选择合适的房间尺寸及三维结构,提高房间的声扩散性能多媒体教室房间尺寸及三维结构选择的目的是让房间的固有频率分布均匀,防止声染色及语言或音乐的失真.若房间为矩形,其长、宽、高分别为,Lx,Ly,Lz则房间的简正振动频率为[1]:fn=c2(nxLx)2+(nyLy)2+(nzLz)2.式中,nx,ny,nz是不同时为0的任意自然数,c为空气中的声速.由此式可以看出,随着nx,ny,nz取数的越多,简正方式的数也就越多,简正频率也有无穷多个,若房间的比例不当,会出现“简并”现象,将导致声场中某些频率的成分得以加强,出现声染色,音质将大大下降.因此对于多媒体教室而言,房间的长、宽、高的比例选择非常重要,最佳的房间形状是传统的长方形,长、宽、高的比例尽量避免1∶1、1∶2的简单比例关系,通常选取人们所谓的“聆听空间黄金比例”,即满足1.618∶1∶0.618或2∶32∶1,也可以选用其他比例方法,但三遍之比应取无理数,绝不可取整数倍.为保证较多的简正方式,既要考虑良好的房间尺寸比例,又要得到较大的房间容积.通常多媒体教室的最本论文由整理提供小容积应遵循:Vmin≥4λ3max.式中Vmin为房间最起码容积;λmax为下限频率对应的波长.由于现在本论文由整理提供

的教室大多为矩形,一般都有平行墙面,为了避免产生驻波现象,应在平行墙面上布置扩散体,有利于声场均匀.如果室内有凹弧形墙面,一定要采用扩散体来发散声能,防止声聚焦.对于面积较大的多媒体教室,除了改善房间的结构(如可以采用矩形切角、扇形、正方形对角线配置以及多边形等)外,还可以在顶棚悬挂反射板(前次反射声相对直达声的延时时间如果大于50ms),这样既可以得到较多的侧向前次反射声,还可以加强听众区域的反射声功率[6].

2.1.3选择合适的吸声材料,使房间的混响时间达到最佳合理使用和布置各种吸声材料是获得理想混响、声扩散、消除声缺陷的重要条件.对于人耳来说,能够听到的频率范围大约为20～20000Hz之间,一般人的讲话声主要能量分布在100～5000Hz之间,对于以传递语言信息为主的多媒体教室,声音评价主要为语言的清晰度兼顾丰满度,要想满足此条件,多媒体教室内的混响时间可定为T60=0.4～0.7s.混响时间的长短与房间容积、房间表面积、装修后的吸声系数等许多不定因素有关,在吸声材料的选用和布局上应对室内的混响时间进行综合估算,具体的计算公式采用著名的赛宾公式进行工程估算:T60=0.161VSα.式中V为室容积;S为声室的内界面总面积;α为声室内界面平均吸声系数,α=ΣSiαi/ΣSi,Si为各种不同材料的面积,αi为室内表面各种不同材料的吸声系数,通过查阅常用材料的吸声系数便可知道,多媒体教室的吸声处理包括墙面、顶面和门窗等.要设计一个理想的混响时间,吸声材料的选择一定要与房间的容积和室内总表面积、教室内各种器材、设备(如:银幕、电视监视器、学生课桌、音箱、照明灯具、空调设备)等方面综合考虑,同时还要符合人们的美学观点.

因此在室内装饰装修上可采用木质龙骨吊顶,墙体做复合吸声结构,挂上柔软的布窗帘等方法,当然也要根据实际情况控制吸音和反射的合适比例;避免房间内凹面或弧型面反射的形成,防止出现声聚焦问题,使局部声音过强而产生反馈出现啸叫现象;对容易产生共振的物体进行加固处理,避免出现声音共振现象[7].当然运用混响时间公式计算出的结果只是一个参考值,与实际情况相比都会出现偏差,因此,要想让多媒体教室的混响时间达到最佳,必本论文由整理提供需要经过反复设计、评价、修改,才能达到理想的声环境.电声学设计建筑声学设计为多媒体教室音质的改善创造了很好的条件,但多媒体教室扩声系统如果没有合理的整体设计和正确连接,也难以达到理想的听音效果.

2.2.1多媒体教室的扩声系统设计多媒体教室扩声系统设计时要根据财力情况进行合理的安排,如果财力许可,设备的选型应采用专业品牌,系统性能要基本一致,避免设备档次配置不齐,有的偏高,有的偏底.多媒体教室的扩声系统主要由传声器、功率放大器、调音台、扬声器四大块组成.

(1)传声器:传声器是多媒体教室实现声音输入到语音处理系统的设备,它的质量优劣、选用的合适与否、使用的方法都直接或间接地影响教师把语音清晰的传递给学习者.常见的有动圈式和电容式两大系列.在多媒体教室的教学中一般选用灵敏度高、动态范围宽、频响平直、瞬态响应好、音质柔和方向性强的电容式传声器,使声音能够清晰、亮丽、细腻的重现,但由于电容式传声器具有灵敏度高和耐声压性小的特性,在摆放位置上要注意和音箱和其它音源的位置关系,以及根据音源大小、传声器和音源的距离,消除噪音,得到纯净的语音信号.

(2)调音台:调音台实际上是一个音频信号混合控制台,它可以对多路不同阻抗、不同电平的输入声源信号进行放大及处理,按照不同的音量对信号进行混合、重新分配或编组,产生一路或多路输出.因此,调音台的主要作用是对音频信号进行放大、音色修饰、抑制噪声、控制音量和信号混合.对多媒体教室的音源而言,主要是教师的讲解声和CD、DVD、VCD等高电平音源,用调音台要控制好输入电平,在保证声音信号清晰度的基础上,尽量满足丰满度要求.这就要求对高电平音源要按下定值衰减键PAD,降低输入电平,才能保证信号电平不超过输入电平的动态范围,使声音不失真.一般情况下不可用增益旋钮GAIN来调节改变音量,它会使信号信噪比下降.

(3)功率放大器:是把调音台、信号处理器等前端设备送来的比较弱的信号进行不失真的放大,并输出一定的功率,推动扬声器发出优美而洪亮的声音.而多媒体教室以语音的清晰度、可懂度为主,因此功率放大器作为系统的核心要有足够的功率输出,以本论文由整理提供保证室内的平均语言声压级达到70～80dB,有较宽而平直的频率响应范围,建议将功率放大器的输出功率与扬声器的额定功率配比定在1.5倍左右,这样能保证获得足够的力量感.

(4)音箱:音箱的作用是把音频电信号转换为声音信号,它对重放的声音效果起着决定性的作用,音箱技术配置、位置摆放等直接影响声音的还原效果.对多媒体教室而言要求声场均匀,做到“近听不吵,远听不小”,保证各区域内听到的响度基本一致.选择音箱时,除要考虑音箱的功率符合多媒体教室的声场要求外,还要考虑音箱的另外两个重要特性,即频响特性和指向特性.

2.2.2多媒体教室扩声系统的正确匹配在扩声系统的布置中,音箱布局的好坏直接影响整个扩声系统的效果,是电声系统设计的重要步骤,音箱要根据多媒体教室的大小和形状来选择数量和摆放方式.一般来说,用一对音箱把它安装在教室前墙的两侧的上方,音箱轴线对准学生座位的主要听音区域,就能得到理想的直达声;对于比较大的多媒体教室,如有两层,这时用一对音箱可能不满足室内声学要求,应再增加一对音箱,这两对音箱应位于同一垂直平面上,且让上面一对音箱的主轴线对准上层听众,下面一对音箱的主轴线对准下层听众,同时在摆放音箱本论文由论文由整理提供

tp:///">整理提供时,音箱的主轴线不宜交叉,或交叉角度不宜过大;如果是改建的多媒体教室,长、宽、高比例不一定很理想,对于过长,而宽度较小的教室,宜采用分散式布局,可将音箱线性均匀排列于房间顶部,使在房间前后的听众第3期李兆义:多媒体教室的声学环境分析及设计71均能听到较强的直达声,但要注意直达声须同时到达听众,因此对较前的音箱需加延时器,这样一来就会增加成本;对较宽的教室,宜采用两侧布局的分散式布局方式,原理与顶部布局完全一样;如果多媒体教室较大,则采用混合布局方式.不管采用哪种布局方式,音箱并非越多越好.音箱布局应以多媒体教室的音质要求为原则,切忌铺张浪费,同时音箱的布局还应避免声反馈,如果音箱的布局不合理,容易形成声反馈,影响教学效果,严重时还会损坏电声设备[7].

扩声系统的正确连接还要注意阻抗匹配、电平匹配、功率匹配等问题[8].多媒体教室声学改造完成后,听音评价受到人的主观因素的影响较大,只要室内混响时间和扩声系统达到了设计标准,声音传递平坦、混响适度、畸变小、瞬态好,使教学的声音信息准确无误地传递给每一位受教育者,也就基本上达到了多媒体教室的声学设计要求.

参考文献:

[1]曹揆申.教育电声系统[M].北京:高等教育出版社,1996.

[2]蔡丽霞.多媒体教室声学环境的分析及营造[J].中国现代教育装备,2008,63(5):36237.

[3]彭小云.多媒体教室的声、光环境[J].工业建筑,2006(36卷增):1012103.

[4]李耀麟,陈健本论文由整理提供祥.多媒体教室扩声系统优化的研究[J].井冈山学院学报,2008,29(10):43245.

[5]宁伟.多媒体综合教室视听环境建设的优化[J].中国现代教育装备,2008,66(8):59260.

声学范文篇8

关键词:转动机械声信号;盲源分离;单通道盲源分离;故障诊断

盲源分离(BlindSourceSeparation，BSS)技术通常是在源信号及传输系统特性未知或已知甚少的情况下，仅靠接收到的混合信号实现各个独立源信号的恢复。［1］通常BSS模型中传感器数量不小于源信号数量，当传感器数量为一个时定义为单通道盲源分离(SingleChannelBlindSourceSeparation，SCBSS)。SCBSS其先验知识极少且系统不可逆，但它却是BSS应用于实际环境的良好体现，是极具挑战与极具价值的研究。［2］目前，学者结合BSS针对振动信号在机械故障诊断方面做了相关研究。［3-4］由于噪声信号是非接触式采集，较振动信号的采集更方便，因此，本文讨论单通道盲源分离应用于转动机械噪声信号故障诊断的可行性。

1单通道盲源分离模型假设系统

在t时刻有n个独立源信号描述为S(t)=s1(t)，s2(t)，．．．，sn[(t)]T，该n个源信号由一个传感器所接收，表示为X(t)，则SCBSS数学模型可描述为:X(t)=∑ni=1aisi(t)+v(t)式中n—源信号数目。ai—加权系数。si(t)—第j个源信号。v(t)—与源信号相互独立的高斯白噪声信号。

2单通道盲源分离算法

学者们对机械信号SCBSS的研究主要从以下几个方面着手解决:(1)基于变换域滤波分离法。对于在时频域重叠且通过时频域滤波方法不能有效分离的信号时，可以通过可逆变换将观测信号投射到某一域(如广义谱域、循环谱域等)上，然后在该域上根据各个源信号的差异性构造适合的滤波器进行信号分离的方法。(2)基于通道升维分离法。该方法将单观测通道通过一定方法虚拟成多观测通，模拟传统BSS模型。具有代表性的研究有基于单通道延时处理的空时法、将经验模态分解与独立分量分析相结合的基于时频域分解升维法以及对单通道观测信号通过间隔过采样实现通道升维。［5］(3)稀疏分解方法。对观测的信号进行稀疏分解，使其采样值的分布规律在某一变换域内表现为绝大多是为零，则可以利用信号的稀疏性分离出原始信号。文献［6］利用该方法实现转动轴承振动信号单通道盲分离。综上所述，基于通道升维分离法对于源信号的先验知识要求低，已有研究中该算法复杂度较低、收敛速度较快，在SCBSS中广泛应用。

3盲源分离在转动机械声学故障诊断中的应用分析

有学者结合经验模态分解算法与经典BSS算法实现转动机械振动信号的单通道盲源分离，从而进一步实现机械故障诊断。［7］还有学者探讨了电动机和扬声器的混合声信号盲源分离问题，并做现场实验证明论文中所提方法可行。［8-9］文献［10］提出基于鲁棒预白化的二阶盲辨识算法(RSOBI)，并对两台三相异步电动机噪声信号进行试验，成功分离了故障声信号与正常声信号。文献［11］提出一种“小波消噪-BSS-小波消噪”方法用于两台小型电动机的声音信号盲源分离研究，对于进一步分析故障具有实际价值。文献［12］利用FastICA和SOBI算法试验半消声室内的一台小型钻机和一台风扇的混合噪声盲源分离，实验分离效果较好。毕凤荣等人研究了装载机司机室内噪声信号的分离与识别技术。［13］总体来看，以往研究多是基于盲源分离的振动环境噪声分离，该研究在转动机械声学故障诊断中具有重要意义。然而针对单通道的转动机械声信号分离学者们鲜有探究，又由于实际工程中的需要，因此，研究SCBSS可以为转动机械声学故障诊断做铺垫。

4结语

声学范文篇9

美国等发达国家在进行厅堂建筑设计时,均要由建筑师、声学顾问和剧场顾问组成联合设计组,从项目立项开始就一道工作,直至项目完工。这是国外厅堂建筑之所以高质量的重要保证。因此,只有明了建筑声学设计的程序和工作内容,学习国际先进经验和惯常做法,方能保证我国的厅堂建筑具有良好的音质。

一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准,是噪声控制设计的首要内容。

通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容：

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量,围护构造隔声测量,重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行,以验证声学设计是否达标外,有时还需要在厅堂建筑主体完工,进入内部装修阶段时进行,以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据。

声学范文篇10

美国等发达国家在进行厅堂建筑设计时,均要由建筑师、声学顾问和剧场顾问组成联合设计组,从项目立项开始就一道工作,直至项目完工。这是国外厅堂建筑之所以高质量的重要保证。因此,只有明了建筑声学设计的程序和工作内容,学习国际先进经验和惯常做法,方能保证我国的厅堂建筑具有良好的音质。

一般而言,建筑声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声标准,是噪声控制设计的首要内容。

通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定的室内噪声标准。

围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

音质设计通常包括下述工作内容：

一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。

三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。四、计算厅堂音质参量。当厅堂的平、剖面及楼座、包厢、乐池、乐台等设计方案拟定以后,就可开始计算厅堂音质参量。通过音质参量的计算,提供设计反馈信息,以便对设计方案作出必要的修改与调整。这个过程有时需要反复进行多次,以便臻于至善。在此过程中,需要辅以平剖面声线分析、三维声场计算机仿真乃至缩尺模型试验等技术手段,才能做出较准确的预计。

五、进行声学构造设计。厅堂音质除了受前述建筑因素影响之外,还与室内装修材料与构造密切相关。因此,声学顾问还需与装修设计师密切配合,共同完成室内装修设计。声学装修构造设计通常包括各界面材料的选择和绘制构造设计图,需详细规定材料的面密度、表观密度、厚度、穿孔率、孔径、孔距、背后空气层厚度以及龙骨的间距等技术参数。

六、声场计算机仿真。对厅堂建筑进行仔细的声场分析和音质参量计算,有赖于声场三维计算机仿真。从这一点意义上讲,要进行成功的现代厅堂音质设计已离不开计算机仿真的辅助。

七、缩尺模型试验。对于重要的厅堂,除了计算机仿真外,通常还须建立一定缩尺比的厅堂模型,进行缩尺模型声学试验。缩尺模型试验优于计算机仿真之处,在于唯有它能对室内声波动效应做出仿真,而前者仅能在中、高频段,在几何声学的范围内提供较准确的仿真结果。此外,计算机仿真从本质上说是将声学家已知的声学原理输入计算机中,而缩尺模型则可较客观地展示厅堂中发生的实际声物理现象。目前,华南理工大学建筑声学实验室正在负责对在建的广州歌剧院作1∶20的声学缩尺模型试验,以确保该剧院建成后的高水准音质。

八、可听化主观评价。对于重要的厅堂,必要时还可在计算机仿真和缩尺模型试验基础上,应用先进的可听化技术进行主观听音评价。可听化技术是通过仿真计算,或者通过模型试验测量获得双耳脉冲响应,将之与在消声室中录制的音乐或语言“干信号”卷积,输出已加入厅堂影响的声音信号,供受试者预先聆听建成后的厅堂音质效果。这是近年发展起来的建筑声学领域一项高新技术。

九、建筑声学测量。建筑声学测量包括噪声与振动测量,围护构造隔声测量,重要材料与构造的吸声量测量以及厅堂音质参量的测量等。厅堂音质参量测量除了在工程竣工之后进行,以验证声学设计是否达标外,有时还需要在厅堂建筑主体完工,进入内部装修阶段时进行,以便为施工的最后阶段进行必要的设计修改与调整提供科学数据。