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高校多媒体教室的声场环境和改善措施
【摘要】以改善教学环境为目的,以改善室内声场环境为手段,通过分析室内声场及室内听闻环境的评价参数,指出以减小混响时间和均衡声压级分布为声学目标,合理运用吸声体与扩散体,合理选择和布置音响设备的窗帘均按照这些要求。
在铺设吸声体时,我们应该注意到房间尺寸,在长宽高三个方向上的尺度不同,由于高度方向的尺寸最短(~),所以在与其垂直的平面上(顶棚和地板)铺设吸声体的效果最好。层高较高时,铺设在顶棚的吸声效果就不明显,这时可以考虑在两侧铺设吸声体。
(2)扩散体(反射板)。通过扩散体(反射板)增加早期反射聲,可以提高早期声能、减小混响时间。常见的反射板有低穿孔率的铝合金板和二次余数扩散体。
(五)室内低频声的处理
在会议室中通过铺设地毯等方式,增加声音阻尼,可以大幅度的损耗低频声。对于普通多媒体教室,低频声的吸收总是很困难,那些能够吸收低频声的共振结构或复合结构还不太实用。
声波是机械波,低频声的波长较长,。在缺乏有效阻尼和吸声体的情况下,我们不能指望教室里的座椅板凳像不锈钢那样,在亚波长尺度都能对于电磁波具有着极大的耗散。 尽管可以开门开窗能释放出一部分低频声,但又会造成教室间的相互影响。一个简单易行的办法是从声源着手,就是不能让低频声从音箱播放出来,特别是125Hz以下的。这不仅需要在处理声音时对低频段作适当的衰减(从-5dB到-20dB),而且播放时要使用小截面的音柱,不能使用全频音箱,特别是大截面有超重低音的全频音箱。尽管这会牺牲掉教学中多媒体内容的低频音质,还会牺牲掉低频声对于声压级的贡献,但这些都是为了改善室内声场环境而必须付出的代价。
(六)教室的门窗隔音。
除了室内尽量避免产生低频声和活动噪声以外,室外通道和隔壁教室就是一个很大的噪声源。所以我们要非常重视门窗的隔音问题,做好门窗隔音就能有效的阻断教室内外相互的噪声影响。
二、教室室内声场环境的重要性及其改造价值
有研究显示,在室内较大噪声的干扰下,学生的大脑工作能力明显下降,表现为容易产生学****疲劳,作业能力下降、阅读能力下降和记忆能力下降。对比实验表明,在相对安静的环境中学生的学****能力更强,成绩更好。另外,有研究显示,投资于改善室内声场环境具有很高的价值。
我们需要充分认识到改善室内声场环境对于教学的极端重要性,针对不同用途的教室,科学分析,区别对待,综合施策。
三、音响设备的合理选择与布置
(一)音箱与功放的选择。音箱尽量使用音柱而不是全频音箱,以减少低频污染,这也是教室区别于音乐厅堂的地方。音柱的声音会感觉有些偏小。
为了配合音柱,功放在处理信号时,就要对低频段作不同程度的衰减,特别是125Hz以下可以直接舍弃。考虑到设备的其它用途,折衷的办法是,功放正面的低音旋钮可以保留,但在功放背部设置一个低频硬开关。
在设备类型方面可以选择教学音箱(以下说的音箱指的是音柱一类)。音箱总功率通常按教室面积1w/,[6],还可以再高一些,这才符合“大马拉小车”的原则。当然,这些都是估算,不同厂家的设备会有所区别 。
为了防止干扰,多媒体设备的中控和功放都要有良好的接地。
(二)音箱的布置。根据不同教室的声压级分布特点,音箱安装位置要看教室的具体情况,~2m以上,左右等高但不能太高。要以面向教室中后部为主,适当的向内、向后、向下倾斜,左右两边音箱的轴线交叉,尽量使室内各点声压级分布均匀,音量大小相当[7]。我认为,要同时满足这些安装要求,或许需要定制专门的音箱托架,而不能直接将其固定在两边的墙柱上。我注意到有部分厂家,采用了能做水平位置调节的安装托架,但如果音箱不能向下倾斜,再加上位置较高,就会造成功率的浪费。
(三)啸叫的防止。让音箱向后离开讲台一段距离,就是要离开麦克风且指向相反,以避免发生正反馈而啸叫。另外,传统的功放也都带有防止啸叫的功能,比如有的功放集成了移频器和1/3倍频的8路调音台,通过移频或衰减部分频段信号来防止啸叫,但这些都会导致声音失真和需要手工调节。
(四)麦克风。教室中常用的麦克风有动圈式和电容式。动圈式麦克风具有很好的指向性,需要适当的声压阈值,才会拾取声音,因而具有一定防止啸叫的能力,很耐用。电容式具有将声音信号转变为电信号的最佳设计原理,能实现“原声重现”,具有很高的灵敏度和瞬时响应特性,多用于领夹式的无线话筒,比较结实。
麦克风最好选用XLR接头(卡侬接头),其提供的信号能作为一种平衡信号、低阻信号接入中控。平衡信号具有很强的抗干扰能力。