白瑞奈克(Leo Beranek)教授论音乐厅音质参数

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世界知名声学家白瑞奈克(Leo Beranek)教授于2002年5月16日到达北京，17日上午，在中国科学院声学所就音乐厅音质评价参数作了专题讲座。

白瑞奈克教授生于1914年9月，1937年到哈佛大学攻读博士学位。此前他曾从事过音乐、无线电工作和半导体材料Cu2O的研究。1940年在哈佛大学获得科学博士学位。他曾参加论文《矩形房间中声衰减的分析》的工作。其博士论文是《声阻抗测量》。第二次大战中，他担任电声学和系统工程实验室主任，建造了世界上第一个无响室。

战后，在麻省理工学院，他担任通讯工程学教授，著有《声学》一书，此书作为电声专业的经典教材至今仍在使用，早有中译本。他与其它6位教授一起组成声学实验室，开始主要从事建筑声学和噪声控制方面的研究和推广工作。其间他编辑出版《噪声衰减》、《噪声和振动控制》等书，并著有《声学测量》一书。

1951年由他、Bolt和Newman组成了BBN声学顾问公司，他领导并担任该公司的首席科学家。公司由最初的7人发展到70人，到现在的700人；从事的业务也从最初的建筑声学、噪声控制发展到水声、计算机、心理学工程和环境工程等方面。至今英特网上广为使用的电子邮件就是BBN公司发展的。

60多年来他本人主要致力于青乐厅和歌剧院的声学设计工作、声学标准及声学评价。主要著作有《音乐、声学和建筑》1962年出版、《音乐厅和歌剧院音质》1996年出版且即将再版。所作的标准包括语言干扰级SIL、NC评价曲线、PNC以及声源传输接收的噪声系统标准。所有著作的特点是理论与实际卓越的结合。

他的贡献主要在噪声控制、物理声学、心理声学、建筑声学、电声学等领域。为此，他获得声学界的最高荣誉：由美国声学学会颁发的WallanceC Sabin奖和金质奖章，以及音响工程协会颁发的金质奖章。成为国际上公认的声学领域的权威人士。

历年来白瑞奈克教授在音质设计研究中对22个国家总共66个音乐厅和10个歌剧院，其中包括世界上最著名的音乐厅和歌剧院，进行大量的调查研究。一方面他广泛征询音乐界各类人士包括听众对音乐厅的评价意见，一方面亲自对这些音乐厅进行声学及建筑方面的考察和测量或采用别的声学家的测量数据，最后将两方面的数据结合起来探讨，从中得出音乐厅和歌剧院音质评价及建筑设计方面的结论。

他每周花80个小时，共享整整3年的时间编撰他的研究成果，于1996年出版广受音乐界、声学界和建筑界人士政迎的《音乐厅和歌剧院音质》 一书，并将再版，称为《音乐厅与歌剧院》。这个月他的《音乐厅与歌剧院》的中文版即将问世，从此我们又多了一个不可或缺的工具书。这次讲座就是对他的这些研究成果的简介，对于从事建筑声学的人们开辟一条新的思路极有现实的参考价值和启发意义。此次讲座的主要内容如下：

要了解音乐厅声学特性对音乐的影响，必须将到达听众的声音按时间间断分成两类，即早期声和余响声。早期声包括直达声和直达声到达听众后80ms内传来的反射声，之后传到观众的即是余响声。

余响有两个要素，一是余响时间，二是余响声能与早期声能的比值。余响时间决定音乐的"活跃"；两个余响要素联合决定音乐的"丰满度”。余响本身不是必要的或非必要的问题，它实际上是音乐家获得音乐效果的一个工具。

早期的音乐家过于追求音乐的活跃、丰满，所作的乐曲往往适合于在余响很长的大教堂演奏。但是余响过长，又使音乐厅起来浑浊不清。以小提琴为例，在一个余响时间为1秒的音乐厅中，小提琴传来的第一个音很快衰变，当第二个音传来时，其声能己低于第二个音的声能了，这时第二个音是可听的，整个音乐是清晰的。如果余响时间长达3秒，说响声能很强，大于第二个音的声能，当第三个音传来时，第一个音衰变后的声能仍然大于第二个音，这时第二个音就听不见，整个音乐听起来就混浊不清，所以余响大小是必须适当考虑的。

[音乐厅音质的六个重要参数]

毫无疑问余响时间在决定音质方面起着重要的作用，但是有同样余响时间的音乐厅，却有不同的音质。为此白瑞奈克教授根据多年的实践经验并借鉴别人的经验，创造性地提出评价音质有6个重要参数。分别为：

余响时间：声音衰变60dB所需的时间，它由房间体积及反射面的吸声系数决定，由沙宾公式计算。

侧向声反射：音乐厅到达听众的声音来自音乐厅侧壁的反射，它相当于增加了声源的宽度，即虚拟声源宽度ASW，能提高音乐的演出质量。显然在狭长形的音乐厅中，侧向反射声大，世界上最著名的几个音乐厅都是这样的形状。

低音保持：为了让音乐有宽厚、震撼人心的感觉，需要保持音乐的低音部份。低音部份很重要，使音乐显得活跃、有温暖感。低音损失，音乐听起来就干了，这通过硬的、重质的壁面和天花板以及对座椅的适度装修达到。

响度：即每一位听众所收到的平均声能，较高响度由适当的听众人数及无地毯、无窗帘等装饰物达到。

悦耳的余响声混合：这是从音乐的角度来说的，从声学的角度来说，就是让声场均匀扩散。这由音乐厅壁面及天花板的不规则性来达到。

亲切度：说一个音乐厅的音质亲切度好，就是说在它里面听音乐时感觉音乐厅小。音质的亲切度主要由初始时延间隙决定(initial-delaygap)---直达声与第一次反射声到达的时间差;部分由音乐整个过程的响度决定，这属于心理学的范畴。

本文转载自山迪声学设计，检索发现文章内容摘录自《声学学报》2002年第4期，中国科学院声学研究所刘克、周启君撰写的《白瑞奈克教授论音乐厅音质参数》。