RT60 混响时间

RT60 混响时间是什么？

RT60 混响时间是主要的房间声学参数。根据 ISO 3382，在源发射停止后房间内的声能减少 60 dB 所需的持续时间。RT60 的值可能从几分之一秒到几秒不等，具体取决于房间的大小和建筑中使用的材料的性质。

根据 Thomas D. Rossing 的 Springer Handbook of Acoustics，“混响可能是所有主观房间声学方面最著名的。当房间产生过多的混响时，语音会失去清晰度，因为重要的细节（辅音）被更大声、挥之不去的语音（元音）所掩盖。然而，对于许多形式的音乐，混响可以通过将相邻的音符结合在一起并将来自不同乐器/声音的声音混合在一个合奏中来增加声音的吸引力。混响时间 T 是衡量这种品质的传统客观指标，是 100 年前 WC Sabine 发明的。”

RT60 的用途是什么？？

混响时间用于确定房间所需的声学效果。房间中的混响时间 RT60 取决于反射面的吸收特性和它们之间的距离。此测量的目的是获得房间声学质量的客观、定量指示。在空荡荡的房间里，声波从墙壁、天花板和地板反射回来，这些反射会随着时间的推移而累积。这种声音的积聚称为混响，在具有坚硬表面的大房间中可能是一个主要问题。

在为最佳声学设计房间时，确保混响时间适合房间的预期用途非常重要。混响时间过长，讲话听不清，音乐听上去浑浊。

另一方面，如果混响时间太短，房间会听起来很枯燥，没有吸引力。通过仔细考虑房间中使用的材料的吸收特性，可以为任何给定的应用实现理想的混响时间。

根据房间的用途，需要更多直接和更少间接（反射）的声音。 例如，混响时间较长时，语音变得难以理解，背景噪声水平会增加，而混响时间较短时，背景噪声会降低，但声音会变小。

RT60 混响时间示例：

测量混响时间的变化

混响时间可用于计算实现所需室内声学所需的吸收材料量。在这种方法中，首先在房间内不使用吸收材料的情况下测量 RT60，然后再使用吸收材料进行测量。

混响时间公式

房间的音量和总吸收对混响时间有影响。总吸收量是通过将房间内所有表面（即墙壁、天花板、地板和所有家具）的吸收量相加得出的。每个表面的吸收是表面面积与其吸收系数的乘积。吸收系数取决于材料以及声能的频率和入射角。

RT60 示例

第一张图显示了单个频率的RT60 混响时间：

• 标记t1表示声源关闭的时刻
• 声压减小直到标记t2指示的时刻

下图显示了衰减曲线：

• RT60 混响时间值等于 t2 – t1 当声压级 L1 和 L2 之间的差异为 60 dB 时

什么是衰减曲线？

按照ISO 3382-1，衰减曲线是声源停止后房间中声压级衰减随时间的函数的图形表示。可以在房间中连续声源的实际截止后或从房间的反向时间积分平方脉冲响应中得出这种衰减。

不建议将房间非连续激发后直接获得的衰减（例如，通过使用电平记录器记录枪声）用于准确评估混响时间。此方法应仅用于调查目的。房间内脉冲响应的衰减通常不是简单的指数衰减，因此斜率与积分脉冲响应的斜率不同。

根据ISO 3382-1 进行室内声学参数测量

ISO 3382-1 描述了一种从脉冲响应和中断噪声中获得混响时间的方法。它描述了测量程序、所需信息以及评估数据和提供测试报告的方法。

RT60-干扰噪声法（衰减法） 

RT 60 间断噪声法通过直接记录声源产生的宽带或限带噪声离开房间后声压级的衰减来获得衰减曲线。 

标记 t _on和 t _off之间的时间显示全向声源何时发出声功率，并且1类声级计测量实际声压级。标记 t _trig和 t _e之间的时间是声级计测量的实际衰减时间。

RT 60 测量的衰减方法需要在适当频带内发出粉红噪声的全向声源。

RT60 综合脉冲响应法（Impulse Method）

RT 60 集成噪声方法通过平方脉冲响应的反向时间积分获得衰减曲线。这种 RT 60 测量方法需要一个脉冲声源，如手枪、佩塔尔或其他发出具有非常高声压级的脉冲信号的声源。

标记 t _s和 t _trig之间的时间 显示 1 类声级计等待满足触发条件的时间。标记 t _trig和 t _e之间的时间是声级计测量的实际衰减时间。 

这种测量声音衰减的方法首先由施罗德先生在两篇历史文章中介绍：测量混响时间的新方法，美国声学学会杂志，1965 年美国声学学会杂志，卷。66 (2), 1979，无脉冲测量声衰减的综合脉冲方法。

RT60 混响时间测量使用上面仪器？

按照 ISO 12683 测量混响时间 RT60，1 级声级计符合 IEC 61672，倍频程滤波器符合 IEC 61260，声源需要符合 ISO 3382。

RT60 测量的声源是什么？

声源是一个全向扬声器，它产生的声压级足以提供具有所需最小动态范围的衰减曲线，而不会受到背景噪声的污染。至少应使用两个源位置。声源的声学中心高度应高于地板 1.5 m。

RT60 测量使用什么信号？

对于 RT60 的测量，宽带噪声频谱可以整形为在外壳中提供从 88 Hz 到 5657 Hz 的稳态混响声音的粉红色频谱。因此，频率范围涵盖了中频从 100 Hz 到 5 kHz 的三分之一倍频程频段或从 125 Hz 到 4 kHz 的倍频程频段。

如果只测量T 20 ，则创建一个比背景电平至少高 35 dB 的电平就足够了。 如果要测量 T30，则必须在每个频带中创建一个至少比背景电平高 45 dB 的电平。

EDT、RT20 和RT30——它们是什么？

EDT（早期衰减时间）

EDT衰减曲线区域由标记t1和t3指出。检查所衰减曲线区域是否具有适合EDT计算的动态：

L1 - L2 ＞＝10分贝

L2 - L3 ＞＝噪声容限

ISO - 3382 标准建议为噪声容限设置 10 dB值。

在脉冲法的情况下，点t1（L1级）和t2（L2级）之间的声压级通过线性回归近似为直线（y=a·x+b）。在近似之前，EDT值根据以下公式使用斜率系数“a”计算的：

EDT=-60.0/a

在衰减法的情况下，EDT值根据公式计算：

EDT=6·（t2 - t1）

RT20（以20 dB动态计算的混响时间）

_{RT 20 衰减曲线区域由标记t 1}和t ₄指出。检查所选衰减曲线区域是否具有适合 RT 20 计算的动态：

L1 - L4 ＞5 dB + 20 dB + 噪声容限

ISO-3382 标准建议为噪声容限设置 10 dB 值。

在脉冲法的情况下，点t2和t3之间的声压级值通过线性回归近似为直线（y = a·x + b）。RT 20 值根据以下公式使用斜率系数“a”计算：

RT20 = -60.0 / a

在衰减法的情况下，RT20 值根据以下公式计算：

RT20 = 3·（t3 - t2）

RT30（以30 dB 动态计算的混响时间）

RT 30 衰减曲线区域由标记t1和t4指出。检查所选衰减曲线区域是否具有适合 RT 30 计算的动态：

L1 - L4 ＞ 5 + 30 dB + 噪声容限

ISO-3382 标准建议为噪声容限设置 10 dB 值。

在脉冲法的情况下，点t2和t3之间的声压级值通过线性回归近似为直线（y = a·x + b）。RT 30 值根据以下公式使用斜率系数“a”计算：

RT30 = -60.0 / a

在衰减法的情况下，RT30值按公式计算

RT30 = 2·（t3 - t2）

RT60的混响时间是如何测量的？

根据 ISO 12683-1，RT 60 是声源停止后房间内的声压降低 60 dB 所需的时间（以秒为单位）。这句话中的关键词解释了为了测量混响时间，使用了声级计和声源。

声源位置应位于房间内自然声源通常所在的位置。至少应使用两个源位置。声源的声学中心高度应高于地板 1.5 m。

按照 ISO 程序，麦克风位置应位于代表听众通常所处位置的位置。对于混响时间测量，测量位置必须对整个空间进行采样。麦克风位置应至少相隔半个波长，即通常频率范围的距离约为 2 m。任何麦克风位置与最近的反射面（包括地板）之间的距离必须至少为四分之一波长，或大约一米。

对于混响时间测量，评估边界表面的材料以及任何悬浮元素的吸收系数和扩散特性可能很有用。

60 dB 的差异是否实用？

当 60 dB 动态条件难以获得时，使用衰减曲线的斜率系数获得混响时间（RT 60）。计算斜率系数的定义类型（EDT、RT 20、RT 30）取决于背景噪声级和声源级之间的差异。如果电平差大于 45 dB，可以使用三个定义计算 RT 60 参数：EDT、RT 20 和 RT 30。 

驻声波法

驻波法使用扬声器在带有测试材料的管中产生驻波。可以通过使用沿管轴移动的麦克风测量最大和最小声压之间的差异来确定吸收系数。驻波方法需要少量的材料样本，但可以提供可重复的结果。 

当系统中存在声能时，会形成驻波，在边界表面发生反射，并且相应的声程等于半波长（半波长必须位于边界表面之间）。

频段 RT60

ISO 3382 的这一部分描述了两种测量混响时间的方法：间断噪声法和综合脉冲响应法。两种方法具有相同的期望值。频率范围取决于测量的目的。在对特定频段没有要求的情况下，测量（脉冲）方法的频率范围应至少覆盖 250 Hz 至 2000 Hz。在以 1/1 倍频程测量 RT60 时，精密方法需要 125 Hz 至 4000 Hz 的频率范围。1/3 倍频程的 RT60 测量需要 100 Hz 至 5000 Hz 的范围。

使用集成脉冲响应方法

房间中从源位置到接收器位置的脉冲响应是一个定义明确的量，可以通过多种方式测量（例如，使用手枪射击、火花隙脉冲、噪声突发、啁啾或 MLS 作为信号）。

脉冲源应能够产生足够的峰值声压级，以确保衰减曲线在相应频带中的背景噪声以上至少 35 dB 开始。如果要测量 T30，则必须创建一个至少比背景电平高 45 dB 的电平。

可以使用仅在对记录的麦克风信号进行特殊处理后才能产生脉冲响应的特殊声音信号（参见 ISO 18233）。这可以提供改进的信噪比。如果满足源的频谱和方向特性的要求，则可以使用正弦扫描或伪随机噪声（例如 MLS）。

RT60 结果

每个测量频率的评估混响时间应以图表的形式绘制并在表格中说明。 应在频率轴上标记符合 IEC 61260 的倍频程标称中频带频率。单个数字混响时间，T30mid 可以通过对 500 Hz 和 1 000 Hz 倍频程的 T30 取平均值来计算；T20，mid-ma，也可以使用。或者，对从 400 Hz 到 1,250 Hz 的六个三分之一倍频程频带取平均值。

RT60 报告

测试报告应包括以下信息：

• 声明测量符合 ISO 3382 的这一部分；
• 被测房间的名称和位置；
• 带有比例指示的房间草图；
• 房间的体积——如果房间没有完全封闭，应该说明房间没有完全封闭；
• 对于演讲和音乐室，座位的数量和类型，例如，是否有软垫，5 月中旬，如果有信息，座位是否有软垫，软垫的厚度和种类，覆盖材料的种类（多孔或无孔、升高或降低的座椅）以及座椅的哪些区域被覆盖；
• 墙壁和天花板的形状和材料的描述；
• 测量时的占用状态，以及占用的人数；
• 任何可变设备的状态，例如窗帘、公共广播系统、电子混响增强系统等。
• 影院中的安全帘或装饰帘是向上还是向下；
• 舞台陈设的描述，包括任何音乐厅围墙（如适用）；
• 测量时的室温和相对湿度；
• 对测量设备、使用的来源、使用的麦克风以及是否使用录音机的描述；
• 所用声音信号的描述；
• 源和麦克风位置的详细信息，最好在平面图上显示，以及源和麦克风的高度；
• 测量日期和测量机构名称。