Leo Beranek教授論音樂廳音質參數

　　白瑞奈克教授生于1914年9月，1937年到哈佛大學攻讀博士學位。此前他曾從事過音樂 、無線電工作和半導體材料Cu2O的研究。1940年在哈佛大學獲得科學博士學位。他曾參加論文《矩形房間中聲衰減的分析》的工作。其博士論文是《聲阻抗測量》。第二次大戰中，他擔任電聲學和系統工程 實驗室主任，建造了世界上第一個無響室。

　　戰后，在麻省理工學院，他擔任通訊工程學教授，著有《聲學》一書，此書作為電聲專業的經典教材至今仍在使用，早有中譯本。他與其它6位教授一起組成聲學實驗室，開始主要從事建筑聲學和噪聲控制方面的研究和推廣工作。其間他編輯出版《噪聲衰減》、《噪聲和振動控制》等書，并著有《聲學測量》一書。

　　1951年由他、Bolt和Newman組成了BBN聲學顧問公司，他領導并擔任該公司的首席科學家。公司由最初的7人發展到70人，到現在的700人;從事的業務也從最初的建筑聲學、噪聲控制發展到水聲、計算機、心理學工程和環境工程等方面。至今英特網上廣為使用的電子 郵件就是BBN公司發展的。

　　60多年來他本人主要致力于青樂廳和歌劇院 的聲學設計工作、聲學標準及聲學評價。主要著作有《音樂、聲學和建筑》1962年出版、《音樂廳和歌劇院音質》1996年出版且即將再版。所作的標準包括語言干擾級SIL、NC評價曲線、PNC以及聲源傳輸接收的噪聲系統標準。所有著作的特點是理論與實際卓越的結合。

　　他的貢獻主要在噪聲控制、物理聲學、心理聲學、建筑聲學、電聲學等領域。為此，他獲得聲學界的最高榮譽：由美國聲學學會頒發的WallanceC Sabin獎和金質獎章，以及音響 工程協會頒發的金質獎章。成為國際上公認的聲學領域的權威人士。

　　歷年來白瑞奈克教授在音質設計研究中對22個國家總共66個音樂廳和10個歌劇院，其中包括世界上最著名的音樂廳和歌劇院，進行大量的調查研究。一方面他廣泛征詢音樂界各類人士包括聽眾對音樂廳的評價意見，一方面親自對這些音樂廳進行聲學及建筑方面的考察和測量或采用別的聲學家的測量數據，最后將兩方面的數據結合起來探討，從中得出音樂廳和歌劇院音質評價及建筑設計方面的結論。

　　他每周花80個小時，共享整整3年的時間編撰他的研究成果，于1996年出版廣受音樂界、聲學界和建筑界人士政迎的《音樂廳和歌劇院音質》 一書，并將再版，稱為《音樂廳與歌劇院》。這個月他的《音樂廳與歌劇院》的中文版即將問世，從此我們又多了一個不可或缺的工具書。這次講座就是對他的這些研究成果的簡介，對于從事建筑聲學的人們開辟一條新的思路極有現實的參考價值和啟發意義。此次講座的主要內容如下：

　　要了解音樂廳聲學特性對音樂的影響，必須將到達聽眾的聲音按時間間斷分成兩類，即早期聲和余響聲。早期聲包括直達聲和直達聲到達聽眾后80ms內傳來的反射聲，之后傳到觀眾的即是余響聲。

　　余響有兩個要素，一是余響時間，二是余響聲能與早期聲能的比值。余響時間決定音樂的"活躍";兩個余響要素聯合決定音樂的"豐滿度”。余響本身不是必要的或非必要的問題，它實際上是音樂家獲得音樂效果的一個工具。

　　早期的音樂家過于追求音樂的活躍、豐滿，所作的樂曲往往適合于在余響很長的大教堂演奏。但是余響過長，又使音樂廳起來渾濁不清。以小提琴 為例，在一個余響時間為1秒的音樂廳中，小提琴傳來的第一個音很快衰變，當第二個音傳來時，其聲能己低于第二個音的聲能了，這時第二個音是可聽的，整個音樂是清晰的。如果余響時間長達3秒，說響聲能很強，大于第二個音的聲能，當第三個音傳來時，第一個音衰變后的聲能仍然大于第二個音，這時第二個音就聽不見，整個音樂聽起來就混濁不清，所以余響大小是必須適當考慮的。

　　[音樂廳音質的六個重要參數]

　　毫無疑問余響時間在決定音質方面起著重要的作用，但是有同樣余響時間的音樂廳，卻有不同的音質。為此白瑞奈克教授根據多年的實踐經驗并借鑒別人的經驗，創造性地提出評價音質有6個重要參數。分別為：

　　余響時間 ：聲音衰變60dB所需的時間，它由房間體積及反射面的吸聲系數決定，由沙賓公式計算。

　　側向聲反射 ：音樂廳到達聽眾的聲音來自音樂廳側壁的反射，它相當于增加了聲源的寬度，即虛擬聲源寬度ASW，能提高音樂的演出質量。顯然在狹長形的音樂廳中，側向反射聲大，世界上最著名的幾個音樂廳都是這樣的形狀。

　　低音保持 ：為了讓音樂有寬厚、震撼人心的感覺，需要保持音樂的低音部份。低音部份很重要，使音樂顯得活躍、有溫暖感。低音損失，音樂聽起來就干了，這通過硬的、重質的壁面和天花板以及對座椅的適度裝修 達到。

　　響度 ：即每一位聽眾所收到的平均聲能，較高響度由適當的聽眾人數及無地毯、無窗簾等裝飾物達到。

　　悅耳的余響聲混合 ：這是從音樂的角度來說的，從聲學的角度來說，就是讓聲場均勻擴散。這由音樂廳壁面及天花板的不規則性來達到。

　　親切度： 說一個音樂廳的音質親切度好，就是說在它里面聽音樂時感覺音樂廳小。音質的親切度主要由初始時延間隙決定(initial-delaygap)---直達聲與第一次反射聲到達的時間差;部分由音樂整個過程的響度決定，這屬于心理學的范疇。

　　本文轉載自聲振之家，檢索發現文章內容摘錄自《聲學學報》2002年第4期，中國科學院聲學研究所劉克、周啟君撰寫的《白瑞奈克教授論音樂廳音質參數》。