自从混响时间成为第一个厅堂音质客观参量以来，人们提出了许多新的 参量，并对这些参量与音质的关系进行了大量的研究，提出了各参量在厅堂 音质设计和评价中相应的指标，厅堂音质评价及研究趋于定量化。然而对这 些参量在实际厅堂中的分布研究则相对较少，现场和实验室数据的积累也不 够，不能满足厅堂音质设计的需要。本文首先在理论上分析了厅堂中的反射 声能的时间、空间分布，并通过实测和计算机模拟讨论了混响时间(RT)、早 期声能衰减时间(EDT)、早期反射声级(LE50、LE80)、声能比(C50、C80)及 侧向反射因子(LF)在厅堂中的分布。 客观音质参量是由厅堂中的声场决定的，从物理上说，只需得到厅堂中 声场分布方程的解就能确定各参量的值。但实际厅堂中边界的声学条件是如 此复杂，单从理论上无法得到具有实际意义的解。所以，长期以来人们用扩 散场理论来描述厅堂中客观参量的分布，认为厅堂中反射声能的分布是均匀 的，总声压级在临界距离之外处处相等。这与实测结果相差较大，因为实测 中总声压级随接收点到声源距离衰减。本文对厅堂中声像空间分布的研究指 出，接收点上反射声序列的时间分布与其在厅堂中的相对位置及厅堂的体形 有关。扩散场理论对反射声数量的估计偏高，认为声像分布空间是连续的。 而实际上只有在接收点到声源距离以外的空间才存在声像，由此提出反射声 序列随时间分布的修正公式。以矩形厅堂为例的声像计算证明：修正公式对 反射声数量的估计较扩散场理论精确。根据修正公式得到的总声压级表达式 中增加了随接收点到声源距离的衰减因子，与厅堂中实测及计算机模拟结果 更接近。 厅堂、声源和接收点组成一线性时不变系统，声波在厅堂中的传播及厅 堂音质客观参量由该系统的特性决定，而脉冲响应包括了系统的所有信息。 对厅堂中不同接收点上脉冲响应的测量是研究音质参量分布的有效方法。另 一方面，大量已建成的厅堂也为音质参量分布研究提供了客观条件。随着近 代信号处理技术的发展，厅堂音质参量测试方法得到改进。本文中利用M序 列及相关技术开发了一套厅堂音质参量测试系统。它具有重复性好，抗噪声 能力强等优点，能较好地满足音质参量的实测研究。同时利用数字滤波技术 及编制的数据处理程序对参量的分析计算较传统测试方法更加快速方便。本 文还在测试方法上进行了探讨，考虑到测试中背景噪声的影响提出用非线性 拟合法对后期反射声能进行补偿，提高了测试精度。 实测结果发现，早期反射声能的空间分布不均匀度较总反射声能的大。 早期反射声级LE50、LE80及声能比C50、C80在全厅中的标准偏差较稳态声 压级的大。同时，早期反射声能在不同位置上的衰减也不均匀，表现在EDT 的偏差较RT的大。这是由于早期反射声数量较少，受到()条件 如体形、吸声分布、接收点位置等的影响较大。而且反射声能的积分时间越 短，分布越不均匀，LE50、C50的偏差分别较LE80、C80的大。与扩散场理 论不同，早期反射声级随接收点到声源距离的增加而衰减，其衰减率也比稳 态声压级的大。虽然在Barron提出的修正理论中增加了早期反射声级随距离 的衰减因子，但实测仍然与理论值相差较大，尤其在高频范围及测点与声源 距离较大时。另外，EDT的实测值普遍较RT短，低频时在容积较小的厅堂 中因扩散程度较差，两者的差别更明显。声能比的实测值较理论值高，但与 厅堂中的混响时间具有较高的相关性，即厅堂中声能比的平均值由混响时间 决定。 室内声场计算机模拟为厅堂音质的设计和研究提供了新的方法。尽管在 模拟的真实性及精度等方面还需进一步提高，但它可以方便地改变厅堂中的 声学条件进行音质参量的对比研究，因而具有其它研究方法不具有的灵活、 方便等特点。本文在模拟中提出了一种计算后期反射声能的方法，在不增加 模拟计算时间的基础上对音质参量的计算更精确。通过对厅堂中不同接收点 上反射声序列的时间、能量分布模拟结果显示：各音质参量的分布与实测结 果是一致的，而且在同一厅堂中早期反射声级及声能比随距离的衰减率与厅 堂中的平均吸声系数有关，平均吸声系数大则衰减快。声能比的模拟值较理 论值大2dB左右。侧向反射因子LF在厅堂中与接收点的位置有关，很明显， 在靠近侧墙的接收点上LF的值较厅堂中央的大。全厅的平均值与厅堂中的平 均吸声系数无关，但增加厅堂的宽度及侧墙的吸声系数会使LF值减小，说明 在厅堂音质设计中为增强“空间感”应控制厅堂的宽度，同时在侧墙上减少声 吸声。 客观音质参量在厅堂中的分布是一个较为复杂的研究课题，本文的工作 得出了一些初步的结论，揭示了实际厅堂声场与扩散声场中客观音质参量分 布的差别，为深入研究确定了基础，同时也积累了有价值的数据。