所谓混响,是指声源停止发声后,在声场中还存在声音“残留”现象。这种“残留”现象的长短以混响时间来表征。
混响时间的概念最早由美国物理学家H.赛宾提出。美国哈佛大学的福格艺术博物馆400座报告厅建成后,人们听不清校长的演讲。当时物理系教师赛宾进行了研究,发现报告厅容积大和硬质石材多,因此造成了声音传播的混叠,科学地解释了听音困难的原因,并第一次提出了混响时间的概念,由此创立了建筑声学这门学科。
混响时间还与室内音质具有密切的关联。混响时间越长,听感越浑厚圆润丰满,但清晰度差;过长的混响时间是影响室内清晰度的首要原因,会造成前一个音节的信号因反射延迟而混叠到后面的音节上,造成听不清楚。混响时间短,声音清晰度好但干涩、无韵味。不同用途的声学房间最佳混响时间是不同的,如国家大剧院有3个独立的厅堂:音乐厅、歌剧院和戏剧院。音乐厅演奏音乐要饱满悠扬,混响时间最长,设计为2.0秒;歌剧院不但要倾听乐队演奏还要听清唱词,混响时间适中,设计为1.5秒;戏剧场需要清晰地听清话剧的对白,混响时间最短,设计为1.2秒。另外,对清晰度要求更高的电影院、录音室/演播室等,所需混响时间会更短,常常小于1秒,甚至短至0.4~0.6秒。
混响时间指标反映了声音在房间内来回反射逐渐至消失的延时情况,不但与房间的容积有关,还与房间各个界面上的吸声材料有关,理论上,房间混响时间与容积成正比,与吸声量成反比。因此,设计时为了达到所需要的混响时间,需要进行合理的空间和吸声处理,也就是在适当的空间内布置所需数量的吸声材料(如吸声吊顶、吸声墙面等),保证良好的室内音质效果。
混响时间已经成为建筑声学公认的最基本参量,许多重要建筑声学的参量需要以混响时间为基础计算求得,如吸声系数、隔声量、室内声级等。中国已颁布标准《室内混响时间测量规范》(GB/T 50076—2013)。