马天尼王福津
【摘 要】It has been sixty years since the acoustic variable reverberation system coming into being. Up to now, people have been constantly seeking new technology to prefer the system, to improve and optimize the indoor acoustical environment in order to meet the needs of real use. Happily, some latest arisen of acoustic variable reverberation systems were approved by more musicians and have been more widely used around the world.%电声可变混响系统自问世以来已有60年的发展历史，仍在不断寻求新的技术改善、优化室内声学环境，以满足真正的使用需求，近期出现的一些电声可变混响系统被更多的音乐家们所认同，并得到较广泛的应用。 【期刊名称】婚姻家庭法论文《演艺科技》
零售商品称重计量监督管理办法【年(卷),期】2014(000)009
【总页数】6页(P23-28)女模特之死
【关键词】最佳混响时间;声场控制;声染;信号卷积;专业型剧场 【作 者】王福津
人均国民生产总值
【作者单位】中国电子科技集团公司第三研究所，北京 100015
【正文语种】中 文
不同使用目的的厅堂，为获得良好的音质效果对大厅混响时间的要求也各不相同。换句话说，要有一个“合适”的混响时间与之相适应，这个“合适”的混响时间就称作最佳混响时间。
厅堂的最佳混响时间，通常是对中频500 Hz和1 000 Hz而言的。它是依据对大量的厅堂进行主观音质评价，结合声学测定结果，经统计分析确定的经验值，因此，在国内外有关文献中所推荐的最佳值会有一定的出入，常给出一个范围。需要注意的是，混响时间是厅堂音质评价的重要指标，但不是唯一的指标。其他声学属性还包括：明晰度、空间感、亲切感和温暖感等。
为了保证各类节目演出具有最佳的视觉和听觉效果，国内外建造了许多“专业型”剧场，如
戏剧场、歌剧院和音乐厅等。这些“专业型” 剧场需要进行专门的建筑声学设计以获得良好的音质效果，譬如厅内混响时间可以分别是1.2 s，1.6 s和2.0 s等。除单一功能的专业型剧场外，还有众多的能满足音乐、歌舞、戏剧演出乃至会议使用的多功能剧场。
多功能剧场即多种使用目的的剧场，是以满足某一种文艺演出形式为主（如歌剧）并兼做其他演出（如演唱会、戏曲等）使用。多功能剧场观众厅的混响时间常选取一个“中间值”，例如1.4 s，显然这对于语言类节目嫌长，而对于音乐类节目又嫌短。
中国绝大多数的 “多功能剧场”仅仅是使用意义上的多功能厅，而不是真正意义上的多功能剧场。所谓真正意义上的多功能剧场是指观众厅的混响时间必须是可变的，只有声学环境与使用目的相适应才能保证良好的音质效果。
实现剧场观众厅混响时间可变基本上有两种方式：“建声方式”与“电声方式”。
建声方式是一种传统的技术措施，它是通过改变室内的容积或改变墙壁、天花板等部位的吸声材料与结构，亦即改变室内的总吸声量来实现调整混响时间的目的。这种方式的优点是“全建声”效果；缺点是费用高，可调混响时间的范围小（一般观众厅要改变0.5 s需要付出很大努力），而且还存在使用中的安全性、可靠性和方便性的问题。
电声方式是采用电声系统设备，通过电声声场控制技术来控制室内的混响时间和其他声学特性。这种方式的优点是所花费用较低，混响时间可调范围大（可以是2～3倍），可预先设定，使用方便。它不仅实现了混响时间可变，而且还可以对室内声场进行“修正或优化”，如增加近次反射声、声扩散，调整直达声、反射声和混响能量的最佳比例，以及对混响时间频率特性进行调整等。
需要指出的是，有人把这种方式混同于“歌舞厅的混响效果器”，这是不对的。电声可变混响系统是以优化室内声学环境为目的，它所建立的声场具有完全自然的时间特性和空间特性，是真正意义的三维声学空间，可以说是用现代的电声技术来创造一个忠实自然的“人造”声学环境。
利用电声的方法实现室内声学可变的实用系统源于20世纪50年代。电声可变混响系统自问世以来，伴随科学技术的发展与进步（特别是电子技术的迅猛发展），从开始的实验装置发展到完善的系统设备，已在国际上许多发达国家的剧院尤其是多功能剧场中得到了较广泛的应用。
第一套立体混响装置是1954年实现的，以后国际上不断出现以不同“机理”、不同“命名”和不
同控制方法的电声可变混响系统。具有代表性的系统见表1。
表1中列举了国际上不同时期出现的十几种具有代表性的电声可变混响系统，它们的“机理”（含专利算法）以及系统的构成各不相同，所有这些系统都可以用归一化系统框图来表示，见图1。随着时间的推移，电声可变混响系统在不断地“创新”或称“进步”，可以概括为：
（1）实现房间内声学环境优化与混响时间可变是系统所要达到的最基本的目的；
（2）传声器与扬声器同处在同一房间（或声场）内，系统不可避免地存在声反馈；
（3）努力避免因声反馈而产生的声染，控制好系统的稳定增益，让使用者和听众都觉察不到“电声味”，保持良好的声音质量是系统追求的最终目标；
（4）尽量简化系统设备配置，降低系统造价；
（5）力求方便系统设备的现场安装、施工和简化系统调试；
（6）扩展应用范围，如“电子”舞台反射罩，多通道声重放，室外广场应用等。
需要指出的是，电声可变系统的稳定性（即无察觉声染工作状态）取决于系统设计亦即系统设备配置的通道数（或传声器数量）。通常设计方在系统调试中所预设的混响时间范围都较大，如可以是1.2 s～3.5 s，但这并不意味着就是实际的使用范围，譬如在系统设计时，无察觉声染的混响时间上限是1.8 s。因此，如果想要使用预设值中更长的混响时间而又要保持良好的声音效果（即无察觉声染），对上述所有系统“惟一”的解决办法（或技术措施），相应地增加系统的传声器数量（通道数）。
5.1 受援共振（AR）系统
受援共振（Assisted Resonance）系统是由Parkin和Morgan于1964年为改进伦敦英国皇家节日音乐厅的音质（主要是增加厅内低频的混响时间）而研发的多通道混响系统。
英国皇家节日音乐厅于1951年建成，厅内容积22 000 m3，观众座席3 000座，大厅原混响时间1.4 s。
AR系统基本上是一个“窄带”系统，每个声道包括一个用声共振器（亥姆霍茨共振器）调谐于某个窄频带的电容传声器、移频器、20 W功率放大器和扬声器；在58 Hz～700 Hz的频
率范围内共使用了172个声道。大厅使用该系统后，700 Hz以下的混响时间变化非常明显，以125 Hz为例，混响时间由原来的1.4 s增至2.2 s。它不仅增加了低频的混响时间，也增加了声扩散，非常有效地改进了大厅的音质效果，受到当时许多著名音乐家的赞扬。
AR系统由开始的一种实验装置经过随后几年的不断改进与完善，最终成了永久性的系统设备，它成为多声道电声系统使用时间最长的一个成功案例。后来在美国一些新建的音乐厅（如York，Concord和Scottsdale等）也采用了AR系统，只是在通道数上有所减少。
5.2 多通道混响（ MCR ）系统
荷兰飞利浦公司的Franssen于20世纪60年代提出了通过一系列“传声器－扬声器独立宽带声道”，可以显著增加室内混响时间。多通道混响 （ Multiple-Channel Reverberation）系统就是Franssen理论的商业化实现。MCR系统实际应用有二十余年的历史，当时在欧洲许多国家新建或改造的多功能会议大厅、多功能剧场和音乐厅等场所得到了较广泛的使用。据不完全统计，2000年以前的成功案例有20余个。1995年MCR完成了由模拟系统到数字系统的转变。
智慧启迪MCR系统是以扩散场为对象，因而传声器布置在观众厅内不直接拾取舞台上的信号。每个扬声器和每个传声器之间的距离均处于厅堂混响半径之外（特别是同声道的传声器），这样可以使各声道间的相关性最小，总放大量就是各声道放大量之和（能量之和）。系统中要严格控制每个声道的回路增益，以确保系统的稳定性和声音的自然感。
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