室内混响测量规范.docx

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室内混响测量规范

中华人民共和国国家标准

GB/TXXX-XXXX

室内混响时间测量规范

Codeformeasurementofthereverberationtimeinrooms

（征求意见稿）

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

中华人民共和国

国家质量监督检验检疫总局

前言

本规范是根据建设部建标[2002]85号文件“关于印发《二000一二00二年度工程建设国家际标准制订、修订计划》的通知”的要求，对GBJ76-84《厅堂混响时间测量规范》的修订。

修订工作由全国声学标准化技术委员会建声分技术委员会负责归口组织，具体由清华大学会同中国建筑科学研究院组成修订编制组共同完成。

本规范参比了国际标准ISO3382:

1997（E）“Acoustics—Measurementofthereverberationtimeofroomswithreferencetootheracousticalparameters”,范围由“厅堂”扩大到“室内”，在GBJ76-84基础上，引入了脉冲响应反向积分法的混响时间测量方法。

编制组在深入调查研究，长期大量实验工作的基础上，认真总结实践经验，并广泛征求意见，对主要问题，进行了反复修改，最后经审查定稿。

本规范规定了测量设备、测量步骤、计算方法、数据评价和测量报告样式，共分六章，1.总则；2.引用标；3.术语、符号；4.测量系统；5.测量方法；6.结果及表达。

在执行本规范过程中，希望各单位在工作实践中注意积累资料，总结经验。

如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交清华大学建筑学院（地址：

北京市海淀区清华大学中央主楼104；邮政编码100084），以供今后修订时参考。

本规范主编单位：

清华大学建筑学院

本规范参编单位：

中国建筑科学研究院物理所、北京建筑设计研究院声学研究所、上海同济大学声学研究室、上海现代建筑设计集团科技中心章奎生设计研究所、浙江大学建筑系、欧文思科宁（中国）投资有限公司、北新集团建材股份有限公司、青岛福益阻燃吸声材料有限公司、河北宏远玻璃纤维制品厂、北京朗德科技有限公司、北京长城家具公司、北京易思奥达声光电子设备有限公司、北京世元科技发展有限公司、科德宝无纺布集团（SoundTex）。

本规范主要起草人：

李晋奎、秦佑国、燕翔、徐学军、林杰、谭华。

本规范由清华大学建筑学院负责具体解释。

本规范自实施之日起代替GBJ76-84。

1、 总则

2、 引用标准

3、 术语、符号

4、 测量系统

4.1室内环境

4.2声源切断法的声源

4.3脉冲响应反向积分法的声源

4.4传声器和滤波器

4.5声记录设备

4.6声级计和声压记录仪

5测量方法

5.1测量频率

5.2声源位置

5.3传声器位置

5.4脉冲响应反向积分法获得衰变曲线

5.5声源切断法获得衰变曲线

5.6使用衰变曲线计算混响时间

5.7空间平均

6结果的表达

6.1图表及曲线

6.2检测报告

1总则

1.0.1为了进行音质验收、扩声计算及降噪计算等，需要进行室内混响时间测量，特制定本规范。

1.0.2本规范规定了公用及民用房间室内混响时间的测量方法。

房间包括语言、音乐或综合演出用房间,如音乐厅、报告厅、剧场、影院、礼堂、体育馆、多功能厅、教室、会议室、演播室、录音室、听音室、排练厅、博物馆、展览馆、KTV包房、办公室、营业厅、接待室、拍卖厅、候车（机）室、审判厅等；也包括需要考虑降噪的房间，如车间、餐厅、图书馆、画廊、健身中心、购物中心、酒店大堂、病房等等；还包括有特殊音质要求的民用住宅卧室、书房、家庭影院等等。

不包括声学实验室等特殊房间。

1.0.3本规范适用于声衰变曲线具有良好的线性度的房间，最小二乘法线性拟和离散度指标r应大于0.9。

1.0.4本规范不适用于高宽之比大于5的特殊室内空间，如顶面很高的走廊、天井、半开敞露天剧场等。

也不适用于长、宽、高任一尺寸小于测量频率的波长一半的房间。

1.0.5本规范允许采用声源切断法和脉冲响应反向积分法两种方法进行混响时间测量，宜优先采用脉冲响应反向积分法测量。

2引用标准

2.0.1本规范中参照了以下标准，在本规范发布时，这些参照标准都是有效的。

GB/T15173-1994《声校准器检定规程》（neqIEC60942:

1988

GB3102.7-93《声学的量和单位》（neqISO31-1:

1992）

GB3241-1998《电和振动分析用的1/1和1/3倍频程滤波器》（neqIEC61260:

1995）

GB3785-83《声级计的电、声性能及测试方法》（neqIEC651-1979）

GB/T3947-1996《声学名词术语》

3术语、符号

3.0.1衰变曲线decaycurve

声源发声待室内声场达到稳态后，突然停止发声，室内某点声压级随时间衰减的曲线。

衰变曲线既可以使用声源切断法或使用脉冲响应反向积分法测量。

3.0.2混响时间reverberationtime

声音已达到稳态后停止声源，平均声能密度自原始值衰变到其百万分之一（60dB）所需要的时间，记做T60，单位为秒（s）。

测量时，常用开始一段声压级衰变5dB至25dB的情况外推到60dB衰变所需要的时间，记做T20;衰变5dB至35dB的情况外推到60dB衰变所需要的时间，记做T30。

3.0.3声源切断法interruptednoisemethod

声源发声待室内声场达到稳态后，突然切断声源停止发声，直接记录室内某点声压级衰变曲线的方法。

3.0.4脉冲响应impulseresponse

使用脉冲声对房间进行激励后，记录室内某点声压随时间变化的曲线。

3.0.5脉冲响应反向积分法integratedimpulseresponsemethod

对脉冲响应的平方进行反向积分而得到室内声压级衰变曲线的方法。

3.0.6空场unoccupiedstate

讲演者、演员和观众均不在场的情况。

3.0.7排演（语言或音乐用房间）studiostate（onlyforroomsforspeechandmusic）

观众不在场,只有演员或讲演者在场的情况，如彩排或录音时。

3.0.8满场occupiedstate

观众上座率达80％以上,演员或讲演者在场的情况，属于正常表演或正常使用的情况。

4       测量系统

4.1室内环境

4.1.1作为房间音质评价或声学施工验收而进行的测量，房间应处于正常使用条件下。

正常使用条件是指：

房间已装修完成，正在使用或已经可以使用。

房间中应包括座椅、家具、灯具等设施。

门或窗应能正常闭启。

4.1.2作为施工期间进行的中后期测量，应在报告中详细描述室内状况，包括施工的阶段、室内放置的器械或物品、洞口是否封闭等。

4.1.3室内背景噪声需满足测量要求。

测量时，房间的门窗宜关闭，应控制人员走动和讲话，并控制设备噪声。

在测量频率范围内，传声器位置上的背景噪声声压级应比声源产生声压级至少低35dB。

在使用能够提高信噪比的多次相关测量技术的脉冲反向积分法时，这一数值可放宽到25dB。

测量期间如存在偶发噪声，每次测量后应立即观察衰变曲线，确定衰减是否不受噪声影响。

应舍弃衰变期间受到偶发噪声影响的结果。

4.1.4当室内具有不同使用功能而采用可调混响设计时，应分别测量不同使用功能条件下的混响时间。

4.1.5室内相对湿度大于90%时，应停止测量。

游泳馆等正常使用时高潮湿的环境除外。

4.1.6测量期间需保证室内的恒定相对湿度和温度。

当相对湿度变化超过±10%，温度变化超过±2℃时，应停止测量。

相对湿度和温度的测量精确度需分别达到±5%和±1℃。

4.2声源切断法的声源

4.2.1声源应是无指向性的扬声器，宜采用12面体球形声源。

作为声源应经过国家认证机构对指向性和频率特性的技术检测。

在测量频段范围内，声源的频率响应应是平直的。

4.2.2不得使用电火花、刺破气球、发令枪及爆竹等突然声音作为声源直接获取衰变曲线。

4.2.3声源的噪声信号应采用粉红宽带噪声或窄带噪声。

噪声信号带宽应大于被测带宽:

采用倍频程进行测量时，噪声信号的带宽应大于被测倍频带;采用1/3倍频程时，噪声信号带宽应大于被测1/3倍频带。

如扬声器发出粉红宽带噪声的功率达到所需声压级的要求，宜优先采用粉红宽带噪声信号。

4.2.4可使用室内现有的扩声系统作为替代测量声源，测量电声系统声源条件下的室内混响时间。

在测量报告中必须准确描述：

1）测量信号系统与扩声系统的连接；2）扩声系统是否含有何种有源电子混响效果设备；3）发声扬声器的布置图及其距离延迟对室内混响测量结果的影响。

4.2.5扬声器声源严禁出现超载。

功率放大器应具有过载指示，防止出现冲击过载。

4.3脉冲响应反向积分法的声源

4.3.1可使用电火花、刺破气球、发令枪及爆竹等突然声音作为脉冲声源。

在测量频率范围内，传声器位置上脉冲声源的峰值声压级应至少比背景噪声高25dB。

4.3.2脉冲声的信号宽度应足够小，应保证声音在该宽度时间内通过的距离小于房间长、宽、高最小尺寸的1/2。

4.3.3可使用最大长度序列MLS信号、线形调频信号等输入扬声器，通过相关计算获得脉冲响应。

扬声器需满足4.2.1、4.2.2条的规定。

4.4传声器和滤波器

4.4.1应使用全指向性传声器。

传声器（包括放大器和电缆）等接收系统应至少满足GB3785标准2型声级计的要求。

在对甲级剧场或相当于甲级剧场的厅堂进行验收测量时，应至少满足GB3785标准1型声级计的要求。

4.4.2传声器的话筒头直径不宜大于13mm，如传声器为压力响应型或自由场响应型，并配置了平直频率响应无规入射校正器，其直径允许达到26mm。

4.4.3每次测量前后，应当用准确度不低于±0.3dB的声级校准校准器对整个测量系统进行校准。

声校准器和测量系统应每二年经法定计量单位检定合格。

4.4.4滤波器可以是由电子原件组成的模拟滤波器，也可以是采用数字方法（包括FFT方法）的数字滤波器，但倍频程或1/3倍频程的频带要求应按GB3241的规定。

4.4.5在混响时间非常短的情况下，衰变曲线有可能受滤波器和测试系统电混响特性的影响。

使用声源切断法得到有效结果的最低限制为：

B·T>8且T>Tdet,；使用脉冲积分法得到有效结果的最低限制为：

B·T>4且T>Tdet/4。

其中T为测量的混响时间，B为滤波器带宽，Tdet为滤波器和测试系统电混响时间（即使用该系统在消声室内测量得到的混响时间）。

4.5声记录设备

4.5.1可使用声记录设备获取声音转换为电信号的声压衰变曲线或脉冲响应。

声记录设备可以是模拟型的，也可以是数字型的。

4.5.2声压衰变曲线必需是完整的，衰减前部和结束部分（即衰减到背景噪声的部分）都应多记录至少2s的时间。

脉冲响应曲线必需是完整的，脉冲响应发出前和结束部分（即衰减到背景噪声的部分）都应多记录至少2s的时间。

4.5.3不得使用有任何自动增益AGC或其它抑制信噪比的电子控制。

如采用数字声记录设备,必须是对声压变化曲线直接采样后的数据,不得采用任何压缩编码处理器。

4.5.4声记录设备应具备的特性为：

在测量的频带内应具平直的频率特性，容差不超过±3dB；在声源切断法测量时记录动态范围应满足：

在每个被测频带内声记录设备应至少保证50dB的信噪比。

回放速度应等于记录速度,误差在±2%以内。

4.6声级计和声级记录仪

4.6.1使用声源切断法测量时，应将传声器接收的或声记录设备回放的电信号经滤波后传入声级计或传入声级记录仪，进而得到声压级衰变曲线。

使用脉冲响应反向积分法测量时，应将传声器接收的或声记录设备回放的电信号经滤波后得到脉冲响应声压曲线，再进行积分后得到声压级衰变曲线。

4.6.2声压级衰变曲线的记录方式既可以是由记录仪绘制的连续曲线,也可以是数字化声级计记录的一系列离散采样点。

声级计和声级记录仪的时间常数应小于但接近于在测量频带范围内混响时间的1/20，且不大于1/4s。

对于记录声压级离散点采样的数字设备，采样时间间隔应小于时间常数的1.5倍。

测试时,记录设备应随时进行时间刻度调整，使视觉上衰变曲线斜率接近45°。

4.6.3声源切断法测量时，宜把时间常数设成不同的值以适应不同频带。

可采用宽频带粉红噪声源通过滤波同时获取各频带的声压级衰变曲线，时间常数和采样间隔的确定应以测量频带范围内最短的混响时间为准。

4.6.4声级计或声压级记录仪应具有信号过载指示，防止出现信号过载。

5测量方法

5.1测量频率

5.1.1测量混响时间的频率不应少于如下6个倍频程中心频率：

125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz。

作为甲级剧场或相当于甲级剧场以上厅堂、以及电影院观众厅音质验收时，宜加测倍频程63Hz和8000Hz。

5.1.2用于噪声控制目的的房间，测量混响时间的频率不应少于如下18个1/3倍频程中心频率：

100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz、2500Hz、3150Hz、4000Hz、5000Hz。

5.1.3对于音质有特殊要求的房间，如广播录音室、电视演播室等，测量混响时间时可参照相关广播电影电视混响测试行业规范的频率范围：

63—10000Hz共24个频段。

5.2声源位置

5.2.1用于降噪计算和扩声系统计算的混响时间测量时,声源应选择有代表性的位置，如噪声源处或扩声系统的扬声器处。

至少选择一个声源位置。

5.2.2用于音乐厅、剧场、多功能厅等等演出型厅堂音质验收的混响时间测量时，在有大幕的镜框式舞台上，应选择的一个声源位置是：

舞台中轴线大幕线后3m，距地面1.5m高处；在非镜框式或无大幕的舞台上,应选择的一个声源位置是：

舞台中央，距地面1.5m高处。

宜增加其他声源的位置和数量以涵盖舞台区域和演奏者可能出现的区域,如舞台上、升降舞台、乐池、及合唱席。

5.2.3用于录音室、琴房、会议室、办公室等等非表演型无舞台的房间音质考察而进行混响时间测量时，声源宜置于房间的某顶角，距离三个界面均0.5m处。

5.2.4用于体育馆混响时间验收测量时，声源宜置于场内中央，距地面1.5m高处，或采用场内扩声系统扬声器作为声源。

5.3传声器位置

5.3.1传声器应依据听众的耳朵高度确定，宜置于地面以上1.2m处。

如出现前排座椅遮挡传声器的情况，如影院等有高背、宽大座椅的情况，可将传声器升高到高于前排椅背0.15m以上的位置，但报告中应说明传声器的高度。

5.3.2用于降噪计算和扩声系统计算的混响时间测量时,应在房间听众区域均匀布置传声器测点，至少选择3个位置。

5.3.3用于音乐厅、剧场、多功能厅等等演出型厅堂音质验收的混响时间测量时，如房间为轴对称，传声器测点可在观众区域偏离纵向中心线1.5m的纵轴上及侧座内的半场中选选取。

一层池座，满场时不应少于3个，空场时不应少于5个，每层楼座区域的测点，宜不少于3个，舞台上测点宜不少于2个，测点位置的选择应覆盖听众区域，均匀布置，宜包括池座前部约1/3处、眺台和侧座；如房间非轴对称，测点宜相应增加一倍。

对有明显耦合的厅堂，应在耦合变异处布置测点。

测点示意图见图5.3.3-1。

音乐厅等测点示意图5.3.3-1

5.3.4用于录音室、琴房、会议室、办公室等等非表演型无舞台的房间音质考察而进行混响时间测量时，传声器测点位置宜置于与声源所在房间对角线交叉的另一条对角线上,至少3个位置,均匀布置。

房间尺寸较小，无法满足5.3.6条时，可减少传声器测点数量。

测点示意图见图5.3.3-2。

录音室等测点示意图5.3.3-1

5.3.5用于体育馆混响指标验收测量时，如房间为轴对称，可选择在对称象限内的观众区布置传声器测点，满场时宜不少于6个，空场时宜不少于9个，均匀布置；如房间非轴对称，测点宜相应按倍数增加。

5.3.6传声器的最小间距为2m,从传声器至最近反射面的距离至少为1m。

5.3.7为了避免过分强烈的直达声，传声器不宜离声源太近。

最小距离dmin的计算公式为:

其中:

V为房间容积，m3；

c为声速，m/s；

T为估计的混响时间，s。

对于混响时间短的小房间,如录音室、琴房、练歌房等，不能满足上述条件时，在声源和传声器之间应设置屏障消除直达声。

屏障面密度宜不小于5kg/m2,表面吸声系数宜不大于0.1。

5.4脉冲响应反向积分法获得衰变曲线

5.4.1可使用脉冲声源发声，使用传声器接收，直接获得脉冲响应。

另外一种替代方法是使用扬声器发出最大长度序列MLS信号，使用传声器接收，通过相关运算获得脉冲响应。

5.4.2脉冲响应通过带通滤波器,平方后反向积分得出各个频带的衰变曲线。

在背景噪声极低的理想条件之下，衰变曲线方程为:

……（5.4.2-1）

式中,

为脉冲响应声压。

在存在背景噪声的实际情况下，若脉冲峰值声压级（即在t=0时刻的声压级）超过背景噪声基线50dB以上，可以忽略背景噪声的影响，反向积分的起始点可设在脉冲响应声压级曲线高于背景噪声基线15dB处。

衰减可采用如下方程代替：

……（5.4.2-2）

式中,

为脉冲响应声压级曲线高于背景噪声基线15dB处的时刻，t<

。

5.4.3若脉冲峰值声压级不能满足超过背景噪声基线50dB的要求，且背景噪声基线声压级已知时，以背景噪声基线和脉冲响应声压级衰变曲线的交点作为反向积分的起始点，然后可以通过下式计算混响衰变曲线：

……（5.4.3-1）

式中，t1是背景噪声基线和脉冲响应声压级衰变曲线交点处的时刻，t

C理论上是去除噪声干扰的真实脉冲响应平方值从无穷大到t1的积分，实际计算中需要进行估计。

取t0脉冲响应声压级衰变曲线是比t1高10dB的时刻，根据t0到t1之间的脉冲响应平方的衰变曲线估计指数曲率，并使用这一曲率计算C值。

5.4.4在背景噪声级未知时，可使用一个可变的修正积分时间T0对脉冲响应的平方进行反向积分，T0是一个尝试的数值，可先取混响时间估值的五分之一。

有：

……（5.4.4-1）

先估计一个略大的数值作为混响时间，如果计算出来的混响时间与估值的差超过25％时，取两者的均值作为新的混响时间估值，重新计算。

5.4.5每个测量位置测量三次，取混响时间的算术平均值。

5.5声源切断法获得衰变曲线

5.5.1扬声器发出粉红噪声信号或窄带噪声信号激励房间待声场达到稳态后突然切断，使用具有记录功能的声级计或声记录设备直接获得声压级衰变曲线。

5.5.2噪声信号需要持续到室内声场达到稳态，才能切断。

10000m3以下的的房间至少持续4s。

10000m3以上的的房间至少持续8s。

5.5.3每个测量位置至少测量三次，宜测量六次，取混响时间的算术平均值。

5.6使用衰变曲线计算混响时间

5.6.1在衰变曲线衰变范围内，画一条尽可能与其重合的直线。

该直线的斜率即衰减率（dB/s），从而可以推算出混响时间。

“尽可能与其重合的直线”的含义是：

衰变曲线与这条拟和直线所围和的面积为最小。

5.6.2根据衰变曲线从-5dB到-25dB的20dB衰减范围计算得到的值表示为T20，至少需要计算T20作为混响时间的测量结果。

根据衰变曲线从-5dB到-35dB的30dB衰减范围计算得到的值表示为T30，条件许可时，宜同时计算T30,作为混响时间的参考测量结果。

5.6.3衰变曲线起始部分应充分高于背景噪声的水平。

计算T20时，噪声水平应至少低于曲线的起始点35dB；计算T30时，噪声水平应至少低于起始点45dB。

5.6.4当衰变曲线不呈直线形状时，不一定存在唯一的混响时间。

如果衰变曲线呈现出两段直线的形状，那么根据起始水平建立一个适当的拐点连接两段轨迹。

计算上下两段的斜率，并在报告中指明其动态区间。

用于求斜率的动态区间至少为10dB。

5.7空间平均

5.7.1空间平均的方法为测量值的算术平均。

5.7.2对于普通矩形房间,应对所有声源和传声器测量位置所得到的测量结果进行平均,作为房间的平均混响时间。

5.7.3对于音乐厅、剧场、多功能厅等存在舞台或楼座的空间，宜分别对舞台、一层观众厅、各层楼座所布置的测点分别进行平均，分别作为各区域的空间平均混响时间。

5.7.4在室内空间耦合变异处宜增加的测点，其结果不计入平均。

5.7.5测量原始记录应精确到小数点后两位有效数字。

作为测量结果的平均值应四舍五入，小于1s取小数点后2位有效数字，大于1s取小数点后1位有效数字。

6、结果的表达

6.1图表及曲线

6.1.1每个测量位置及各测量中心频率之混响时间的多次测量结果平均值应使用表格列出，不同区域应单独列表，并同时列出其空间平均值。

6.1.2每个区域空间平均混响时间频率响应应通过曲线图绘制出来。

6.1.3绘制曲线图时，各个点应用直线连接。

横坐标为对数频率，每个倍频程的距离宜为1.5cm，同时纵坐标宜使用每2.5cm相当于1s的线性时间坐标。

在横坐标上应注明倍频程或1/3倍频程的中心频率。

6.2检测报告

6.2.1在检测报告中，应声明测量是符合国家标准的，并应包含下列6.2.2条至6.2.15条要求的内容。

6.2.2测量房间的名称及所在地理位置。

6.2.3房间平面、剖面等示意图，包括声源、传声器位置。

6.2.4房间容积，如果房间不是封闭的，应对房间的容积的定义给出说明。

6.2.5对于有听众座椅的房间，应标明座椅的数量和类型。

6.2.6房间墙面和天花板的型式和材质的描述。

6.2.7对于剧场、音乐厅、多功能厅以及报告厅等房间，空场、满场和彩排等测量状况，测量期间观众的数量。

6.2.8是否有任何可变混响设备，例如帘幕，可变吸声装置、电子混响增强系统等等。

6.2.9对于剧院，防火帘幕和装饰帘幕升起还是降下。

6.2.10是否有舞台陈设，包括乐池的升降、是否有音乐反射罩等。

6.2.11测量期间房间的温度和相对湿度。

6.2.12声源的类型和安放位置。

6.2.13描述所使用的声源信号。

6.2.14测量仪器的描述，声源、传声器、记录仪等型号。

6.2.15测量机构的名称、测量人员和测量日期。

本规范用词说明

1．执行本规范条文时，对于要求严格程度的用词，说明如下，以便在执行中区别对待。

1）表示很严格，非这样作不可的用词：

正面词采用“必须”；

反面词采用“严禁”。

2）表示严格，在正常情况下均应这样作的用词：

正面词采用“应”；

反面词采用“不应”或“不得”。

3）表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样作的用词：

正面词采用“宜”或“可”；

反面词采用“不宜”。

2．条文中指明必须按其他有关标准和规范执行的写法为：

“应按……执行”或“应符合……要求或规定”。

非必须按所指定的标准和规范执行的写法为“可参照……”。

条文说明

1总则

1.0.1混响时间RT（ReverberationTime）是房间室内音质最重要的声学指标，长期以来已经得到实践的公认。

房间进行建筑声学设计和室内装修设计时，