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图解西洋乐器声辐射指向特性
华东院声学所

声学/剧场/舞台/设计

水平向


垂直向

小提琴在1000~1500Hz存在较为明显的声辐射聚集现象。主辐射区由乐器的面板振动而指向舞台的正对观众区。

中提琴与小提琴的尺寸差别较小,其指向性与小提琴十分相似,但是在极高频率时,中提取的指向性更尖锐。在3500和4kHz,指向性几乎垂直于面板。

水平向

垂直向

大提琴250Hz,由于背板的辐射,尽管存在演奏者的遮蔽效应,后方的声级也比前方高一些。而对高于350Hz的所有频率,视觉方向的前后声能比都是正值。在高于800Hz,声音主要聚集在上方。随着频率升高,向上辐射的声束变得越来越窄。

低音提琴,即使在低频,声辐射也具有较强的指向性。在500~700Hz,前后声能比还是以正值为主,约10dB。

长笛,头部在演奏者后面和左侧产生的遮蔽效应大约从1000Hz开始可以观察到。

双簧管在约1000Hz的主共振峰频率,声音可以相当有效地辐射到听众区。

单簧管单簧管的主声辐射角度范围与双簧管相似。

巴松管:在250Hz以下,声辐射为全指向,在高达1000Hz时,主声辐射分为四束。


圆号在低于100Hz时,声辐射是全指向性的。在600Hz以上,向右后方辐射。


小号:高于500Hz以后,声辐射开始聚集在前半球。

长号: 具有较强的聚集性。当频率高于2000Hz,到达音乐厅听众席的主辐射声束的角度只有45度。

大号:指向性在约75Hz以下是全方位辐射的。800Hz以上的频率分量向上方的辐射声级要比水平面高20dB。

定音鼓:定音鼓的指向性由鼓膜向上辐射的声场决定,鼓膜向下辐射的声波被鼓身遮蔽,鼓身及其较低的开口基本上不产生声辐射。

三角钢琴对于三角钢琴4000Hz的频率分量,琴盖区域的声聚集特别强,因此,钢琴光彩的音色局限在较窄的角度内。

竖琴声音主要是从共振腔体的表面辐射出来,琴体的其他表面以及背后的开口只辐射少量声能。在水平面上,约400Hz以下的指向性可以看成圆形。在400~2000Hz,主辐射集中在前后和后方。

歌唱者的指向性:在垂直面上所有频率的主声辐射都明显地指向略微向下的位置。

编辑:陈佳俊

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