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声场不均匀度（Nonuniformity of Sound Field）是指扩声系统正常工作时，厅堂内各测量点稳态声压级的最大差值，单位为分贝（dB）。其量化公式为ΔL = Lmax - Lmin，其中Lmax和Lmin分别代表测量区域内最高与最低声压级。这一参数直接反映声音能量在空间分布的均匀性：差值越小，声场均匀性越高，听众体验越一致；反之则表明空间存在声学缺陷，如声聚焦或盲区，导致听感失衡。在专业声学工程中，该指标是评估建筑声学设计与扩声系统性能的核心依据之一。
声场不均匀度主要受三类因素影响：
1. 建筑结构几何特性：凹曲面结构（如穹顶、弧形墙面）易引发声聚焦现象，导致局部声压级异常升高（如超过平均值10dB以上），而远离聚焦区域的声能密度骤降，形成"声压黑洞"
2. 材料声学性能：界面材料吸声系数分布不均（如墙面与天花板使用不同吸声材料）会改变反射声路径，造成特定区域声波叠加或抵消
3. 扩声系统设计缺陷：扬声器布局不合理（如集中吊挂角度偏差）、指向性未覆盖目标区域，或未考虑空间混响声场与直达声的平衡，均会加剧声场分布差异。研究表明，在未优化的矩形厅堂中，声场不均匀度可能高达15dB以上，远超行业标准限值
声场不均匀度的测量需遵循国际标准化流程：
1. 测点布置：在听众耳部高度（1.2–1.5m）按全场座席的千分之五设置测点（至少8点），覆盖前、中、后排及楼座区域，避免近墙1.5m内的声干涉区
2. 信号与设备：采用粉红噪声信号输入扩声系统，使用符合IEC标准的声级计或声学分析仪（如XL2），在1kHz、4kHz等关键频点进行1/3倍频程频谱分析
3. 数据处理：记录各测点稳态声压级，计算最大差值作为该频点声场不均匀度。依据GYJ 25-1986标准，语言扩声系统（如会议室、教室）要求≤8–10dB（1kHz/4kHz频点），音乐扩声系统（如剧院）可放宽至≤12dB
降低声场不均匀度需综合应用声学设计、设备调试与空间改造技术：
1. 建筑声学优化：避免凹曲面结构，采用扩散体（如QRD扩散体）打散聚焦声能；墙面采用渐变吸声材料分布（前场强吸声、后场弱吸声），平衡混响声能密度
2. 扩声系统精准布局：狭长空间采用分布式扬声器阵列沿长边均匀覆盖；高空间将主扬声器后倾10°–15°瞄准后排听众；大型场馆采用弧线形集中布局配合延时补偿，确保声像一致
3. 电子校正技术：通过多通道DSP处理器对扬声器簇进行独立EQ校正与相位对齐，例如使用FIR滤波器消除梳状滤波效应，可将不均匀度降低30%–50%
实际工程中需严格对标国家标准：
1. 设计阶段：依据GB/T 50412-2007进行1:10缩尺模型声学测试（如广州大剧院项目），预测并优化声场分布
2. 验收阶段：按GB/T 4959-2011《厅堂扩声特性测量方法》执行满场测量，传输频率特性需满足40Hz–16kHz范围±4dB平坦度，声场不均匀度需符合系统等级要求（一级系统≤8dB）
3. 故障诊断：若实测值超标（如>12dB），需排查扬声器指向偏差、装修材料吸声系数突变或界面反射异常等致因。案例显示，某会议中心通过调整吸声材料分布与增加侧墙扩散体，将不均匀度从14dB降至6dB
声场不均匀度作为核心音质评价指标，直接影响语言清晰度（STIPA指数）与音乐表现力。研究表明，当不均匀度>10dB时，后排听众的语言可懂度下降40%。未来技术发展聚焦于：
1. 主动声场控制：基于传声器阵列实时监测声压分布，通过自适应算法动态调整各扬声器输出
2. 参数化声学设计：利用CATT、Odeon等仿真软件优化厅堂体型，实现建声与电声的深度协同。通过系统性优化，可确保各类声学空间满足国际标准ISO 3382-1:2009的声场均匀性要求
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