一、聲音的產(chǎn)生與傳播

　　聲音是人耳通過(guò)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)對(duì)空氣振動(dòng)的主觀感受。

　　聲音產(chǎn)生于物體的振動(dòng)，例如揚(yáng)聲器的紙盆、撥動(dòng)的琴弦等等。這些振動(dòng)的物體稱(chēng)之為聲源。聲源發(fā)聲后，必須經(jīng)過(guò)一定的介質(zhì)才能向外傳播。這種介質(zhì)可以是氣體，也可以是液體和固體。在受到聲源振動(dòng)的干擾后，介質(zhì)的分子也隨之發(fā)生振動(dòng)，從而使能量向外傳播。但必須指出，介質(zhì)的分子只是在其未被擾動(dòng)前的平衡位置附近作來(lái)回振動(dòng)，并沒(méi)有隨聲波一起向外移動(dòng)。介質(zhì)分子的振動(dòng)傳到人耳時(shí)，將引起人耳耳膜的振動(dòng)，***終通過(guò)聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)而產(chǎn)生聲音的感覺(jué)。例如，揚(yáng)聲器的紙盆，當(dāng)音圈通過(guò)交變電流時(shí)就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。這種振動(dòng)引起鄰近空氣質(zhì)點(diǎn)疏密狀態(tài)的變化，又隨即沿著介質(zhì)依次傳向較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)，***終到達(dá)接收者?？梢钥闯?，在聲波的傳播過(guò)程中，空氣質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相平行，所以聲波是縱波。

在空氣中，聲音就是振動(dòng)在空氣中的傳播，我們稱(chēng)這為聲波。聲波可以在氣體、固體、液體中傳播，但不能在真空中傳播。

　　二、聲波的頻率、波長(zhǎng)與速度

　　當(dāng)聲波通過(guò)彈性介質(zhì)傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近作來(lái)回振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)完成一次完全振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間稱(chēng)為周期，記為T(mén)，單位是秒(s)。質(zhì)點(diǎn)在1秒內(nèi)完成完全振動(dòng)的次數(shù)稱(chēng)為頻率，記作f，單位為赫茲(Hz)，它是周期的倒數(shù)，即：　　f=1/T

聲波在其傳播途徑上，相鄰兩個(gè)同相位質(zhì)點(diǎn)之間的距離稱(chēng)為波長(zhǎng)，記為λ，單位是米(m)?；蛘哒f(shuō)，波長(zhǎng)是聲波在每一次完全振動(dòng)周期中所傳播的距離。

聲波在彈性介質(zhì)中傳播的速度稱(chēng)為聲速，記為v，單位是米/秒(m/s)。聲速不是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度，而是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)的傳播速度。它的大小與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的特性無(wú)關(guān)，而與介質(zhì)的彈性、密度以及溫度有關(guān)。20度的空氣中聲速為344米/秒。

　　頻率、波長(zhǎng)、周期和聲速有如下關(guān)系：c=fλ或c=λ/T

　　在房屋建筑中，頻率為100-10000Hz的聲音很重要。它們的波長(zhǎng)范圍相當(dāng)于3.4-0．034m。這個(gè)波長(zhǎng)范圍與建筑內(nèi)部的一些部件尺度相近，故在處理一些建筑聲學(xué)問(wèn)題時(shí)，對(duì)這一波段的聲波尤其要引起重視。

　　三、聲波的吸收與透射

　　當(dāng)聲波從一種介質(zhì)傳遞到另一種介質(zhì)時(shí)，聲能的一部分被反射；一部分透過(guò)物體繼續(xù)傳播，稱(chēng)為透射；另一部分由于物體的振動(dòng)或聲音在物體內(nèi)部傳播時(shí)介質(zhì)的磨擦或熱傳導(dǎo)而被損耗，稱(chēng)為材料的吸收。

　　四、室內(nèi)聲場(chǎng)

　　在室內(nèi)，聲波在封閉空間中的傳播及其特性比在露天場(chǎng)合要復(fù)雜得多。這時(shí)，聲波將受到封閉空間各個(gè)界面，如頂棚、地面、墻壁等的反射、吸收與透射。室內(nèi)聲場(chǎng)因而存在著許多與自由聲場(chǎng)不同的聲學(xué)問(wèn)題。研究室內(nèi)聲場(chǎng)，對(duì)室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)和噪聲控制具有重要的意義。

　　室內(nèi)聲場(chǎng)的特點(diǎn)：(1)聲波在各個(gè)界面引起一系列的反射，吸收與透射；(2)與自由聲場(chǎng)有不同的音質(zhì)；(3)由于房間的共振可能引起某些頻率的聲音被加強(qiáng)或減弱；(4)聲能的空間分布發(fā)生了變化。

　　五、混響與回聲

　　混響是室內(nèi)的聲學(xué)現(xiàn)象。聲音由聲源發(fā)出后，在空氣中傳播，傳播過(guò)程中在房間的界面上產(chǎn)生反射、吸收、擴(kuò)散、透射、干涉和衍射等波動(dòng)作用，形成復(fù)雜的室內(nèi)聲場(chǎng)，使人產(chǎn)生混響感。聲源停止發(fā)聲后，室內(nèi)聲場(chǎng)會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。

　　混響是室內(nèi)聲反射和聲擴(kuò)散共同作用的結(jié)果。同樣是源于反射，但由于人耳的聽(tīng)聞特性，混響和回聲有明顯的不同。

　　聲源的直達(dá)聲和近次反射聲相繼到達(dá)人耳，延遲時(shí)間小于30ms時(shí)，一般人耳不能區(qū)分出來(lái)，僅能覺(jué)察到音色和響度的變化，人們感覺(jué)到混響。但當(dāng)兩個(gè)相繼到達(dá)的聲音時(shí)差超過(guò)50ms時(shí)（相當(dāng)于直達(dá)聲與反射聲之間的聲程差大于17m），人耳能分辯出來(lái)自不同方向的兩個(gè)獨(dú)立的聲音，這時(shí)有可能出現(xiàn)回聲。回聲的感覺(jué)會(huì)妨礙音樂(lè)和語(yǔ)言的清晰度（可懂度），要避免。

　　六、臨界距離(CriticalDistance)

　　臨界距離就是在聲源軸線方向上，直達(dá)聲與混響聲聲能相等處的距離。臨界距離在全頻帶內(nèi)是不同的。回聲越強(qiáng)的房間臨界距離越近，吸音越強(qiáng)的房間，臨界距離越遠(yuǎn)。(臨界距離在全頻帶內(nèi)是不同的)。

　　好的聲學(xué)設(shè)計(jì)，臨界距離要離聲源盡可能遠(yuǎn)，結(jié)果在全頻帶內(nèi)混響***小***平坦。直達(dá)聲從揚(yáng)聲器系統(tǒng)開(kāi)始遞補(bǔ)減，是距離的函數(shù)(平方反比定律)，但混響恒定地散布房間（新的聲音不斷從揚(yáng)聲器發(fā)出，混響不斷建立，直到新的聲音與被吸收的聲音相等，因此混響保持恒定。）兩曲線的交點(diǎn)就是臨界距離。

　　***佳聽(tīng)音區(qū)一定位于臨界距離內(nèi)，因?yàn)榕R界距離是以直達(dá)聲為主，清晰度和聲像定位***好。

　　尋找臨界距離的***簡(jiǎn)單方法為：用音響系統(tǒng)播放壓縮的流行音樂(lè)，開(kāi)始用一個(gè)音箱(左或右)，在房間里來(lái)回地走，很容易就能找到臨界距離。用另一個(gè)音箱重復(fù)一遍，再同時(shí)用兩個(gè)音箱重復(fù)一遍。與聲學(xué)測(cè)量相比較，你會(huì)對(duì)人耳的精確性感到驚訝。

?混響越強(qiáng)的房間臨界距離越近。

?吸聲越強(qiáng)的房間臨界距離越遠(yuǎn)。

?近聲場(chǎng)或直達(dá)聲場(chǎng)在臨界距離內(nèi)。

?遠(yuǎn)聲場(chǎng)或反射聲場(chǎng)（混響）在臨界距離外。

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