建筑声学基础知识：了解那些晦涩难懂的声学术语

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随着定制安装行业的不断扩大，良好的声学设计越来越受到建筑设计师及建筑使用者的重视。在这其中，作为建筑声学组成部分的室内声学设计尤为重要。其内容主要包括房间体型和容积的选择、最佳混响时间及其频率特性的选择和确定、吸声材料的组合布置和设计适当的反射面，以及合理地组织近次反射声等。

对于许多初学者来说，掌握这些知识不免有点困难。下面，“影音新生活”就为大家详细地解读关于声学处理的一些专业术语，帮助大家更多地掌握室内声学设计的知识。

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) |9 y! P3 e1 c( a, bDecibel分贝
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分贝是指一贝尔的十分之一，通常被用于表达音量。分贝并不能表达所有的事情，它只是两个能量水平的比率。由于我们靠耳朵感知音量，这些遵循对数曲线的比值按分贝来表达使许多事情变得简单多了。

4 p$ |/ G, \& b- k下面是一些值得记住的分贝数字：人耳在正常情况下能感觉出变化的最小音量单位是1分贝；扬声器功率增加一倍，其结果是会有3分贝的明显增加，音量增加一倍就是6分贝的变化；如果要把音量增加一倍的话，我们需要把放大器的功率增加到原来的四倍。
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Frequency频率

声的源头是振动，振动就有频率（符号f）,即每秒种振动的次数，单位是赫兹（Hz）人耳不是所有的频率的声音都能听的到，只有振动频率为20Hz(一说16Hz)~20000 Hz的声音，人耳才能有声觉。

, A& ]9 V; {4 a( v# [20Hz以下为次声，20000Hz以上为超声，低于20Hz和高于20000Hz的声音人耳不会有声的感觉，人耳最敏感的频率在100~3150Hz。在建筑声学中，一般把200~300Hz或以下的声音称为低频声，500~1000Hz的声称为中频声，2000~4000Hz或以上的声称为高频声。


1 A# D' n/ j: D+ L+ n+ f. WAbsorption吸音
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在声学方面，吸音指声音没有反射，声波在遇到软材料时被吸收了。各种材料的吸收能力根据吸收系数进行分级，这是根据声音撞击到表面时被材料吸收的相对声能量来确定。

Absorption Coefficient吸音系数

吸音系数测量的是当声音撞击到物体表面时被材料吸收的相对声能量，它通常是一个从0到1的值，它乘以物体表面积所得的数就是被物体表面吸收的声音的百分比。这个百分比的单位就是Sabins，起源于哈佛教授，声学家Wallace Sabine的名字。
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吸收系数为1代表着声音撞击到物体表面后被完全吸收了，没有任何反射，如果吸收系数为0则代表着声音被完全反射了，没有任何吸收。当然，系数为0的现象明显是不可能的，系数为1的情况也很少出现。另外，由于不同的材料在不同的频率下有不同的吸收特征，所以吸收系数会随着频率的变化而改变。声学家们常采用吸收系数来判断室内的RT60和回响时间，事实上许多建筑材料都被测量了声学系数，以备使用参考。

1 i6 `+ G) |, O- V7 ~( v, M& h
. J. A8 k0 n* ~! RAnechoic消声

从字面上讲，消声就是没有回声，没有音频反射。本质上讲最接近这种情况的就是空旷的户外了，但即使在户外仍还有来自地面和其他各种物体反射回来的声音。创造一个绝对没有回声的环境是不可能的事情，因为没有什么材料能够将声音完全吸收。
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相对于高频率声音，我们有可能创造一个接近无回声的环境，但是对于低频声音就很困难（吸收的程度取决于波长，比如，一个100 Hz的声波大约10英尺长，那么吸音材料的厚度必须至少有波长的一半长才能起作用，所以创造一个足够大的空间并设计足够的吸音材料来吸收低频声音显然是相当不实际的。）


% e8 S) Z8 K% z& B! Z2 D8 |Damping辐射阻尼
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在物理学上，这是指一个电子波或一个机械波振幅的减少。在室内声学设计当中，可特指感应振动或者一些声学反映。例如，在一面墙或者一个扬声器的内部来安装一些声学吸音材料就可以有效地隔音或减少反射。

Bass trap低频陷阱

每一个封闭的空间随其尺寸大小的不同会有不同共鸣频率，所以尺寸大小直接影响着该空间各个不同的角落特定频率的产生或消失。低频吸音板是一个用于减少室内滞留声波影响的低频声音吸收设备，一般沿着墙安装或装在墙角。
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低频吸音板的吸音特征有效防止了低频声音在室内相互影响彼此干扰，所以在听力区会有更加准确的响应。低音吸音板有很多形状和大小，安装时也需要很多技巧，您可以根据自己的需要来安装。
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" e  v- H; k8 W: X4 aHelmholz Resonator亥姆霍兹共鸣器

亥姆霍兹共鸣器是指包括一定量的空气和一个通往外部的开口设备，音箱的内部音量和它的端口就是一个共鸣器的例子。瓶子是另外一个例子，我们在开口处吹一下会产生一个音调，就是产生的空气的共鸣，而音调的高低是与音量的共鸣频率有关的。在一个开口的扬声器箱体中，来自驱动器的空气回波往往是被用于加强共鸣频率的前波的。

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在声学方面，我们将一定量的空气封闭起来（例如一个箱子），在它的表面穿一些孔或者缝，这样就制作了一个共鸣系统了，它可以用来吸收（或者更准确的说是去掉）不流动的波形和问题频率，而这些问题对于一个房间来讲都是非常突出的。如果房间中有一两个频率太强了，那么共鸣器将会是一个很有效的矫正方法。

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, M% c1 M: m) A) E  {6 k
% Q8 r1 c, F' _  _Diffusion扩散

( K8 o3 h- J- l& F在声学方面，扩散是一个重点考虑的问题，因为它可能会因为破坏了连续性反射而导致严重的问题，另外他也会导致一个封闭的空间听起来比实际的要大。事实上，在声学处理方面，扩散是对吸收的一个很好的替代或补充，因为它不会减少声能，也就是说他能够在空间中或现场表演场地中能够有效的减少反射。

3 \3 x$ @* W& U; h% UReverb混响

7 t; z% h- a& q& j; p  \音源停止振动后房间中的余音称为混响，有时人们错误的称其为回声。在较大的密闭空间中，如果拍手或打篮球就可以听见混响。所有的房间都可以产生混响，只是有时候我们发现不了罢了。混响是我们对房间主观评价的主要标准之一，我们的大脑会根据混响做出对周围环境的判断。

SPL（Sound Pressure Level，声压级）
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分贝是计量声音强度相对大小的单位，物理学家引入了SPL声压级来描述声音的大小：声音通过空气的振动所产生的压强叫做声压强，简称声压，把声压的有效值取对数来表示声音的强弱，这种表示声音强弱的数值就叫做声压级，声压级以符号SPL表示，单位为分贝（dB）。

一般来说，人的耳朵所能感受到的最小声压是20µPa=0dB SPL，即为听阈；当声压达到20 Pa，即声压级为120dB SPL时，人们的耳朵会感觉到疼痛，因此，在声学或医学上把20Pa=120dB SPL定义为痛阈，长时间在此环境下工作，会对听觉系统造成伤害。
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" [0 @1 D* d3 x% ]# B# wStanding Wave驻波
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技术上来说这是由房间的模式即房间中空气的震动模式所决定的。音波互相干扰，导致在某些区域SPL值较高，在另一些区域SPL值较低。上述区域分别成为顶点和节点。驻波容易出现在两个反射面距离为该频率波长一半的整数倍的空间内。对于一个给定的距离，将会有很多的频率可能产生驻波。驻波对房间的空间音效将产生不利的影响，但是这可以通过房屋的设计以及吸音板材的安装予以避免。
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Node节点
0 X& |3 m1 Z- H0 u' \: v7 z, p
- B5 p* m7 u2 b4 U- ~当驻波发生时，房间中有一些特定的点成为节点，由于声音的波峰和波谷彻底的抵消，在该点不存在任何音波。节点大约以半波长为间距分布，在每个节点的两侧分别为振动波腹。波腹交替的分布，所以声波就类似于一条正弦波。同样节点也可用于表示电缆的交点，带状电缆往往在两点和中间点分布有节点。
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Flutter Echo颤动回声

; q+ t# F8 D; z+ C声音在两个平行的反射表面之间多次反射造成的回声效果，而且这两个表面之间的距离大到收听者能够直接听到回声。这种声音效果在许多情况下往往表现为一种飘动的声音，因为这些回声彼此之间间隔的时间很短。在一个小房间里，由于这些回声之间间隔如此紧凑，所以就体现为一种管状回荡的声音。

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U-Boat

现在主要指由Auralex公司生产的用于构建录音室的隔音材料。它们采用橡胶制成，呈U形管道状，内里填充泡沫。该材料一般用于混凝土板的表面，用于减少连接部位的低频震动。这样可以大大隔绝声音的传播，按照上述方式建造的房间一般称为“浮动式”，即在房屋结构连接处音效的传播是断开的。
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Oblique Room Mode倾斜房间模式

, s. g- x5 O  j+ V$ s% L# s( R$ s) x5 T一般而言，房间的模式是不规则的，它会导致声波相互干扰，从而出现共鸣及抵消效果。倾斜房间模式，一般包括6个表面，四面墙以及屋顶和地板。它的音效约为轴线模式的1/4，切线模式的1/2。

; v8 O/ B- r+ N" o! iQuarter Space 1/4空间
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  J8 n8 k8 Y9 }" l2 e扬声器放在一个理想的空间中，音波可以自由的向各个方向传播。但如果将扬声器背对墙壁放置，其音波只能朝180度的范围传播，如果将扬声器放在屋角，其音波只能朝90度的范围传播。但是在上述三种情况下，音量是不同的：90范围时音量比180度高3dB，比自由传播情况下高6dB。