淺談形成擴散聲場必須滿足的三個條件

發表時間:2021/3/12

無論是舞臺還是大型運演說場都需要科學的設計擴聲系統,現在我們可以用舞臺音響設備達到這一目的,但以前沒有這些設備的時候或不想使用這些設備僅靠場地設計能讓聲音完美擴散到整個場地的目的嗎?這是可行的,像以前皇家祭天場地和古希臘圓形會議場都有這一功能,這其中涉及到聲音擴散與混響環境的知識,只要了解了這些知識你就能在減少現代擴聲設備或不使用擴聲設備的情況下使聲音完美的擴散。
 
  室內聲場的統計研究是以分析室內混響過程為其主要內容的。將統計聲學用于分析室內聲場時,要滿足的第一個條件則是這一聲場必須是擴散聲場。可見,擴散與混響有著十分密切的關系。
  可以對混響作以下描述:在室內聲場達到穩定的情況下,聲源停止發聲,由于聲音的多次反射或散射,而使其延續的現象即為混響。這種現象是封閉空間中(室內)聲場的一個重要特征。
  試考慮一種極端的情況。設想一束聲波(可用一條聲線代表)在一個形狀不規則的剛性壁面的大房間中傳播。顯然,這一聲束在到達邊界面(壁面、天花板或地面)之前;它是以直線方式傳播的。一且到達某一邊界面,它就按照反射定律反射。經反射后的這一聲束將改變原來的傳播方向繼續傳播。經過某一傳播距離之后,它又到達另一邊界面,并再次反射,以新的傳播方向又繼續向前傳播,依此類推。對于形狀不規則的大房間而言,任何方向的入射波經過若干次反射之后,總可以改變為沿某一特定方向傳播的反射聲。由于聲波在室內各反射面上連續反射,并不斷改變其傳播方向,這種能使室內任一位置上的聲波可以沿所有方向傳播的聲場稱為擴散聲場。這里所說的:“擴散”,具有明確的.物理意義。嚴格意義上的擴散聲場必須滿足以下三個條件:
  (1)室內的聲能密度均勻,即聲能密度處處相等;
  (2)聲能在室內各個方向傳遞的幾率相等;
  (3)從室內各個方向到達任一點的聲波,其相位是無規的。在這樣的聲場中,聲波無論在空間位置上,還是在傳播方向上都不會一成不變地“聚集”在一起,而是隨著傳播過程的進行逐漸擴展,并分散開來,直至充滿全部空間并遍及所有方向。

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