傳播的時(shí)間特性

在室內(nèi)聲場(chǎng)下傳播的時(shí)間特性分三部分；
直達(dá)聲                       近似反射聲                       混響聲
1.直達(dá)聲
當(dāng)聲源發(fā)聲后，聲源的輻射波未經(jīng)任何反射直接傳播到某以位置的聲波叫做直達(dá)聲。這時(shí)聲能密度，也即聲強(qiáng)，大致與距離平方成反比，由于聽(tīng)眾的眼睛基本上處在聲源到他耳朵的聯(lián)線(xiàn)上，因此可以說(shuō)，凡是看得見(jiàn)聲源的聽(tīng)眾也能聽(tīng)到發(fā)自該聲源的直接聲，反之也是。有的音樂(lè)廳樓廳的某些座位，聽(tīng)眾靠在座位上就看不見(jiàn)舞臺(tái)的聲源，這樣就不能聽(tīng)到直接聲，越靠近舞臺(tái)，直接聲越大，越遠(yuǎn)離舞臺(tái)，直接聲越小。
特點(diǎn)：時(shí)間最短，“路程”（距離）短
聲音最清晰，最接近原始聲
作用：直達(dá)聲句定聲源的方向
哈斯效應(yīng)：在室內(nèi)所有聲能的總和，可能要弊直達(dá)聲大許多倍，但我們可以判斷出聲源的方位，這符合哈斯效應(yīng)的優(yōu)先效應(yīng)。一個(gè)聲場(chǎng)有兩個(gè)聲源（這兩個(gè)聲源發(fā)出的聲音是同一音頻信號(hào)），當(dāng)這兩個(gè)聲音傳入人耳的時(shí)間差在50毫秒以?xún)?nèi)時(shí)，人耳不能明顯辨別出兩個(gè)聲源的方位，人耳的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)是；那一個(gè)聲源的聲音首先傳入人耳，那么人的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)就是全部的聲音都來(lái)自于這個(gè)方位。
2.早期反射聲
一般直達(dá)聲過(guò)后，經(jīng)一次，二次等早次的反射就到達(dá)聽(tīng)音區(qū)的反射聲為早期反射聲，也稱(chēng)近似反射聲。
作用：加強(qiáng)直達(dá)聲
展寬聲源
決定聲場(chǎng)大小
3.混響聲
除了早期以外的所有反射聲的總和就是混響聲。也就是在50毫秒以外的反射聲。
特點(diǎn)：是聲音停止后依然持續(xù)的，密度越來(lái)越大的，聲能越來(lái)越小的回聲組合。
我們圖示說(shuō)明一下；
4.混響時(shí)間
在室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)中，常用混響時(shí)間作為控制混響過(guò)程長(zhǎng)短的定量指標(biāo)�；祉憰r(shí)間是當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)，聲源停止發(fā)聲后，聲壓下降或衰減60dB(分貝）所用的時(shí)間。記作T60或RT，單位是“s”秒
上世紀(jì)末到本世紀(jì)初，賽賓（W.C.Sabine）首先建立其混響時(shí)間與房間容積和室內(nèi)總吸聲量的定量關(guān)系，既：
T60=0.161V/Sā
式中           V  =房間容積 m3
S  =室內(nèi)總面積 m2
ā=室內(nèi)平均吸聲系數(shù)
賽賓公式具有非常重要的意義。但是，在實(shí)際使用中，如果總吸聲量超過(guò)一定的范圍，則計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況的誤差較大。據(jù)研究，賽賓公式適用于室內(nèi)平均吸聲系數(shù) ?＜0.2 的情況。
在賽賓公式的基礎(chǔ)上，又有人進(jìn)行了大量的研究，作出了某些修正，其中包括在工程界普遍應(yīng)用的伊林（Eyring）公式：
T60=0.161V/-SIn（ 1 - ā）
式中各符號(hào)的意義同上。
上式僅考慮了室內(nèi)表面的吸聲。但實(shí)際上，當(dāng)房間較大時(shí)，空氣對(duì)頻率較高的聲音（2kHz以上）也有較大的吸收。這種吸收主要取決于空氣的相對(duì)濕度和溫度的影響。當(dāng)計(jì)算中需要考慮空氣吸聲時(shí)，上面的伊林公式可修正為：
T60=0.161V/-SIn（  1 - ā）+ 4mV
式中     4m為空氣衰減系數(shù)。
上式是在賽賓公式的基礎(chǔ)上加以修正而得出的。特別是當(dāng)室內(nèi)吸聲量較大時(shí)（?＞0.2），計(jì)算結(jié)果更加接近于實(shí)際值。
需要注意的是，語(yǔ)言要求混響時(shí)間較短，音樂(lè)要求較長(zhǎng)，均勻的混響增加音樂(lè)的融合度，豐滿(mǎn)度，并增加其響度，以及音樂(lè)的圓潤(rùn)度，立體感，但過(guò)多會(huì)影響其清晰度，室內(nèi)混響的長(zhǎng)短與房間表面的硬度，房間大小和房間結(jié)構(gòu)有關(guān)，并且還與頻率有著密切的關(guān)系。
聲場(chǎng)
混響時(shí)間
聲場(chǎng)
混響時(shí)間
一般居室
0.6s
音樂(lè)廳
1s-2s
小播音室
0.4s
音樂(lè)錄音棚（吸聲分軌錄音棚）
0.6s
輕音樂(lè)錄音棚
0.8s
音樂(lè)錄音棚（自然混響同期錄音棚）
1.4s-1.6s
聲音大小的度量

聲壓由于聲波作用而產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫“聲壓”。聲波在傳播過(guò)程中，空氣中任一點(diǎn)附近質(zhì)點(diǎn)由于聲波作用，時(shí)而疏松，時(shí)而緊密，因而壓強(qiáng)也相應(yīng)地忽強(qiáng)、忽弱變化。當(dāng)空氣中有聲波傳播時(shí)該點(diǎn)的壓強(qiáng)與沒(méi)有聲音到達(dá)時(shí)的壓強(qiáng)之差叫做該點(diǎn)的聲壓。聲壓的單位是帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)帕，記做“P”。人耳能聽(tīng)到的最低限為0.0002μbar(1Pa=10μbar),這個(gè)低限稱(chēng)做人耳的“可聽(tīng)閾”，人耳能聽(tīng)到的最高限為200μbar，這一限度為“痛閾”（人正常說(shuō)話(huà)聲壓為0.2-0.3μbar）.壓的大小和傳聲介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在聲波作用下振動(dòng)速度、介質(zhì)的密度以及聲波的傳播速度有關(guān)。如用ρ表示空氣密度，μ表示聲速，v是空氣質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度，則聲壓P為
P=pμv
樹(shù)葉被微風(fēng)吹動(dòng)的響聲聲壓約為0.01帕；在房中大聲說(shuō)話(huà)的聲壓約為0.1帕。
聲功率[/b]聲源在單位時(shí)間內(nèi)，向外輻射的聲能量叫做聲功率。記做“W” 單位是W（瓦）
人低聲說(shuō)話(huà)為0.001 w
噴氣飛機(jī)    10000Μw
[/b]
聲強(qiáng)聲波傳播的能流密度。即在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于傳播方向上單位面積的聲音能量。由于聲音的強(qiáng)弱與聲源的振幅有關(guān)。若聲源的振幅大，單位時(shí)間內(nèi)傳出去的能量就大，因而聲波也就較強(qiáng)。聲源在某點(diǎn)發(fā)出的聲波，向外傳播，在距波源r處的聲強(qiáng)為
式中E是聲源每秒鐘發(fā)出的能量，聲強(qiáng)I的單位是瓦/米2。聲強(qiáng)與聲音傳播的距離有關(guān)，跟響度有關(guān)，但響度隨聲強(qiáng)的增加并不呈線(xiàn)性關(guān)系，兩者是有區(qū)別的。聲強(qiáng)是客觀存在事實(shí)，它是聲音強(qiáng)弱的物理量，不受人耳功能的影響。但響度卻與人的感覺(jué)有關(guān)，當(dāng)聲波引起耳膜振動(dòng)時(shí)又因人而異，對(duì)同一聲強(qiáng)的聲波反映不同，耳感靈敏者覺(jué)得響度大，而耳感差的就覺(jué)得響度小。對(duì)不同頻率的聲波，耳感亦不相同。凡能引起正常聽(tīng)覺(jué)的聲波，對(duì)聲強(qiáng)有一定范圍的要求，對(duì)于每個(gè)給定的頻率，要引起聽(tīng)覺(jué)，其聲強(qiáng)也有兩個(gè)極值。若根據(jù)正常聽(tīng)覺(jué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以頻率為橫坐標(biāo)，以聲強(qiáng)為縱坐標(biāo)，將各種頻率的聲強(qiáng)上下限坐標(biāo)連起來(lái)，低于下限的聲強(qiáng)，不能引起聽(tīng)覺(jué)。凡超過(guò)上限的聲強(qiáng)，使人耳有痛感。故上限曲線(xiàn)叫痛覺(jué)閾，下限曲線(xiàn)叫可聞閾，兩曲線(xiàn)間的區(qū)域即為聽(tīng)覺(jué)范圍。因此凡能引起人的聽(tīng)覺(jué)的聲波，除對(duì)頻率要求在20～20000赫茲外，還要求聲強(qiáng)范圍在10-12瓦/米2～1瓦/米2。由此可見(jiàn)聲強(qiáng)變化范圍是很大的。
聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)的量度。聲場(chǎng)中某一點(diǎn)的聲強(qiáng)是指在單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量。聲強(qiáng)I與標(biāo)準(zhǔn)聲強(qiáng)I0之比的對(duì)數(shù)稱(chēng)作聲強(qiáng)I的“聲強(qiáng)級(jí)”，用L表示，即
單位為貝爾，用Bel表示，這個(gè)單位在實(shí)用上太大，故常用貝爾的1/10，即分貝（用dB表示）作為單位，所以聲強(qiáng)級(jí)的表示式為
I0為聲強(qiáng)的參考標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際上選定I0=10-12W/m2，即可聞閾的聲強(qiáng)值。對(duì)于1000Hz的聲音，人耳能聽(tīng)到的下限聲壓是2×10-4μbar.
使人感到疼痛的上限聲壓為2×102μbar（相應(yīng)的聲強(qiáng)為1W/m2  ）最輕聲就是0。通常在談話(huà)時(shí)的聲強(qiáng)級(jí)為60～70dB。
人耳剛能聽(tīng)到的那一點(diǎn)
0B
兩人對(duì)話(huà)
74dB
高級(jí)播音室安靜時(shí)大概是
14dB
歌廳
120dB
普通辦公室
54dB
大噴氣飛機(jī)
154dB