49、声音感知位置的奥秘

声音感知位置的奥秘

1. 声音传播与环境影响

声音由纵波组成，在海平面 20°C 的空气中，传播速度约为 343m/s 或 1230km/h。这些声波源于固体、流体、气体或它们的组合之间的机械相互作用。

1.1 直达声与反射声

• 直达声 ：如果声源和听众之间没有障碍物，一小部分声音会直接到达听众的耳朵，这就是直达声。声源与听众之间的距离越长，直达声的比例就越小。根据适用于球形声源的平方反比定律，距离每增加一倍，声级降低 6dB。
• 反射声等 ：声源产生的大部分声音不会直接到达听众，而是到达其他物体，如墙壁、地板、天花板、家具等，在那里声音会被吸收、反射、衍射或散射。这些反射、衍射和散射后的一小部分声波也会到达听众，但大部分又会被其他物体再次吸收、反射、衍射或散射。

1.2 混响声与混响时间

• 混响声 ：直达声之后，会有一系列反射声。如果反射面是较大的平面，反射声会在相对明确的时间到达听众；如果反射面是弯曲或不规则的，反射声的到达时间就不那么明确。这些间接波比直达波晚到达听众，并且根据其传播路径，它们从不同方向、以不同相位、延迟和强度到达听众。这种不明确性会随着声音的反射或散射而增加，形成所谓的扩散场。扩散场与早期反射声和散射声一起，被称为混响声或房间混响。
• 混响时间 ：由于每次反射或散射都会吸收一部分声能，声音停止产生后，混响声的能量会逐渐降低。这种降低的速率取决于房间内物体材料的吸收特性，决定了房间的混响时间。混响