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室内声音的变化过程:增长、稳定和衰减

  当声源在室内辐射声能时,声波即同时在空间开始传播,当入射到某一界面,就有部分声能被吸收,其余部分则被发射。反射的声能继续传播,将再次乃至多次被吸收和发射。这样,在空间就形成了一定的声能密度,如果声能连续发生,随着声源不断地供给能量,室内声能密度随时间而增加,这就是室内声音的增长过程。

  当一定时间内,室内表面吸收的声能与声源供给的能量相等,室内声能密度就不再增加,而处于稳定状态。需要指出,实际上,大多数情况下,大约经过1~2s,声能密度即接近最大值(稳态)。对于一个室内吸声量大、容积也大的房间,接近稳态前的某一时刻的声能密度,比一个吸声量、容积均小的房间要弱。所以,在房间声学设计时,需恰当地确定容积和室内吸声量。

  但声能密度达到稳态时,若声源突然停止发声,室内接受点上的声音并不会立即消失,而是有一个逐渐衰变的过程。首先是直达声消失,然后是一次发射声、二次发射声……逐次消失。因此,室内声能密度将逐渐减弱,直至趋近为零。这一衰变过程称为“混响过程”或“交混回响”。

  从室内声音的增长、稳态和衰变过程可以看出,当室内表面反射很强时,声源发声后,可获得较高的声能密度,而进入稳态过程的时间稍晚一点。当声源停止发声后,反射声消失的时间拖得长些,即声音衰变较慢。若室内表面吸声量增加,则与上述情况相反,短时间内达到稳态,且声能密度小,其混响过程也短一些。对音质要求较高的场所,须控制交混回响时间,譬如音乐厅,其内部装修就须专门人员进行声学设计,根据房间的大小、尺寸、墙壁与天花板的情况,采用一定的吸音材料以减小声音的反射。

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