建筑声学·声源·声场与听众之融合

传播声波的空间称为声场。

声场分自由声场、扩散声场(混响声场)和半自由声场。

室内声场自由声场

自由声场是在声波传播的空间中无反射面，声源在该声场中发声，在声场中的任一点只有直达声，无反射声的声场。

室内声场扩散声场

当封闭空间内被激发起足够多的简正方式时，由于不同方式有各特定的传播方向，因而使达到某点的声波包括了各种可能的入射方向。在这种情况下,除了在扩散场距离内的自由声场区和离界面1/4波长范围内的固定干涉区以外，空间内各点的声能密度相等；从各个方向到达某点的声强相等；到达某点的各波束之间相位是无规的。具备这样特性的声场称为扩散声场。

室内声场半自由声场

在宽阔的广场上空，或者室内有一个面是全反射面，其余各面都是全吸声面，这样的空间称半自由声场。

室内声场往往是一个比较复杂的环境，在未经声学设计的装修之后，可能形成一个特殊的声场。

室内声场的特点

(1)声波在各个界面引起一系列的反射，吸收与透射；

(2)与自由声场有不同的音质；

(3)由于房间的共振可能引起某些频率的声音被加强或减弱；

(4)声能的空间分布发生了变化。

当声源向空间辐射声波时，该声波存在的区域称为声场。如果声波传播时不受阻碍和干扰，这样的声场称为自由声场。在室内，声源辐射的声波传播到界面上时，部分声能被吸收，部分被反射。通常要经过多次反射后，声能密度才减弱到可以被忽略的程度。当声源连续稳定地辐射声波时，空间各点的声能是来自各方向声波叠加的结果。其中未经反射、直接由声源传播到某点的声波称为直达声；一次和多次反射声波的叠加称为混响声。

室内声场由直达声和混响声合成，直达声的声能密度按反平方规律衰减，而混响声的声能密度可近似地认为各处相等。混响声能的大小，除与声源的辐射功率有关外，还与空间大小和各界面的平均吸声系数有关。