浅谈形成扩散声场必须满足的三个条件

【中国数字视听网讯】无论是舞台还是大型运演说场都需要科学的设计扩声系统，现在我们可以用舞台音响设备达到这一目的，但以前没有这些设备的时候或不想使用这些设备仅靠场地设计能让声音完美扩散到整个场地的目的吗？这是可行的，像以前皇家祭天场地和古希腊圆形会议场都有这一功能，这其中涉及到声音扩散与混响环境的知识，只要了解了这些知识你就能在减少现代扩声设备或不使用扩声设备的情况下使声音完美的扩散。

室内声场的统计研究是以分析室内混响过程为其主要内容的。将统计声学用于分析室内声场时，要满足的第一个条件则是这一声场必须是扩散声场。可见，扩散与混响有着十分密切的关系。

可以对混响作以下描述：在室内声场达到稳定的情况下，声源停止发声，由于声音的多次反射或散射，而使其延续的现象即为混响。这种现象是封闭空间中(室内)声场的一个重要特征。

试考虑一种极端的情况。设想一束声波(可用一条声线代表)在一个形状不规则的刚性壁面的大房间中传播。显然，这一声束在到达边界面(壁面、天花板或地面)之前；它是以直线方式传播的。一且到达某一边界面，它就按照反射定律反射。经反射后的这一声束将改变原来的传播方向继续传播。经过某一传播距离之后，它又到达另一边界面，并再次反射，以新的传播方向又继续向前传播，依此类推。对于形状不规则的大房间而言，任何方向的入射波经过若干次反射之后，总可以改变为沿某一特定方向传播的反射声。由于声波在室内各反射面上连续反射，并不断改变其传播方向，这种能使室内任一位置上的声波可以沿所有方向传播的声场称为扩散声场。这里所说的：“扩散”，具有明确的．物理意义。严格意义上的扩散声场必须满足以下三个条件：

(1)室内的声能密度均匀，即声能密度处处相等；

(2)声能在室内各个方向传递的几率相等；

(3)从室内各个方向到达任一点的声波，其相位是无规的。在这样的声场中，声波无论在空间位置上，还是在传播方向上都不会一成不变地“聚集”在一起，而是随着传播过程的进行逐渐扩展，并分散开来，直至充满全部空间并遍及所有方向。

（编辑：石头）