声学词汇表

声学家、博士Anders Christian Gade提供的词汇表代表贯穿Kvadrat Acoustics全部交流的术语及概念的背景。

    材料或结构的物理表面积乘以其吸声系数所得的结果。 如果吸音装置的物理面积为10平方米,吸声系数为0.5,则吸声面积为5平方米。 其单位被称为Sabine(这位物理学家发现了吸声量和混响时间之间的关系,因而以其名字命名)。

  • 用于描述声音和噪声水平的单位(缩写为dB)。 从无法听到的声级到引起痛苦的声级(有害!)之间,总跨度范围约0 dB到140 dB。 分贝标度以对数表示,以便更好地描述感知响度的变化。 因此,将分贝值增加10 dB,例如从40 dB增加至50 dB,对应物理能量增加至10倍,但会被视为声级“加倍”(在中频)。 再增加10 dB(从50 dB到60 dB),这将被视为感知级别中的类似关联声阶,尽管其物理能量实际上已从40 dB级别增加至100倍。

  • 感觉声音相对于其最初的感知印象被延迟重复的体验。 当强烈的、单独的声音反射延迟超过50到100毫秒时(取决于原声音的时间性质),就会发生这种情况。 脉冲声(例如拍手声)对房间内回声的检测很灵敏。

  • 通常发生于两个平行、坚硬而光滑的表面之间的反复反射。 在平行表面之间的距离很大(例如超过10米)的情况下,这种现象有时会被听作一连串重复的回声。 当距离较小时(例如在小型会议室中),该现象听起来更像是声谱中音色的变化,如声音的“粗糙”失真。

  • 每秒振荡次数。 单位称为赫兹 (Hz)。

  • 由封闭的、具有柔软表面的薄膜组成的系统,位于封闭的空气柱前(通常内部配有多孔吸音装置)。 这种结构通常具有明显的共振频率,当含该频率的声音击中此结构时,其表面会强烈振动。 当声波振动能量转移到薄膜振动中,并最终因膜内损失和腔内气孔材料相互作用而最终转化为热时,就会发生吸音现象。 典型的例子包括地板梁上铺设的木地板、石膏板墙面或简单的一面鼓。 可以通过用拳头敲击表面来揭示共振频率。 像鼓一样,更深的腔体和更厚重的薄膜会导致共振频率更低,反之亦然。 通常,薄膜吸音装置在低音域中相当窄的频率范围内(大约一个八度音阶数量级内)发挥吸音作用。

  • 不需要的声音。 噪音可能会导致疲劳、压力、理解力变差、心血管疾病。 长时间暴露于高噪音水平也可能对听力造成永久损害。

  • 一种通常由细纤维构成的材料,纤维彼此连接并不紧密,因此材料所占空间中有很大一部分实际上由空气组成。 此类典型材料包括编织布、矿棉或合成泡沫材料。 借助声波中移动的空气分子与纤维材料非常大的总内表面之间的摩擦产生吸音效果。 多孔吸音装置通常吸收中高频范围内的声能(取决于多孔层的厚度,或其与墙面或天花板等坚硬表面之间的距离)。

  • 某些系统在被短脉冲激发或由含相同特定频率的源连续激发时,在特定频率上强烈振动的现象。 例如振动的弦、给定长度的管中的空气——或房间,在此处一维、二维和三维共振都可能发生。

  • 由带有孔或狭缝的(通常为刚性的)表面组成的系统,位于封闭的空气柱前(通常在内部或紧邻穿孔表面后配有多孔吸音装置)。 这种结构将表现出在特定频率范围内共振的趋势,其中孔中的空气在被含该频率范围的声音击中时会强烈振动。 通过孔/狭缝边缘与强烈振动的空气分子之间的摩擦、或振动的空气与穿孔表面后面的多孔材料之间的摩擦发挥吸音作用。 典型的例子包括置于距墙面或天花板一定距离位置的穿孔石膏天花板或穿孔金属板。 通常其吸音的频率范围更大(二到四个八度音阶),并且在声谱中所处位置比薄膜吸音装置的更高,但在高频下的吸音效果通常低于多孔吸音装置。

  • 声源停止后,房间内检测到的声音衰减。 在几乎未采用吸音措施的大型房间中,其混响时间比较小房间或大面积覆盖吸声材料的房间的混响时间要长。 就数学角度而言,房间内的混响时间(以秒为单位)大致与房间体积成正比,与房间内的总吸音面积成反比(如所谓的Sabine公式所示)。 总吸音面积是指房间内所有表面和物品的吸音面积之和,加上空气本身对高频的少量吸收。

  • 部分反射能量在撞击到分界面或障碍物后分散到许多不同方向的现象。 当被撞击的表面以与波长相当的尺度衡量为不规则时(散射),或者当反射装置的延伸范围相对于波长较小时(衍射)会发生这种情况。

  • 人耳可感知的、以变化的压力和和空气运动的形式穿过大气(有时也包括液体和固体结构)进行传播的波动能量。

  • 一种(固体)材料,其特点是能够吸收声音。

  • 当传播的声波撞到表面或物体时,部分声能从声场中消除(并转化为另一种形式的能量——通常是热)的现象。 因此,声级也随之降低(如为封闭的房间,则混响时间也会缩短)。 如果撞击表面的所有声能都被吸收,我们将其称作吸声系数为1。 如果声音完全没被吸收,则系数为0。

  • 声场代表的能量。 声音中的能量(即使声音非常响亮)比我们通常所说的“能量”要小得多。 由100人组成的交响乐团产生的最大声能约为1瓦特数量级,尽管这会导致一座大型音乐厅中各处的声级超过100 dB。

  • 空间某一部分内的声能(观察中)。

  • 振幅/强度。

  • 当两种声音同时存在时,一种(响亮的)声音,即掩蔽声,可以使另一种(较弱的)声音无法被听到的现象。 当掩蔽声的频率组成等于或略低于被掩蔽声时,掩蔽效应更加明显。 当两种声音的频率组成相距很远(在音阶上)时,就不太可能发生掩蔽效应。

  • 部分撞击表面或主体的声能未被吸收,而是被反射回声场的现象。 如果所有输入的声能都返回至声场,我们将其称作吸声系数为0。 当输入声能以及大部分反射声能的传播方向类似于台球反射(受台球桌球台阻碍而反射)的传播方向时,我们称之为镜面反射。

  • 能够(通过反射或吸收)阻碍声音传播的障碍物,以便在屏障后面产生声音“阴影”。

  • 能够发出声音的系统,例如人声、乐器、扬声器、振动机、撞击树木的强气流等。

  • 在某些情况下,某些声能既没有被反射/散射也没有被吸收,而是穿过吸音装置并从后侧继续传播的现象。

  • 声波由弹性振荡(在空气中)构成,这意味着气压在(略)高于和略低于静态大气压(在海平面平均为1 Bar)之间变化。 当石子落入水中时,在水面上观察到的波纹不失为一个简单的视觉类比。 在这种情况下,来源是撞击水面的石子。

  • 听众可以理解语音的程度。 房间内语音条件最常见的客观衡量标准是语言传输指数 (STI),该指数可以用0.0到1.00之间的数字来衡量。 语音清晰度的主观测试以对辅音或单词正确理解的百分比的形式进行。 但是,这样的测试非常繁琐,并且主要在实验室完成。 客观STI测试可在数分钟内完成,并揭示出与主观印象高度相关的结果,如下所示:

    <STI – skala>

  • 在常温(20摄氏度)大气中,每秒约340米。

  • 一个完整的振荡周期中两个峰值之间的物理距离(从平衡位置到高值到平衡位置到低值再回到平衡位置)。 波长等于声速除以频率。 因此,空气中100 Hz音调的波长约为3.4 m,1000Hz音调的波长约为34cm。