目錄 1　聲學基礎　1 1.1　簡諧運動和正弦波　2 1.2　介質(zhì)中的聲音　3 1.2.1　質(zhì)點運動　3 1.2.2　聲音的傳播　4 1.2.3　聲音的速度　6 1.3　波長和頻率　6 1.4　復合波　8 1.4.1　諧波　8 1.4.2　相位　9 1.4.3　泛音　10 1.5　倍頻程　11 1.6　頻譜　13 1.7　知識點　15 2　聲壓級和分貝　16 2.1　比值與差值　16 2.2　對數(shù)　17 2.3　分貝　18 2.4　參考聲壓級　19 2.5　對數(shù)與指數(shù)公式的比較　20 2.6　聲功率　21 2.7　分貝的使用　23 2.7.1　例1：聲壓級　23 2.7.2　例2：音箱的聲壓級　23 2.7.3　例3：話筒電壓　24 2.7.4　例4：線性放大器輸出電壓　24 2.7.5　例5：通用功放的電壓增益　24 2.7.6　例6：音樂廳的計算　24 2.7.7　例7：分貝的疊加　25 2.8　聲壓級的測量　26 2.9　正弦波的測量　27 2.10　電子、機械和聲學類比　28 2.11　知識點　28 3　自由聲場的聲音　29 3.1　自由聲場　29 3.2　聲音的輻射　29 3.3　自由聲場中的聲強　30 3.4　自由聲場中的聲壓　31 3.5　密閉空間中的聲場　32 3.6　半球面聲場及傳播　33 3.7　知識點　34 4　聲音的感知　35 4.1　耳朵的靈敏度　35 4.2　耳朵解剖學　36 4.2.1　外耳-耳廓　36 4.2.2　聽覺方向感的一個實驗　37 4.2.3　外耳-外耳道　37 4.2.4　中耳　38 4.2.5　內(nèi)耳　39 4.2.6　靜纖毛　40 4.3　響度與頻率　41 4.3.1　響度控制　42 4.3.2　可聽區(qū)域　43 4.4　響度與聲壓級　44 4.5　響度和帶寬　45 4.6　脈沖的響度　47 4.7　可覺察的響度變化　48 4.8　音高與頻率　48 4.9　音高實驗　49 4.10　音色與頻譜　49 4.11　聲源的定位　49 4.12　雙耳定位　52 4.13　第 一波陣面定律　52 4.13.1　法朗森效應　52 4.13.2　優(yōu)先（哈斯）效應　53 4.14　反射聲的感知　54 4.15　雞尾酒會效應　56 4.16　聽覺的非線性　56 4.17　主客觀評價　57 4.18　職業(yè)性及娛樂性耳聾　57 4.19　知識點　59 5　信號、語言、音樂和噪聲　60 5.1　聲譜　60 5.2　語言　62 5.2.1　語言的聲道模型　64 5.2.2　濁音的形成　64 5.2.3　輔音的形成　64 5.2.4　語言的頻率響應　65 5.2.5　語言的指向性　65 5.3　音樂　66 5.3.1　弦樂器　66 5.3.2　木管樂器　67 5.3.3　非諧波泛音　68 5.4　音樂和語言的動態(tài)范圍　68 5.5　語言和音樂的功率　69 5.6　語言和音樂的頻率范圍　70 5.7　語言和音樂的可聽范圍　70 5.8　噪聲　73 5.9　噪聲測量　73 5.9.1　隨機噪聲　73 5.9.2　白噪聲和粉紅噪聲　75 5.10　信號失真　76 5.11　共振　79 5.12　音頻濾波器　81 5.13　知識點　83 6　反射　84 6.1　鏡面反射　84 6.2　反射表面的雙倍聲壓　86 6.3　凸面的反射　86 6.4　凹面的反射　87 6.5　拋物面的反射　88 6.6　回音壁　88 6.7　駐波　89 6.8　墻角反射體　89 6.9　平均自由程　90 6.10　聲音反射的感知　90 6.10.1　單個反射作用　91 6.10.2　空間感、聲像及回聲的感知　91 6.10.3　入射角、信號種類及可聞反射聲頻譜的作用　93 6.11　知識點　94 7　衍射　95 7.1　波陣面的傳播和衍射　95 7.2　波長和衍射　95 7.3　障礙物的聲音衍射　96 7.4　孔的聲音衍射　99 7.5　縫隙的聲音衍射　99 7.6　波帶板的衍射　100 7.7　人的頭部衍射　101 7.8　音箱箱體邊沿的衍射　102 7.9　各種物體的衍射　103 7.10　知識點　103 8　折射　104 8.1　折射的性質(zhì)　104 8.2　聲音在固體中的折射　105 8.3　空氣中的聲音折射　106 8.4　封閉空間中的聲音折射　108 8.5　聲音在海中的折射　108 8.6　知識點　109 9　擴散　111 9.1　完美的擴散場　111 9.2　房間中的擴散評價　111 9.3　衰減的拍頻　113 9.4　指數(shù)衰減　113 9.5　混響時間的空間均勻性　114 9.6　幾何不規(guī)則　116 9.7　吸聲體的分布　117 9.8　凹形表面　117 9.9　凸狀表面：多圓柱擴散體　117 9.10　平面擴散體　119 9.11　知識點　119 10　梳狀濾波效應　120 10.1　梳狀濾波器　120 10.2　聲音疊加　120 10.3　單音信號和梳狀濾波效應　121 10.3.1　音樂和語言信號的梳狀濾波效應　123 10.3.2　直達聲和反射聲的梳狀濾波效應　124 10.4　梳狀濾波器和臨界帶寬　126 10.5　多通道重放當中的梳狀濾波效應　128 10.6　梳狀濾波效應的控制　128 10.7　反射聲和空間感　129 10.8　話筒擺放當中的梳狀濾波效應　129 10.9　在實踐中的梳狀濾波效應：6個例子　129 10.10　梳狀濾波效應的評價　133 10.11　知識點　135 11　混響　136 11.1　房間內(nèi)聲音的增長　136 11.2　房間內(nèi)聲音的衰減　138 11.3　理想的聲音增長和衰減　138 11.4　混響時間的計算　139 11.4.1　賽賓公式　140 11.4.2　艾林-諾里斯公式　141 11.4.3　空氣吸聲　142 11.5　混響時間的測量　142 11.5.1　沖擊聲源　142 11.5.2　穩(wěn)態(tài)聲源　143 11.5.3　測量設備　143 11.5.4　測量步驟　144 11.6　混響和簡正模式　144 11.6.1　衰減曲線分析　146 11.6.2　模式衰減的變化　147 11.6.3　頻率作用　148 11.7　混響特征　149 11.8　衰減率及混響聲場　150 11.9　聲學耦合空間　150 11.10　電聲學的空間耦合　151 11.11　消除衰減波動　151 11.12　混響對語言的影響　152 11.13　混響對音樂的影響　153 11.14　最佳混響時間　153 11.14.1　低頻混響時間的提升　156 11.14.2　初始時延間隙　157 11.14.3　聽音室的混響時間　157 11.15　人工混響　158 11.16　混響時間的計算實例　159 11.16.1　例1：未做聲學處理的房間　159 11.16.2　例2：聲學處理之后的房間　160 11.17　知識點　162 12　吸聲　164 12.1　聲音能量的損耗　164 12.2　吸聲系數(shù)　165 12.2.1　混響室法　166 12.2.2　阻抗管法　167 12.2.3　猝發(fā)聲法　169 12.3　吸聲材料的安裝　170 12.4　中、高頻的多孔吸聲　171 12.5　玻璃纖維低密度材料　172 12.6　玻璃纖維高密度板　173 12.7　玻璃纖維吸音板　174 12.8　吸聲體厚度的作用　175 12.9　吸聲體后面空腔的作用　175 12.10　吸聲材料密度的作用　176 12.11　開孔泡沫　177 12.12　窗簾作為吸聲體　178 12.13　地毯作為吸聲體　180 12.13.1　地毯類型對吸聲的影響　181 12.13.2　地毯襯底對吸聲的影響　182 12.13.3　地毯的吸聲系數(shù)　182 12.14　人的吸聲作用　183 12.15　空氣中的吸聲　184 12.16　板（膜）吸聲體　184 12.17　多圓柱吸聲體　188 12.18　低頻陷阱：通過共振吸收低頻　191 12.19　赫姆霍茲（容積）共鳴器　192 12.20　穿孔板吸聲體　195 12.21　窄槽型吸聲體　199 12.22　材料的擺放　199 12.23　赫姆霍茲共鳴器的混響時間　199 12.24　增加混響時間　200 12.25　吸聲模塊設計　202 12.26　知識點　204 13　共振模式　205 13.1　早期實驗和實例　205 13.2　管中的共振　205 13.3　室內(nèi)的反射　207 13.4　兩面墻之間的共振　209 13.5　頻率范圍　210 13.6　房間模式等式　212 13.6.1　房間模式的計算案例　213 13.6.2　驗證實驗　214 13.7　模式衰減　217 13.8　模式帶寬　219 13.9　模式的壓力曲線　222 13.10　模式密度　224 13.11　模式間隔和音色失真　225 13.12　最佳的房間形狀　227 13.13　房間表面的傾斜　231 13.14　控制有問題的模式　233 13.15　簡化的軸向模式分析　234 13.16　知識點　236 14　施羅德擴散體　238 14.1　實驗　238 14.2　反射相位柵擴散體　239 14.3　二次余數(shù)擴散體　240 14.4　原根擴散體　242 14.5　反射相位柵擴散體的性能　243 14.6　反射相位柵擴散體的應用　245 14.6.1　顫動回聲　247 14.6.2　分形學的應用　248 14.6.3　三維擴散　251 14.6.4　擴散混凝土磚　251 14.6.5　擴散效率的測量　252 14.7　格柵和傳統(tǒng)方法的比較　254 14.8　知識點　255 15　可調(diào)節(jié)的聲學環(huán)境　256 15.1　打褶懸掛的窗簾　256 15.2　便攜式吸聲板　257 15.3　鉸鏈式吸聲板　259 15.4　有百葉的吸聲板　260 15.5　吸聲/擴散板　261 15.6　可變的共振裝置　261 15.7　旋轉(zhuǎn)單元　263 15.8　低頻吸聲模塊　264 15.9　知識點　266 16　隔聲及選址　268 16.1　通過隔離物的傳播　268 16.2　噪聲控制的方法　269 16.3　空氣噪聲　270 16.4　質(zhì)量和頻率的作用　271 16.5　多孔材料　273 16.6　聲音傳輸?shù)牡燃墶?74 16.7　結(jié)構(gòu)噪聲　276 16.8　噪聲和房間共振　277 16.9　位置選擇　277 16.10　噪聲調(diào)查　278 16.11　環(huán)境噪聲的評估　281 16.12　建議的做法　283 16.13　噪聲測量與施工　284 16.14　建筑平面圖中的注意事項　287 16.14.1　框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的設計　287 16.14.2　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的設計　287 16.15　知識點　287 17　隔聲裝置：墻壁、地板和天花板　289 17.1　墻壁作為有效的噪聲屏障　289 17.2　質(zhì)量定律和墻體設計　292 17.3　墻體設計中的質(zhì)量間隔　294 17.4　墻體設計總結(jié)　298 17.5　現(xiàn)有墻體的改善　300 17.6　側(cè)翼聲音（Flanking Sound）　301 17.7　石膏板墻體作為隔音屏障　303 17.8　砌體墻作為隔音屏障　304 17.9　薄弱環(huán)節(jié)　306 17.10　墻體STC等級的總結(jié)　306 17.11　浮動地板　308 17.11.1　浮動的墻體與天花板　310 17.11.2　彈性吊架　310 17.12　地板/天花板結(jié)構(gòu)　311 17.13　地板/天花板結(jié)構(gòu)和它們的IIC（沖擊噪聲隔離等級）性能　313 17.14　框架建筑中的地板/天花板　314 17.14.1　混凝土層的地板衰減　315 17.14.2　膠合板腹板與實木托梁　317 17.15　知識點　318 18　隔聲裝置：門和窗　320 18.1　單層玻璃的窗戶　320 18.2　雙層玻璃的窗戶　321 18.3　玻璃中的聲學孔：質(zhì)量-空氣-質(zhì)量的共振　323 18.4　玻璃中的聲學孔：疊加共振　325 18.5　玻璃中的聲學孔：空腔內(nèi)的駐波　326 18.6　玻璃板的質(zhì)量和間距　328 18.7　不同的玻璃面板　328 18.8　夾層玻璃　329 18.9　塑料面板　329 18.10　傾斜玻璃　329 18.11　第三層玻璃板　329 18.12　腔體內(nèi)吸聲　330 18.13　隔熱玻璃　330 18.14　雙層窗優(yōu)化案例　330 18.15　觀察窗的構(gòu)造　331 18.16　成品觀察窗　333 18.17　隔聲門　334 18.18　聲閘　337 18.19　復合隔聲體　338 18.20　知識點　339 19　通風系統(tǒng)中的噪聲控制　340 19.1　噪聲標準的選擇　340 19.2　風扇噪聲　344 19.3　機械噪聲和振動　345 19.4　空氣速度　347 19.5　自然衰減　348 19.6　風道的內(nèi)襯　349 19.7　靜壓箱消聲器　351 19.8　專用噪聲衰減器　352 19.9　抗性消聲器　352 19.10　共振型的消聲器　354 19.11　風管的位置　354 19.12　美國供暖、制冷與空調(diào)工程師學會　355 19.13　主動噪聲控制　355 19.14　知識點　356 20　聽音室聲學和家庭影院　358 20.1　重放條件　358 20.2　聲音重放房間的規(guī)劃　360 20.3　聲音重放房間的聲學處理　360 20.4　小房間聲學特點　361 20.4.1　房間的尺寸和比例　361 20.4.2　混響時間　361 20.5　對于低頻的考慮　362 20.5.1　模式異�！�365 20.5.2　模式共振的控制　365 20.5.3　聽音室的低頻陷阱　365 20.6　對于中、高頻的考慮　366 20.6.1　反射點的識別和處理　369 20.6.2　側(cè)向反射聲以及空間感的控制　369 20.7　音箱的擺位　370 20.8　聽音室的平面圖　372 20.9　家庭影院的平面圖　374 20.9.1　早期反射聲的控制　375 20.9.2　其他聲學處理細節(jié)　377 20.10　知識點　379 21　家庭工作室的聲學　380 21.1　家庭房間聲學：模式　380 21.2　家庭房間聲學：混響　381 21.3　家庭房間聲學：噪聲控制　381 21.4　家庭工作室的預算　382 21.5　家庭工作室的聲學處理　382 21.6　家庭工作室的規(guī)劃　384 21.7　家庭工作室中的錄音　386 21.8　車庫工作室　387 21.9　知識點　389 22　小型錄音棚聲學　390 22.1　對環(huán)境噪聲的要求　390 22.2　小型錄音棚的聲學特征　391 22.2.1　直達聲和非直達聲　391 22.2.2　房間聲學處理的作用　392 22.3　房間模式及房間容積　393 22.4　混響時間　395 22.4.1　小空間的混響時間　395 22.4.2　最佳混響時間　395 22.5　擴散　396 22.6　噪聲　396 22.7　小型錄音棚的設計案例　396 22.7.1　吸聲的設計目標　397 22.7.2　聲學裝修的建議　398 22.8　知識點　400 23　大型錄音棚的聲學　401 23.1　大型錄音棚的設計標準　402 23.2　建筑平面圖　402 23.3　墻的部分　403 23.3.1　D-D部分　403 23.3.2　E-E部分　405 23.3.3　F-F部分和G-G部分　405 23.4　錄音室的聲學處理　405 23.5　鼓房　407 23.6　聲樂室　409 23.7　聲閘　410 23.8　混響時間　410 23.9　知識點　412 24　控制室的聲學　413 24.1　初始時間間隙　413 24.2　活躍端-寂靜端　415 24.3　鏡面反射與擴散　416 24.4　控制室中的低頻共振　417 24.5　在實際中的初始時間間隙　418 24.6　音箱的擺放、反射路徑和近場監(jiān)聽　419 24.7　控制室中的無反射區(qū)域（RFZ）　421 24.8　控制室的頻率范圍　422 24.9　控制室的外殼和內(nèi)殼　422 24.10　控制室的設計原則　423 24.11　設計案例1：矩形墻面控制室的設計　424 24.12　設計案例2：有著展開墻面的雙層控制室　425 24.13　設計案例3：有著展開墻面的單層控制室　426 24.14　知識點　428 25　隔音室的聲學　429 25.1　一些應用　429 25.2　設計原則　430 25.3　隔聲的需求　430 25.4　小房間問題　431 25.5　設計案例1：傳統(tǒng)的隔音室　432 25.5.1　軸向模式　433 25.5.2　混響時間　434 25.6　設計案例2：帶有圓柱形聲學陷阱的隔音室　436 25.6.1　聲學測量　438 25.6.2　混響時間　440 25.7　設計案例3：帶有擴散體的隔音室　441 25.8　評價與比較　444 25.9　活躍端-寂靜端（LEDE）隔音室　445 25.10　知識點　445 26　視聽后期制作室的聲學　447 26.1　設計原則　447 26.2　設計案例1：小型后期制作室　448 26.2.1　房間共振評估　448 26.2.2　推薦的處理方法　449 26.3　設計案例2：大型后期制作室　451 26.3.1　房間共振評價　451 26.3.2　監(jiān)聽音箱和早期聲　452 26.3.3　后期聲　454 26.3.4　聲學處理的建議　456 26.3.5　工作臺　457 26.3.6　混音師的工作區(qū)　457 26.3.7　視頻顯示及照明　459 26.4　知識點　459 27　電話會議室的聲學　460 27.1　設計原則　460 27.2　房間的形狀和尺寸　460 27.3　地板平面圖　462 27.4　天花平面圖　462 27.5　立面視圖　463 27.6　混響時間　464 27.7　知識點　466 28　大空間的聲學特性　467 28.1　設計準則　467 28.2　混響及回聲的控制　468 28.3　空氣吸聲　470 28.4　語言廳堂的設計　470 28.4.1　容積　470 28.4.2　廳堂形狀　471 28.4.3　吸聲處理　472 28.4.4　天花板、墻面及地板　472 28.5　語言清晰度　473 28.5.1　語言頻率和持續(xù)時間　473 28.5.2　基于主觀的測量　473 28.5.3　測量分析　474 28.6　音樂廳聲學設計　475 28.6.1　混響　475 28.6.2　清晰度　476 28.6.3　明亮感　476 28.6.4　增益　476 28.6.5　座位數(shù)　477 28.6.6　容積　477 28.6.7　擴散　477 28.6.8　空間感　478 28.6.9　視在聲源寬度（ASW）　478 28.6.10　初始時間間隙（ITDG）　478 28.6.11　低音比和溫暖感（BR）　478 28.7　音樂廳的建筑設計　479 28.7.1　樓座　479 28.7.2　天花板及墻面　479 28.7.3　傾斜的地面　480 28.8　虛擬聲像分析　481 28.9　廳堂的設計流程　482 28.10　案例研究　482 28.11　后記　485 28.12　知識點　485 附錄A　TDS和MLS分析概述　487 A.1　基本測量工具　487 A.2　時間-延時譜技術(shù)　488 A.3　最大長度序列技術(shù)　489 A.4　總結(jié)　490 附錄B　房間的可聽化　491 B.1　聲學模型的歷史　491 B.2　可聽化處理　494 B.2.1　擴散系數(shù)　495 B.2.2　聽音者的特性描述　495 B.2.3　音響測深圖（echogram）的處理　495 B.2.4　房間模型的數(shù)據(jù)　498 B.2.5　房間模型的繪圖　499 B.2.6　雙耳重放　501 B.3　總結(jié)　501 附錄C　部分材料的吸聲系數(shù)　502 參考文獻　504 術(shù)語表　504