一级建筑师辅导：自由声场与室内声场

第二节房间声学的原理
一、自由声场与室内声场
(一)自由声场中的声传播
所谓自由声场，是指声波传播的空房间中没有反射面，声源在这个声场中发声。声场中任何一点都只有直达声，没有反射声。
根据平方反比定律，当点声源在自由场中辐射声波而无反射时，声场中任意一点的声压级可由公式计算出来:
公式中LP-空之间一点的声压级，db；
LW-声源的声功率级，dB；
R-声源与受声点之间的距离，m.
由公式(3—13)可知，在自由场中，受声点与点声源之间的距离增加一倍，声压级衰减6dB。例如，在没有反射的自由场中，如果点声源lm处的声压级为80dB，则距离声源2m处的声压级应为74dB，距离声源4m处的声压级应为68dB。
线声源辐射柱面波，波前为柱面。其在自由场中的衰减规律可用公式(3—14)计算:
公式中各符号的含义与公式(3—13)相同。从公式(3—14)可以看出，在自由场中，声音接收点与线声源的距离增加一倍，声压级衰减3dB。
对于表面声源，声强没有衰减，因为波前在传播过程中保持不变。
(二)室内声场的特点
声音在封闭空室内传播形成的声场比自由声场复杂得多。声波在传播过程中，会在界面发生反射、吸收和传播。声场中除了声源的直达声，还有一系列来自各个方向的反射声。声音反射的到达时间、强度和方向是决定室内声品质的重要因素，声能密度空的分布不再符合平方反比定律。此外，由于房间的共振，一些室内频率加强或减弱；房间的形状和界面材料的声学特性对室内声场有很大的影响。