用波動(dòng)聲學(xué)處理室內聲學(xué)問(wèn)題

　　用波動(dòng)聲學(xué)處理室內聲學(xué)問(wèn)題，即是從聲波波動(dòng)的物理本質(zhì)出發(fā)，求解滿(mǎn)足一定邊界條件的聲波動(dòng)方程。這里僅限于討論駐波及房間共振現象。

　　（一）駐波

　　駐波是駐定的聲壓起伏，由兩列在相反方向上傳播的同頻率的聲波相互疊加而形成，波腹和波節的位置固定。

　　（二）兩個(gè)平行墻面間產(chǎn)生駐波的條件

　　兩個(gè)平行墻面之間維持駐波狀態(tài)的條件為：

　　 （3-22）

　　式中f——共振頻率，Hz；

　　L——兩平行墻面間的距離，m

　　c——聲速，m／s2

　　n——不為零的正整數，1，2，3，…，∞，每一個(gè)數對應一個(gè)振動(dòng)方式。

　　（三）矩形房間的聲共振

　　1．矩形房間的共振頻率

　　在矩形房間的三對平行表面間也可產(chǎn)生共振，稱(chēng)為軸向共振。除了三個(gè)方向的軸向共振外，聲波還可在兩維空間內出現駐波，稱(chēng)為切向共振，此外，還會(huì )出現斜向共振。矩形房間的共振頻率為：

　　（3-23）

　　式中Lx，Ly，Lz——分別為房間的長(cháng)、寬、高，m；

　　nx，ny，nz——零或任意正整數，不同時(shí)為零。

　　選擇任一組nx、ny、nz不同時(shí)為零的非負整數，即對應一種振動(dòng)方式。從上式可以看出，房間尺寸的選擇，對共振頻率有很大影響。

　　2．共振頻率的簡(jiǎn)并

　　某些振動(dòng)方式的共振頻率相同時(shí)，就會(huì )出現共振頻率的重疊現象，稱(chēng)為共振頻率的簡(jiǎn)并。

　　在出現簡(jiǎn)并的共振頻率上，那些與共振頻率相當的聲音會(huì )被加強，造成頻率畸變，使人們感到聲音失真，產(chǎn)生聲染色。同時(shí)，這種簡(jiǎn)并現象還將導致某些頻率的聲音能量，特別是低頻聲，在空間分布上的不均勻。

　　為了克服簡(jiǎn)并現象，使聲音分布均勻，可采取以下措施：

　�。�1）選擇合適的房間尺寸、比例和形狀。房間長(cháng)、寬、高的比值選擇為無(wú)理數時(shí)，可有效地避免共振頻率的簡(jiǎn)并。在這方面，正方體的房間是最不利的。

　�。�2）將房間的墻面或頂棚做成不規則形狀，在墻面或頂棚上布置聲擴散構件，或不規則地布置吸聲材料，可在一定程度上克服共振頻率的簡(jiǎn)并現象。