為聲學(xué)人正名：建筑聲學(xué)不是玄學(xué)！人家只是物理學(xué)啦

　　隨著(zhù)聲學(xué)逐漸為人所熟知，越來(lái)越多終端用戶(hù)在裝修房子的時(shí)候都有考慮到聲學(xué)處理。于是五年前甚囂塵上的說(shuō)法又重出江湖：聲學(xué)不是玄學(xué)嗎?

　　僅以此文結合幾個(gè)常見(jiàn)的聲學(xué)誤解，幫助大家更清楚了解全國聲學(xué)人在接觸的到底是什么樣的學(xué)科。

　　建筑聲學(xué)Q&A

　　Q1：聲學(xué)不是玄學(xué)么?

　　事情發(fā)生在昨晚的一場(chǎng)培訓的Q&A環(huán)節上，有位學(xué)員問(wèn)得很直白：聲學(xué)不是玄學(xué)么?

　　提問(wèn)者的反問(wèn)的語(yǔ)氣，說(shuō)明這個(gè)想法已經(jīng)是他接受認可了的。想來(lái)，有同樣想法的朋友不在少數。

　　我猜，有這想法的朋友，可能是因為看到了這圖吧?

　　這是什么抽象派神仙曲線(xiàn)~~~?

　　還是這個(gè)?

　　這可是傳說(shuō)中的龜派沖擊波???

　　的確，如果沒(méi)有詳細說(shuō)明，相信就連聲學(xué)技術(shù)人員都不清楚這圖具體是什么意思。

　　為是說(shuō)明建筑聲學(xué)，我們來(lái)好好對這兩張圖進(jìn)行拆解分析

　　按圖索驥，我們先找出以上這兩圖的源頭。

　　圖一：是以下空間的聲能量反射走向及諧波示意圖。

　　以上曲線(xiàn)只幫助我們更具象地理解聲能量的走向和類(lèi)型。

　　圖二，其實(shí)是MLS三維擴散體的聲能量走向圖。

　　舉個(gè)例子，在影音間內，當音響播放的聲音遇到聲學(xué)擴散體，會(huì )發(fā)生什么效應?

　　圖二藍綠色細小波線(xiàn)就是答案。不同頻率的聲音通過(guò)MLS擴散體設計過(guò)的凹凸引導聲能量不定向散射而去。

　　最直觀(guān)的效果是，聲音可因此從各個(gè)方向向觀(guān)眾奔涌而來(lái)，形成的就是我們常說(shuō)的“立體感”和“環(huán)繞聲”

　　而這些類(lèi)型聲線(xiàn)追蹤圖均是由專(zhuān)業(yè)聲學(xué)軟件根據固定原理進(jìn)行模擬得來(lái)。而不是聲學(xué)工程師隨意PS的結果。

　　由此引來(lái)了第二個(gè)常見(jiàn)誤解。

　　Q2：為什么同樣是方方正正的空間，為什么這位工程師跟那位工程師出的方案卻大相徑庭?

　　我們拿一個(gè)所謂的“同樣方方正正的空間”來(lái)作舉例延伸。

網(wǎng)絡(luò )圖片，侵刪

　　如果將同一個(gè)空間，設計為不同功能空間的聲學(xué)處理會(huì )有什么不一樣的呢?我們從簡(jiǎn)單的混響時(shí)間講起

　　會(huì )議廳;先籠統確定會(huì )議廳的混響時(shí)間標準，0.8-1秒。(具體需要看場(chǎng)地體積及要實(shí)現有等級高低而定)。

　　那么聲學(xué)設計(充分考慮語(yǔ)言清晰度，直達聲和有益早期反射聲后)以標準的混響時(shí)間為目標進(jìn)行檢測，計算，模擬等步驟來(lái)出具方案。

　　然而，如果這場(chǎng)地需要設計成多功能禮堂呢?必要時(shí)還需要進(jìn)行舞臺表演呢?

　　那么標準的混響時(shí)間就需要改變，在充分考慮混響時(shí)間的前提下，再考慮到觀(guān)眾視線(xiàn)，直達聲等一系列影響現場(chǎng)聲音的因素后，才能出具聲學(xué)方案。

　　如何作為教堂呢?主要功能是布道及唱詩(shī)班演唱呢?那么需要同時(shí)將語(yǔ)言清晰度及演唱的空間感考慮在內。

　　就因簡(jiǎn)單地達到目標功能的標準混響時(shí)間，同樣空間的聲學(xué)設計就需要有以上的考慮。

　　更不要說(shuō)更細的，空間的形狀，門(mén)窗位置，觀(guān)眾座位區域，音響擺放等等因素，每一個(gè)都能影響我們最終的聲學(xué)效果。

　　所以，同樣空間出現不一樣的聲學(xué)方案，是有合理性的。

　　Q3：聲學(xué)跟物理有什么關(guān)系?

　　建筑聲學(xué)實(shí)質(zhì)就是聲音的物理。建筑聲學(xué)的聲音幾乎與建筑空間內的一切物體相關(guān)。大到墻壁，天花，地面，小到空間的桌椅窗簾地毯，都有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。

　　(摘自鄭建輝博士《建筑聲學(xué)基礎AA1》教義)

　　一份正規的聲學(xué)方案必定是嚴謹的，科學(xué)的。是建立在對場(chǎng)地有充分的了解前提下，通過(guò)合理的檢測，模擬，計算之后才出具的解決方案。而對場(chǎng)地的充分了解，首先要做的就是對場(chǎng)地物體相關(guān)的聲學(xué)性能了解透。

　　例如對現場(chǎng)的聲線(xiàn)模擬分析時(shí)，僅就聲線(xiàn)的追蹤都有對應的物理原理。

　　聲線(xiàn)與波長(cháng)的關(guān)系

　　1.當聲線(xiàn)投射到比自身聲波長(cháng)得多的表面時(shí)，聲線(xiàn)的反射屬性近似于光線(xiàn)。

　　2.當聲線(xiàn)投射到比自身波長(cháng)小得多的表面時(shí)，形成的就如同水波在游泳者周?chē)▌?dòng)一樣的波紋。

　　3.當聲音投射到與波長(cháng)具有相似尺寸的建筑物表面時(shí)，聲音會(huì )出現反射和散射

　　而波長(cháng)也需要通過(guò)對應的物理公式計算而來(lái)：

λ(波長(cháng))=c(聲速)/f(頻率)

　　(摘自鄭建輝博士《建筑聲學(xué)基礎AA1》教義)

　　再例如，就一簡(jiǎn)單的混響時(shí)間初步估算，常見(jiàn)知名的塞賓公式在使用時(shí)也有講究：

　　該公式假設應用空間是一個(gè)擴散聲場(chǎng)：即空間內存在相同的聲能。在幾何形狀復雜的空間，滿(mǎn)座的音樂(lè )廳，或四周具有高度反射性表面的空間上，與公式假設的前提不符，公式不成立。

　　(摘自鄭建輝博士《建筑聲學(xué)基礎AA1》教義)

　　建筑聲學(xué)實(shí)際上是理論水平成熟，技術(shù)應用在高速發(fā)展的學(xué)科。以上提到的僅為滄海一粟，冰山一角。

　　只是我們所知的通常是從前輩口語(yǔ)相傳中來(lái)，或網(wǎng)上的碎片化信息而來(lái)，才容易對聲學(xué)產(chǎn)生誤解。

　　只要我們碰得上知識淵博的工程師，疑問(wèn)總會(huì )迎刃而解。