1.3 声波传播的方式

1.3.1 反射、散射与绕射

（1）反射

就像光波一样，声音也会在平面上发生反射，其反射角与入射角相等且对称（与入射方向相反）。这项基本特性是复杂声学研究的基础，比如图1-8（a）表示一个声波在固体光滑表面上最简单直接的反射（相等但相反的入射角和反射角）。图1-8（b）表示一个在凸起表面上的反射，声音反射后呈发散状地向表面外扩散。图1-8（c）表示，凹面使得声音反射后聚焦在一个点上，若凹面呈90°夹角见图1-8（d），声音经过二次反射后与入射声波平行。这个例子同样会发生在90°的墙壁夹角处以及墙与地面的90°夹角处。这就很容易理解为什么房间墙角处的声压级总是较房间其他地方大的原因了（尤其是在两墙与地面的角落）。

图1-8 声波遇到不同表面后的变化

（2）散射

声波向各个方向的不规则反射形成散射，如剧场、厅堂中的凸形墙面、表面粗糙的墙面，就是使声波碰到凸形面或高低不平面时产生散射，以调节声场效果。在声场内设置扩散体，使声音发生扩散的目的是为了使声场内的各个部位的声压级大致均匀，同时可以有效消除声像颤动、回声一类的声场缺陷。

（3）绕射

声波遇到墙面除了反射之外，还会沿着墙面边缘呈现弯曲线路向前继续传播，声波绕过墙面边缘或柱面、洞孔等继续进行传播叫声绕射，也称衍射。

声绕射与声波波长及绕射面大小有关，绕射面小于波长很多，声波会绕过物体表面。当声波波长与绕射面大小相当时，声波会有一部分产生绕射，而另一部分被阻挡形成反射波。当声波波长比障碍物尺寸小很多时，基本被障碍物挡住。声音的绕射现象一般发生在低频段，声波在遇到柱子等小型障碍物时，可以不受其干扰，绕过障碍物继续传播。而中、高频段的声波被障碍物挡住产生反射波，因此在障碍物后面的听众听不到中、高频段的直达声，只有低频可以绕过去。因此听到的低频多，声音的清晰度很差，把声场中的这一部分称为声影区。

1.3.2 衰减、吸收与干涉

（1）衰减

声波在介质中传播的过程，由于介质对声波的阻碍作用，使声能造成一定的消耗，这就是声波的衰减。

（2）吸收

声波的吸收是指传播声波的介质对声能的吸收作用，其实质是声能通过介质材料时进行了能量转换，如声波通过吸声材料的空隙时，声能转变为热能。

（3）干涉

声波的干涉是指两个频率相同的声波互相叠加后所产生的现象，干涉的结果使空间声场有一固定分布，某些点加强，某些点减弱。如果它们的位置相同，两个声波的振幅在相同的相位情况下将增强。如果它们的相位相反，则互相抵消。如果两个声波的相位不是完全相同或相反，而是存在一定的相位差，则声波有时增加，有时减少。

干涉现象会引起空间各点声场之间很大的差异。了解了声波的干涉，在录音时应引起注意，尤其是话筒的拾声和扬声器的放声，更应合理掌握干涉的调整。