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声学术语表 — 波长/SPL/RT60/驻波/梳状滤波

声学技术术语完整列表:波长、频率、声速、SPL(声压级)、逆平方律、RT60(混响时间)、混响与回声区别、驻波、梳状滤波、SBIR、Flutter Echo、NRC(降噪系数)。

音响百科2026/7/8

声学术语表 — 波长/SPL/RT60/驻波/梳状滤波

声学技术术语完整列表:波长、频率、声速、SPL(声压级)、逆平方律、RT60(混响时间)、混响与回声区别、驻波、梳状滤波、SBIR、Flutter Echo、NRC(降噪系数)。

  • 波长 (Wavelength, λ) 声波在一个周期内传播的距离。λ = c / f(c=声速约344m/s,f=频率)。20Hz 波长约17m,2kHz 波长约17cm,20kHz 波长约1.7cm。波长决定了声波与房间物体(墙壁、障碍物)交互的方式——波长与障碍物尺寸相近时发生衍射。
  • 频率 (Frequency, f) 声波每秒振动的周期数,单位赫兹(Hz)。人耳听觉范围约20Hz-20,000Hz(20kHz)。低频(20-200Hz)→ 低音/节奏感区域。中频(200-2,000Hz)→ 人声/大部分乐器基频。高频(2,000-20,000Hz)→ 泛音/空气感/细节。
  • 声速 (Speed of Sound, c) 声波在空气中传播的速度。在15°C干燥空气中约 344m/s(或 343m/s),温度+1°C 速度+0.6m/s。湿度也会影响声速(湿度增加→速度略增)。典型音频工程取 344m/s 作为标准。
  • 声压级 (SPL, Sound Pressure Level) 声音强度的对数测量,单位 dB SPL。0dB SPL = 人耳最低可听阈值(20μPa)。日常对话约 60dB SPL。90dB SPL 持续 8 小时损伤听力。120dB SPL 痛阈。140dB SPL 立即听力损伤。公式:SPL = 20 × log10(P/P₀),P₀=20μPa。
  • 逆平方律 (Inverse Square Law) 点声源在自由场中,距离每增加一倍,声压级降低 6dB。2m 处比 1m 处低 6dB,4m 处比 2m 处又低 6dB。理解这一点非常重要:为什么聆听距离对音质影响如此之大——一个 2m 远的系统已经比 1m 损失了 6dB 直达声。
  • 混响时间 (RT60) 声源停止发声后,声压级衰减 60dB 所需的时间,单位秒。这是房间声学的核心指标。RT60 短(2s)→ 空间感强、清晰度差(音乐厅)。理想听音室 RT60 在 0.3-0.6s。
  • 混响 (Reverberation) vs 回声 (Echo) 混响:大量密集的反射声在 50ms(约17m 以上路径),人耳分辨为"独立的声音重复"(如山间的回声)。房间 >17m 长度的才会产生回声(绝大多数室内空间只有混响没有回声)。
  • 驻波 (Standing Wave / Room Mode) 当声波在两个平行表面(如两面相对的墙)之间来回反射时,特定频率的波长与房间尺寸成倍数关系,形成"不移动"的波——某些位置声压极大(波腹)、某些位置几乎无声(波节)。这是小房间低频问题的主要来源(见房间模式)。
  • 梳状滤波 (Comb Filtering) 直达声和单一延迟的反射声叠加产生的频率响应上的一系列等间隔的峰和谷——形如梳子。SBIR 和 Flutter Echo 的原理。在录音中耳朵旁边的桌面反射最易产生——人耳前方约 2-5ms 的反射产生 200-500Hz 的梳状滤波谷。
  • SBIR(音箱边界干涉响应) 音箱发出的直达声与从附近墙面(前墙、侧墙、地板)反射回来的声波在聆听位置产生干涉抵消——本质是梳状滤波。凹谷频率 = 344 / (4 × 距离)。音箱离前墙 0.5m→凹谷在 172Hz。是家庭 Hi-Fi 中最常见且最难处理的低频问题之一。
  • 颤振回声 (Flutter Echo) 声音在两个完全平行的坚硬表面(如两面平行的光墙)之间来回反射,形成快速衰减的"拍拍拍"声。在空旷的房间中拍手可听到——是声学处理的明显信号。解决:在其中一个表面使用吸音材料或扩散体破坏平行面。
  • 降噪系数 (NRC, Noise Reduction Coefficient) 材料吸音性能的综合评级。NRC = (α250 + α500 + α1000 + α2000) / 4,其中 α 是该频率的吸音系数。NRC 0-1,0=完全反射,1=完全吸收。注意:NRC 是 250-2,000Hz 的平均值,不反映低频(4,000Hz)的吸音性能。

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