三、聲波的反射與繞射（蘭州音響維修）
三、聲波的反射與繞射（蘭州音響維修）
1．幾何聲學（蘭州音響維修）
聲波從聲源出發，在同一個介質中按一定方向傳播，在某一時刻波動所達到的各點包絡面稱為波陣面。波陣面為平面的波稱為平面波，波陣面為球面的波稱為球面波。由一點聲波輻射的聲波為球面波，但在離聲源足夠遠的局部范圍內，可以近似地把它看作平面波。
人們常用“聲線”來表示聲波傳播的方向，聲線的方向與波陣面垂直。用聲線的觀點來研究聲波的傳播稱為幾何聲學。與之對應，用波動的觀點來研究聲學問題的稱為物理聲學。
2．聲波的反射（蘭州音響維修）
當聲波在傳播過程中遇到一塊尺寸比波長大得多的墻面或障礙物時，聲波將被反射。如聲波發出的是球面波，經反射后仍是球面波。用虛線表示反射波，它像從聲源o的映像——虛聲源o′發出似的，o和o′點是對于反射平面的對稱點。同一時刻反射波與入射波的波陣面半徑相等。如用聲線表示前進的方向，反射聲線可以看作是從虛聲源發出的。所以，利用聲源與虛聲源的對稱關系，以幾何聲學作圖法很容易確定反射波的方向。如同幾何光學反射定律一樣，聲波反射的反射角等于入射角。
當反射面為曲面時，仍可利用聲波反射定律求聲波在曲面上的反射聲線。例如，欲求曲面上某點的反射線，則以過該點的曲面的切面作為鏡面，使其入射角等于反射角，即可確定反射聲線。凸曲面對入射聲波有明顯的散射作用，它有助于聲場的擴散均勻；利用凹曲面反射的特點使聲音會聚于某一區域或出現聲焦點，從而造成聲場分布的不均勻，這在室內音質設計中應注意防止。
3．聲波的繞射（衍射）（蘭州音響維修）
上述幾何聲學原理建立在與幾何光學相似的基礎上，即聲音是沿直線傳播的，但這種假設只限于反射面或障礙物以及孔洞的尺寸比聲波波長大得多時才有效。當障礙物或孔洞的尺寸比聲波波長小時，聲波將產生繞射（又稱衍射）或彎曲，即聲波將繞過障礙物或通過孔洞改變前進方向。若孔洞尺寸（直徑 d）比聲波波長λ小得多（d＜＜λ），聲波通過孔洞則不像光線那樣直線傳播，而是能夠繞到障板的背面改變原來的傳播方向。這時小孔處的質點可近似看作一個新聲源，產生新的球面波，而與原來的波形無關。平時我們在墻的一側能聽到另一側的聲音，也是聲波繞射的結果。聲源的頻率越低，繞射的現象越明顯；相反，頻率越高，越不易產生繞射，因而傳播也具有較強的方向性。
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人們常用“聲線”來表示聲波傳播的方向，聲線的方向與波陣面垂直。用聲線的觀點來研究聲波的傳播稱為幾何聲學。與之對應，用波動的觀點來研究聲學問題的稱為物理聲學。
2．聲波的反射（蘭州音響維修）
當聲波在傳播過程中遇到一塊尺寸比波長大得多的墻面或障礙物時，聲波將被反射。如聲波發出的是球面波，經反射后仍是球面波。用虛線表示反射波，它像從聲源o的映像——虛聲源o′發出似的，o和o′點是對于反射平面的對稱點。同一時刻反射波與入射波的波陣面半徑相等。如用聲線表示前進的方向，反射聲線可以看作是從虛聲源發出的。所以，利用聲源與虛聲源的對稱關系，以幾何聲學作圖法很容易確定反射波的方向。如同幾何光學反射定律一樣，聲波反射的反射角等于入射角。
當反射面為曲面時，仍可利用聲波反射定律求聲波在曲面上的反射聲線。例如，欲求曲面上某點的反射線，則以過該點的曲面的切面作為鏡面，使其入射角等于反射角，即可確定反射聲線。凸曲面對入射聲波有明顯的散射作用，它有助于聲場的擴散均勻；利用凹曲面反射的特點使聲音會聚于某一區域或出現聲焦點，從而造成聲場分布的不均勻，這在室內音質設計中應注意防止。
3．聲波的繞射（衍射）（蘭州音響維修）
上述幾何聲學原理建立在與幾何光學相似的基礎上，即聲音是沿直線傳播的，但這種假設只限于反射面或障礙物以及孔洞的尺寸比聲波波長大得多時才有效。當障礙物或孔洞的尺寸比聲波波長小時，聲波將產生繞射（又稱衍射）或彎曲，即聲波將繞過障礙物或通過孔洞改變前進方向。若孔洞尺寸（直徑 d）比聲波波長λ小得多（d＜＜λ），聲波通過孔洞則不像光線那樣直線傳播，而是能夠繞到障板的背面改變原來的傳播方向。這時小孔處的質點可近似看作一個新聲源，產生新的球面波，而與原來的波形無關。平時我們在墻的一側能聽到另一側的聲音，也是聲波繞射的結果。聲源的頻率越低，繞射的現象越明顯；相反，頻率越高，越不易產生繞射，因而傳播也具有較強的方向性。
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