最“安靜”的地方

“聲音無(wú)處不在，這是我們的常識(shí)”，《為什么你聽(tīng)到你所聽(tīng)到的》一書(shū)的作者Eric Heller說(shuō)：“即便是一個(gè)安靜的房間，也存在一定大小分貝的聲音”。0dB常被人們認(rèn)為是人耳能聽(tīng)到的最小聲音分貝值，竊竊私語(yǔ)聲大小約為30dB，繁忙高速公路上的車(chē)流聲大小為80dB。

而位于雷德蒙德園區(qū)的87號(hào)樓微軟實(shí)驗(yàn)室的消聲室，聲音大小為-20dB，這里是吉尼斯官方認(rèn)證的世上最安靜之地。與我們所居住的自然世界相比，這個(gè)被3D人造消音棉全方位密封起來(lái)的場(chǎng)所在聲音上有著巨大差異。

建造這個(gè)房間到底有什么用？主要是用于測(cè)試音響設(shè)備及飛機(jī)機(jī)身。憑借架構(gòu)設(shè)計(jì)及特殊材料的共同作用，它能夠消除混響并隔絕外界的聲音。它的每個(gè)內(nèi)面都填滿了緊密排列的楔形吸音玻璃纖維，以此消除聲音的反射。

而這一切都跟自由聲場(chǎng)有關(guān)，什么是自由聲場(chǎng)？

自由聲場(chǎng)

自由聲場(chǎng)是指無(wú)邊界的空間中，聲源的輻射可自由地向各個(gè)方向傳播，無(wú)約束的聲場(chǎng)。

用專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)說(shuō)就是聲源發(fā)出聲音時(shí)，聲音會(huì)向四周進(jìn)行擴(kuò)散，每一道聲波會(huì)沿一個(gè)方向傳播，為什么呢？因?yàn)闆](méi)有反射，你可以想象一個(gè)無(wú)限大的空間，沒(méi)有任何障礙物阻擋聲波傳播，這就是自由聲場(chǎng)，代表房間為消聲室。

三大聲場(chǎng)示意圖

那么消聲室中自由聲場(chǎng)是如何形成的，這個(gè)我們需要了解一下消聲室的構(gòu)造、聲音在其中傳播的現(xiàn)象及作用。

聲學(xué)專(zhuān)家為了能更好地測(cè)試出最好的音響設(shè)備效果及飛機(jī)隔音的最佳數(shù)據(jù)，將其使用到人類(lèi)生活當(dāng)中。在房間內(nèi)的每個(gè)內(nèi)面都填滿了具有強(qiáng)吸聲能力的吸聲尖劈或平板式薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。

當(dāng)聲源發(fā)出聲音時(shí)，聲音傳播至墻面時(shí)，聲波將會(huì)被吸收，形成無(wú)反射聲現(xiàn)象，以此來(lái)達(dá)到測(cè)試音響效果、飛機(jī)性能的環(huán)境，如圖所示。

消聲室內(nèi)聲音

這種專(zhuān)業(yè)級(jí)實(shí)驗(yàn)室空間，并不太適用于大眾化生活建筑當(dāng)中。

消聲室

生活所常見(jiàn)的建筑空間對(duì)聲學(xué)(隔音/吸音)的需求應(yīng)用主要在以下幾點(diǎn)：

1.民用建筑類(lèi)：主要包括居民住宅區(qū)，影劇院、體育場(chǎng)館等文體空間，企業(yè)會(huì)議空間，商用錄音棚等區(qū)域。

2.娛樂(lè)場(chǎng)所類(lèi)：酒吧餐吧、KTV等。

3.醫(yī)用療養(yǎng)類(lèi)：病房、候診室、問(wèn)診室、急診室等。

4.工業(yè)降噪類(lèi)：廠區(qū)生產(chǎn)車(chē)間、車(chē)間辦公室、工業(yè)管道等

四大區(qū)域聲學(xué)隔音處理

除了自由聲場(chǎng)，還有一個(gè)與之相對(duì)立的聲場(chǎng)，我們稱(chēng)之為擴(kuò)散聲場(chǎng)，擴(kuò)散聲場(chǎng)在生活中有哪些應(yīng)用？

擴(kuò)散聲場(chǎng)

當(dāng)封閉空間內(nèi)被激發(fā)起足夠多的簡(jiǎn)正方式（相應(yīng)的駐波傳播方式）聲波時(shí)，由于不同方式有各特定的傳播方向，因而使達(dá)到某點(diǎn)的聲波包括了各種可能的入射方向。

在這種情況下，除了在擴(kuò)散場(chǎng)距離內(nèi)的自由聲場(chǎng)區(qū)和離界面1/4波長(zhǎng)范圍內(nèi)的固定干涉區(qū)以外，空間內(nèi)各點(diǎn)的聲能密度相等；從各個(gè)方向到達(dá)某點(diǎn)的聲強(qiáng)相等；到達(dá)某點(diǎn)的各波束之間相位是無(wú)規(guī)律的。具備這樣特性的聲場(chǎng)稱(chēng)為擴(kuò)散聲場(chǎng)。代表房間為聲學(xué)混響室。

聲學(xué)混響室是一個(gè)能在所有邊界上全部反射聲能，并在其中充分?jǐn)U散，使形成各處能量密度均勻、在各傳播方向作無(wú)規(guī)律分布的擴(kuò)散場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室。

混響室內(nèi)，基本都是弧形墻面或者光滑墻面，當(dāng)聲音在室內(nèi)傳播時(shí)，這些不規(guī)則墻面就會(huì)對(duì)聲波進(jìn)行反射，形成混響效果。

混響室的容積一般在100~500m3之間，對(duì)于混響時(shí)間上限來(lái)說(shuō)，高頻率決定于空氣中分子的吸收，低頻率取決于墻面上的黏滯性吸收。對(duì)于不同面積的混響室，用途也有所不同。

它主要用于測(cè)定材料的吸聲系數(shù)，空氣中的聲吸收，聲源和機(jī)器、設(shè)備等的聲功率及頻譜，測(cè)量某些電聲器件和設(shè)備的效率等聲學(xué)性能以及對(duì)靈敏機(jī)件作噪聲疲勞試驗(yàn)等。