畅游听力学，声场知多少

　　在听力学的应用中，不管是听力检测还是助听评估等都需要在一个特定的环境中进行，这样才能获得比较准确的结果，这就需要我们在测听室中建立相对应的声场环境。

　　简单来说，媒质中有声波存在的区域就是声场。声场可以有多种分类（自由场或扩散场），而现实中纯粹的自由场或扩散场是不存在的，多是不同性质的声场的组合。

　　1.自由声场

　　自由声场是指没有边界的、媒质均匀且各向同性的声场，现实世界中是很难实现的。若在一个声场内，声波可以自由行进、声场中的物体远离声源、反射的影响可以忽略，这样的声场就可以近似模拟自由声场。为科学实验的目的，可以在室内或腔体内，六面都铺设吸声材料，来实现自由声场的条件，称为消声室或消声腔。

　　2.消声室的建造

　　要在一定的空间内近似实现自由声场的条件，必须同时具备消声和隔声的条件。消声是指声源发射出去无反射，而隔声是要将外界声音隔绝在外。

　　具体建造时，内墙面要铺设由吸声材料制成的尖劈（为使空气与吸声材料间的声阻抗实现逐渐过渡，获得良好的阻抗匹配和吸声效果而设计制成的尖劈状、具有很高吸声系数的吸声体称为吸声尖劈），交错排列，使声波在多个尖劈侧面经过多次反射、折射后被吸收，声波不会再被反射到腔体中心区。外墙由高反射率的材料制成，防止外界声波的透射。

　　墙体质量越大，声波频率越高，隔声效果越好。墙体内填塞高吸收率的吸声材料（如玻璃棉、矿渣棉等多孔材料或穿孔胶合板等）。有条件的话，最好采用双层墙结构以进一步隔绝外部噪声，同时用弹簧结构和橡皮减震垫使内层的消声室悬浮起来，使得地面振动不易传入消声室内。

　　若房间的六面中只有地面未铺设吸声材料，则可能对声波产生影响，叫做准自由声场。

　　3.扩散场

　　扩散场是指能量密度均匀，即各处声强相同，在各个传播方向上做无规则分布的声场。纯粹的扩散场实现起来同样是困难的，只能在大的混响室中实现。

　　房间内的声源受六面墙壁或其他反射体的交替反射，使空间的声能在一定时间内不断混叠，即使声源停止发声，声波仍可持续一段时间，这种现象称为混响。衡量混响程度的参数叫做混响时间，是指当声源停止后，室内原来已经稳定的声压级降低60 dB所需的时间。

　　当房间尺寸较小时，声波在短时间内就受到界面的多次反射，由于界面的吸收而使空气中的声能很快衰减，因此混响时间短。大房间的情况正相反，因而混响时间长。室内混响时间的长短还决定于墙面的吸声特性，光滑的墙面反射强、吸声少，房间混响时间长；蓬松的墙面反射弱、吸声多，房间混响时间短。

　　声波在房间里多次反射，往往会出现驻波现象，使声场的空间分布不均匀。当房间的长、宽、高的尺寸接近声波半波长的整数倍时，驻波现象较易出现。在临床声场测听时，不使用纯音而改用调制深度为5%的调频音（啭音），就是为了避免测听室中可能出现的驻波。

　　4.测听室

　　严格地讲，消声室一定要同时具备消声和隔声的条件；而隔声室不一定满足消声的要求。临床测听用的房间，如果不涉及声场测听的内容而只是用耳机给声，则达到一定的隔声条件即可；而一个多用途的测听室，则需要在隔声和消声方面都做一定的处理。但由于消声室造价过高，临床测听对声场本底噪声的要求又低于科学研究之用，所以日常使用的测听室只能叫做声学处理室。

　　声场因其离声源距离的不同，分为近场和远场，声场性质也在变化（由自由声场向扩散声场过渡）。近场是指离声源的距离小于几个波长，声波源的大小和形状需要加以考虑的区域。声压由声源发出的声波主导，不能看作点声源，反平方定律不适用。当与声源的距离超过几个波长之后，称为远场。来自声场四周的反射可不考虑，可作为自由场而适用反平方定律。而随着距离的进一步增加，反射波的影响开始显现，声场性质变为扩散场，不能再应用反平方定律。

    来源：聆听在线