实验心理学-(修订版) 作者：张学民 开 本：其它 书号ISBN：9787303088867 定价：70.0 出版时间：2007-12-01 出版社：北京师范大学出版社

四、声波的传播特性
    声波是机械振动或气流扰动引起周围弹性介质发生波动的现象，声波所波及
的空间范围称为声场。声波的传播具有一定的物理特性和传播规律，下面就对声
波的传播规律进行简单的阐述。
    (一)声波传播的衰减特性
    声波在空气或其他介质的传播过程中，由于受到介质阻挡和摩擦部分能量会
转化为热能使声音的能量衰减。这种损耗在很大程度上与声波的频率有关，声音
的频率越高，振动越快，能量的衰减就越多。在空气中，吸收损耗与声波频率的
平方成正比。在大空间和均匀的介质中，某点的声强的衰减与该点至声源的距离
平方成正比，而声压与该距离成反比。
    (二)声波的反射、折射和衍射
    当声波遇到障碍物时，声波会产生反
  射现象。当声波传播过程中遇到凹凸不平
  的障碍物界面时，由于界面不再是连续的
  平面，向前传播的声波不能互相叠加，向
  后传播的声波也不能互相抵消，所以不能
  形成清晰的回声，导致声波的散射现象，
  声波的散射现象对于建筑声学设计是非常
  重要的，建筑设计者通常采用这一原理来
  达到吸声和抵消回声的效果，从而改善建
  筑内的声音的听觉质量。
    当声波从一种介质传播进入另一种介
  质时，由于声波在两种介质的传播速度不
  同，声波将在这两种介质的界面处发生传
  播方向改变的现象，这种现象叫做折射。
  如果声波在相同的不均匀的介质中传播，
  也会出现折射现象。
    衍射是由于介质中的障碍物而引起的
  波阵面畸变现象。这种衍射现象与障碍物
 或其表面孔隙的大小有关。如果孔隙或障碍物相对于声波的波长较小时，在不高
的围墙外能听到围墙内的声音等，衍射现象就会比较明显；而当孔隙或障碍物的
尺寸比波长大得多时，衍射现象就会得到削弱，此时声波可顺利通过孔隙而不发
生衍射现象。对于不同频率的声波，对同一障碍物或孔隙所产生的衍射现象的强
度是不同的。一般频率较低的声波较易以衍射的方式越过或穿过障碍物，而较高
频率的声波则会产生显著的反射现象。
    (三)声波的干涉现象
    当A、B两个相同的频率、相同振幅和相同相位的声源在某一介质中传播时
(见图9—3)，点声源A、B是两个圆心位置，其中实线代表声波压缩状态，虚线
代表声波密集状态。两者的压缩交点或稀疏交点M表示振幅相加的声波阵面点，
图中实线与虚线的交点m表示声波在压缩与稀疏互相抵消。用粗实线把极大值
诸M点连起来，用虚线把极小值诸m点连起来。这两条线之问的那些点的振动
状态处于二者之间，这种现象称为声波的干涉现象。声音的干涉现象对于建筑声
学设计具有重要的参考价值。如在一个礼堂安装两个扬声器，那么坐在不同位置
听到的声音是不一样的。离扬声器近的人听到的声音和离扬声器远的人听到的声
音可能存在不同步的现象，甚至出现回音。如果安装的扬声器数量较多，这种干
涉现象就会明显的衰减。因此，一个建筑的声学设计对建筑内的音响效果有着显
著的影响，合理的音响设计可以消除声音的干涉现象，从而保证建筑内良好的音
响效果。
    听觉掩蔽效应是指对呈现的较弱声音的听觉感受受到另一个较强的声音(掩
蔽音)影响的现象。研究表明，3～5千赫兹绝对感受阈限*小，即人耳对它的微
弱声音*敏感，而在低频和高频区的绝对感受阈限要偏高一些。在不同的频率范
围内，产生听觉掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的强度差异也是不同的，在听觉敏
感的频率范围内，产生听觉掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的强度差异要小一些；
而在听觉不敏感的频率范围内，产生听觉掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的强度差
异要大一些，此外，被掩蔽音和掩蔽音之间的绝对强度的高低也会影响产生听觉
 掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的相对强度差异。下面详细介绍一下不同听觉刺激
条件下的听觉掩蔽现象。
    1．纯音的掩蔽效应
    对于纯音的听觉刺激，产生的听觉掩蔽现象有如下的规律：
    ①对处于中等强度时的纯音来说，*有效的掩蔽是出现在该频率附近的
纯音；
    ②低频的纯音可以有效地掩蔽高频的纯音，而高频的纯音对低频的纯音的掩
蔽效应则要弱一些。
    2．复合音对纯音的掩蔽现象
    如果掩蔽声音为多频率纯音合成的宽带复合音，被掩蔽的声音为纯音，则产
生的掩蔽在低频段一般高于高频段的复合音，当掩蔽音超过500赫兹时频率每增
加10倍，掩蔽音的强度增加10dB。如果掩蔽音为窄带复合音，被掩蔽声为纯
音；则位于被掩蔽音附近的由纯音组成的窄带复合音的临界频带产生的掩蔽作用
*明显。
    3．实时与异步的听觉掩蔽效应
    (1)频段掩蔽
    频段掩蔽是指掩蔽声与被掩蔽声同时存在且相互作用时发生的掩蔽效应，该
掩蔽又称为实时掩蔽。实时掩蔽通常发生在频段中的一个强掩蔽音与发声的弱音
同时存在时，弱音与强音的频率越接近，就越容易被掩蔽；相反，弱音离强音越
远越不容易被掩蔽。一般低频的声音容易掩蔽高频段的声音。
    (2)时域掩蔽
    时域掩蔽是指掩蔽效应发生在掩蔽音与被掩蔽音异步呈现时，又称异步掩
蔽。异步掩蔽包括前导掩蔽和后滞掩蔽。如果是掩蔽声音出现前的某一段时间内

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