A-level 应用科学/表演效果物理学/声音
在设计音响系统之前，您需要了解声音的本质。
声音如何传播
频率和音调
振幅和音量
- 测量声速
了解温度、压力、湿度等如何影响声速
测量反射、折射和衍射
测量共振
理解干涉
测量不同类型表面的声音吸收
测量不同类型表面的声音反射
考虑如何将声音从舞台传送到礼堂。
确保礼堂的音质始终如一
• 使用的设备类型和质量；• 使用的麦克风和扬声器数量和类型；• 扬声器和麦克风的位置；• 表演区域的形状；• 观众的位置；• 表演者位置；• 表演区域使用的材料。
许多人使用他们生活空间中的一两个房间作为“戏剧”房间，在那里进行戏剧或音乐室活动。有一种普遍的误解认为，在房间里添加扬声器会提高房间音质。还有其他一些简单的方法可以提高房间的音质，以产生类似于“剧院”的声音。本网站将带您了解一些关于声学的基本知识，然后解释一些有助于改善房间音质的解决方案。
您在房间里听到的声音是直接声和间接声的组合。直接声将直接来自您的扬声器，而您听到的另一种声音则是从房间中的各种物体上反射过来的。
直接声从电视机中直接传播到听众，您可以在粗重的黑色箭头中看到这一点。所有其他声音都从表面反射出来，然后到达听众。
您是否曾经在户外听过扬声器？您可能注意到声音很薄很闷。这是因为声音反射时，它比在开阔空间中更加饱满和响亮。因此，当声音被反射时，它可以增加饱满度或空间感。反射声的缺点是反射会放大某些音符，而抵消其他音符，从而使声音失真。它还会影响音调质量，并产生类似回声的效果。反射声有三种类型：纯反射、吸收和漫射。每种反射类型在创建“剧院”类型的声学房间中都至关重要。
反射声波，无论是好是坏，都会影响您听到的声音，声音来自何处，以及声音到达您的质量。反射声的坏消息是驻波。关于驻波的更多信息 这些波是在声音在房间内的任何两个平行表面之间来回反射时产生的，例如天花板和地板或墙壁和墙壁之间。驻波会使 300 Hz 及以下的噪音失真。这些噪音包括低中频和低音范围。驻波倾向于聚集在墙壁和房间角落附近，这些聚集的驻波被称为房间共振模式。
首先，指定房间尺寸（长度、宽度和高度）。然后按照以下示例操作：
a. 立方体
b. 房间中三个维度中的两个相等
c. 尺寸相互为倍数的房间
人类听到的声音实际上是一种声能。不同的材料以不同的频率吸收不同的能量。在考虑房间声学时，应该混合使用高频吸收材料和低频吸收材料。可以在此处找到一张表格，其中包含有关不同常见家用物品如何吸收声音的信息。
使用漫射声音设备是增加房间声学性能的一种相当新的方法。它是一种创造声音的方法，使其听起来“有活力”。它们可以替换类似回声的反射，而不会吸收太多声音。
在此网站上发现了一些关于确定漫射物品应该放置在何处的方法。
1.) 如果您的房间里已经铺有地毯或窗帘，请使用漫射来控制侧墙反射。
2.) 装满各种大小书籍的书架可以成为有效的漫射器。
3.) 在您的聆听位置和前置扬声器之间的房间表面使用吸声材料，并用漫射材料处理后墙，以重新分配反射。
并非房间内的每个表面都需要进行处理才能获得良好的房间声学。这里有一个简单的找到房间问题点的方法。
1.) 找一位朋友在靠近某个扬声器的墙壁上以扬声器高度拿着镜子。
2.) 听众坐在一个正常的观看位置。
3.) 朋友然后慢慢地朝听众位置移动（沿着墙壁移动）。
4.) 在墙上标记每个位置，在这些位置上听众可以通过镜子看到任何房间扬声器。
5.) 恭喜！这些是房间中需要放置吸音材料的麻烦点。不要忘记，扩散材料也可以放置在这些位置。
| 温度的影响 | |||
|---|---|---|---|
| θ 以 °C 为单位 | c 以 m/s 为单位 | ρ 以 kg/m³ 为单位 | Z 以 N·s/m³ 为单位 |
| −10 | 325.4 | 1.341 | 436.5 |
| −5 | 328.5 | 1.316 | 432.4 |
| 0 | 331.5 | 1.293 | 428.3 |
| +5 | 334.5 | 1.269 | 424.5 |
| +10 | 337.5 | 1.247 | 420.7 |
| +15 | 340.5 | 1.225 | 417.0 |
| +20 | 343.4 | 1.204 | 413.5 |
| +25 | 346.3 | 1.184 | 410.0 |
| +30 | 349.2 | 1.164 | 406.6 |
马赫数是物体速度与空气（介质）中声速的比值。
在固体中，声音的速度取决于材料的密度，而不是温度。固体材料，如钢，比空气传声快得多。
在空气中，存在多种测量声音的方法。
最简单的概念是使用两个麦克风和快速记录设备（如数字存储示波器）进行的测量。这种方法使用以下思路。
如果声源和两个麦克风排列成一条直线，声源位于一端，那么可以测量以下内容：
1. 两个麦克风之间的距离 (x) 2. 信号到达不同麦克风之间的时间延迟 (t)
那么 v = x/t
一种较旧的方法是在场地的一端发出声音，用一个可以被看到移动的物体来发出声音。当观察者看到发声设备动作时，他们启动秒表，当观察者听到声音时，他们停止秒表。再次使用 v = x/t，你可以计算出声音的速度。这种方法需要两个实验方之间至少相隔 200 米才能获得良好的结果。
在这些方法中，时间测量被时间倒数（频率）的测量所取代。
昆特管是一个可以用来测量小体积中声速的实验的例子，它具有能够测量任何气体中声速的优势。这种方法使用粉末使节点和反节点对人眼可见。这是一个紧凑的实验设置的例子。
可以在一根长管的口部附近握住一个音叉，该管浸入一桶水中，在这个系统中，如果管中空气柱的长度等于 ({1+2n}/λ)，则管可以达到共振，其中 n 是一个整数。由于管在开口端处的反节点点略微位于管口之外，因此最好找到两个或多个共振点，然后测量这两个点之间的半波长。
这里的情况是 v = fλ