A-level 應用科學/表演效果物理學/聲音
在設計音響系統之前，您需要了解聲音的本質。
聲音如何傳播
頻率和音調
振幅和音量
- 測量聲速
瞭解溫度、壓力、溼度等如何影響聲速
測量反射、折射和衍射
測量共振
理解干涉
測量不同型別表面的聲音吸收
測量不同型別表面的聲音反射
考慮如何將聲音從舞臺傳送到禮堂。
確保禮堂的音質始終如一
• 使用的裝置型別和質量；• 使用的麥克風和揚聲器數量和型別；• 揚聲器和麥克風的位置；• 表演區域的形狀；• 觀眾的位置；• 表演者位置；• 表演區域使用的材料。
許多人使用他們生活空間中的一兩個房間作為“戲劇”房間，在那裡進行戲劇或音樂室活動。有一種普遍的誤解認為，在房間裡新增揚聲器會提高房間音質。還有其他一些簡單的方法可以提高房間的音質，以產生類似於“劇院”的聲音。本網站將帶您瞭解一些關於聲學的基本知識，然後解釋一些有助於改善房間音質的解決方案。
您在房間裡聽到的聲音是直接聲和間接聲的組合。直接聲將直接來自您的揚聲器，而您聽到的另一種聲音則是從房間中的各種物體上反射過來的。
直接聲從電視機中直接傳播到聽眾，您可以在粗重的黑色箭頭中看到這一點。所有其他聲音都從表面反射出來，然後到達聽眾。
您是否曾經在戶外聽過揚聲器？您可能注意到聲音很薄很悶。這是因為聲音反射時，它比在開闊空間中更加飽滿和響亮。因此，當聲音被反射時，它可以增加飽滿度或空間感。反射聲的缺點是反射會放大某些音符，而抵消其他音符，從而使聲音失真。它還會影響音調質量，併產生類似回聲的效果。反射聲有三種類型：純反射、吸收和漫射。每種反射型別在建立“劇院”型別的聲學房間中都至關重要。
反射聲波，無論是好是壞，都會影響您聽到的聲音，聲音來自何處，以及聲音到達您的質量。反射聲的壞訊息是駐波。關於駐波的更多資訊 這些波是在聲音在房間內的任何兩個平行表面之間來回反射時產生的，例如天花板和地板或牆壁和牆壁之間。駐波會使 300 Hz 及以下的噪音失真。這些噪音包括低中頻和低音範圍。駐波傾向於聚集在牆壁和房間角落附近，這些聚集的駐波被稱為房間共振模式。
首先，指定房間尺寸（長度、寬度和高度）。然後按照以下示例操作：
a. 立方體
b. 房間中三個維度中的兩個相等
c. 尺寸相互為倍數的房間
人類聽到的聲音實際上是一種聲能。不同的材料以不同的頻率吸收不同的能量。在考慮房間聲學時，應該混合使用高頻吸收材料和低頻吸收材料。可以在此處找到一張表格，其中包含有關不同常見家用物品如何吸收聲音的資訊。
使用漫射聲音裝置是增加房間聲學效能的一種相當新的方法。它是一種創造聲音的方法，使其聽起來“有活力”。它們可以替換類似回聲的反射，而不會吸收太多聲音。
在此網站上發現了一些關於確定漫射物品應該放置在何處的方法。
1.) 如果您的房間裡已經鋪有地毯或窗簾，請使用漫射來控制側牆反射。
2.) 裝滿各種大小書籍的書架可以成為有效的漫射器。
3.) 在您的聆聽位置和前置揚聲器之間的房間表面使用吸聲材料，並用漫射材料處理後牆，以重新分配反射。
並非房間內的每個表面都需要進行處理才能獲得良好的房間聲學。這裡有一個簡單的找到房間問題點的方法。
1.) 找一位朋友在靠近某個揚聲器的牆壁上以揚聲器高度拿著鏡子。
2.) 聽眾坐在一個正常的觀看位置。
3.) 朋友然後慢慢地朝聽眾位置移動（沿著牆壁移動）。
4.) 在牆上標記每個位置，在這些位置上聽眾可以透過鏡子看到任何房間揚聲器。
5.) 恭喜！這些是房間中需要放置吸音材料的麻煩點。不要忘記，擴散材料也可以放置在這些位置。
| 溫度的影響 | |||
|---|---|---|---|
| θ 以 °C 為單位 | c 以 m/s 為單位 | ρ 以 kg/m³ 為單位 | Z 以 N·s/m³ 為單位 |
| −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 |
馬赫數是物體速度與空氣（介質）中聲速的比值。
在固體中，聲音的速度取決於材料的密度，而不是溫度。固體材料，如鋼，比空氣傳聲快得多。
在空氣中，存在多種測量聲音的方法。
最簡單的概念是使用兩個麥克風和快速記錄裝置（如數字儲存示波器）進行的測量。這種方法使用以下思路。
如果聲源和兩個麥克風排列成一條直線，聲源位於一端，那麼可以測量以下內容：
1. 兩個麥克風之間的距離 (x) 2. 訊號到達不同麥克風之間的時間延遲 (t)
那麼 v = x/t
一種較舊的方法是在場地的一端發出聲音，用一個可以被看到移動的物體來發出聲音。當觀察者看到發聲裝置動作時，他們啟動秒錶，當觀察者聽到聲音時，他們停止秒錶。再次使用 v = x/t，你可以計算出聲音的速度。這種方法需要兩個實驗方之間至少相隔 200 米才能獲得良好的結果。
在這些方法中，時間測量被時間倒數（頻率）的測量所取代。
昆特管是一個可以用來測量小體積中聲速的實驗的例子，它具有能夠測量任何氣體中聲速的優勢。這種方法使用粉末使節點和反節點對人眼可見。這是一個緊湊的實驗設定的例子。
可以在一根長管的口部附近握住一個音叉，該管浸入一桶水中，在這個系統中，如果管中空氣柱的長度等於 ({1+2n}/λ)，則管可以達到共振，其中 n 是一個整數。由於管在開口端處的反節點點略微位於管口之外，因此最好找到兩個或多個共振點，然後測量這兩個點之間的半波長。
這裡的情況是 v = fλ