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一、嘯叫的形成機理

前面講了，回聲是形成嘯叫的根本原因，沒有回聲則永遠不會嘯叫。那針對某個房間嘯叫具體是怎樣形成的？相位又是什麼呢？何為峰點、谷點？

1、聲音的一些基本特點

我們首先要記住聲音的一些基本知識：

1、聲音是靠空氣振動傳播的（在真空中人是聽不到聲音的）。

2、空氣中聲音傳播速度為340米/秒。

3、聲音的傳播需要能量。即傳播需要消耗功率，沒有能量的注入就不會有聲音的傳播；聲音在空氣中的傳輸能量會被空氣逐漸吸收轉化為熱量消耗從而聲音會越傳越弱小以至消失；海面上聲音往往傳不遠，這是因為海水比空氣和陸地對聲音能量的吸收要厲害的多，故往往輪船汽笛喇叭的功率要求達到上萬瓦特甚至十幾萬瓦特。

4、人耳可聽聲音頻率範圍：20Hz（赫茲）~20000Hz（赫茲），即空氣每秒振動的次數在20次到20000次人耳能聽到，每秒振動次數低於20次以下稱為次聲波，每秒高於20000次稱為超聲波。

5、人聲語言的音頻範圍：一般在200Hz~4000Hz之間。男性的頻率成分偏中低頻，女性的頻率成分偏中高頻。這就是為了儘量不占頻帶資源而電話機的帶通頻率一般設在300Hz~3000Hz的真正原因，而我們都知道電話機的通話音質完全可以接受。

6、音強：即聲音的大小強弱，空氣壓縮或擴張的程度越強則聲音越大，相反壓縮或擴張的程度越弱則聲音越小。

7、聲壓：聲音的大小用分貝（即dB）來表示，人耳可聽音強範圍在0dB~140dB左右。

8、分貝：分貝是對聲壓的對數表示方式，即參照物按乘除法的方式變化時我們的對數（即分貝）按加減法的方式來表示。其中人耳聽力曲線是與對數曲線非常相近，即當音量成倍增大時，人耳聽覺對音量的這種增大感覺要遲緩，越是到了高聲壓級（大音量）後，感覺越遲緩。用分貝表述聲壓單位符合人耳的聽覺特性。

舉例：音量增加了10倍，我們分貝表示增加了20dB；當音量再增加10倍即原來的10＆#215;10＝100倍時，我們的分貝值再增加20dB即20＋20＝40dB；同理，當一個聲音增加了100000倍即10＆#215;10＆#215;10＆#215;10＆#215;10＝100000倍，我們用分貝值表示此聲音增加了20＋20＋20＋20＋20＝100dB；顯然用分貝數表示聲壓比直接表示聲壓值要顯得易讀和省事（至少少寫了許多的「0」，不信試著寫出並讀出200dB聲壓的聲音增加了多少倍？10000000000倍）；實際倍數和分貝換算之間還有一個方式即：聲壓每增加1倍，分貝值增加6dB；再增加1倍即2＆#215;2＝4倍，分貝值增加6＋6＝12dB；以此類推。相反，當聲音減弱多少倍，分貝值則相應地按上述換算關係減去多少分貝。

值得注意的是對功率的表示值是功率每增加10倍產生的聲壓分貝值只增加10dB，功率每增加1倍產生的聲壓分貝值只增加3dB，這剛好是前面換算的一半。這是因為功率是一個複合參數（電壓和電流同時作用才叫功率），大家不必知道這是為什麼，只是必須知道是這麼一回事，因為在實際的擴聲中，有能量的消耗才會有聲音產生，功率是能量的實際表徵，故功率的換算方式具有實際意義。

9、人耳聽覺音強範圍描述：

0dB音強指在完全消音的房間裡人耳剛剛能聽到或感到聲音存在時的聲音大小（顯然，這種理論上的環境是不會存在的，完美的消音室也做不到0dB的聲音出來）；人們正常音量講話口腔位置發出的聲壓在100dB左右，在環境相對安靜時人們耳朵感覺最舒服的音量大小在88dB~92dB左右（這一點尤為重要，我們在常規語言擴聲領域追求的每一聽眾位置能得到的平均聲壓就在這一數值，聲壓過弱過強人耳都容易感覺疲勞）；大多數人在聲壓達到130dB~140dB即感到耳疼、頭痛、頭皮發炸，即痛域值；我們知道太空人在火箭升空過程中耳朵要承受160dB的噪音是多麼不容易，痛域值比常人簡單的多出20~30dB這意味著經過訓練的太空人他的要比常人能承受的極限聲音還可以高出10倍到30倍左右。

10、波長：20Hz的聲音每振動一次聲音已走了17米（即20Hz聲音的波長為17米=340米/秒除以20Hz）、20000Hz的聲音每振動一次聲音已走了0.017米（即波長1.7厘米）；

11、直達聲：聲音在空氣中直接進入人耳的聲音叫直達聲；

12、反射聲：聲音經過建築物反射後進入人耳的聲音叫反射聲；聲音在傳播中遇到障礙物（比如牆面、地面、桌椅等）時，一部分進入障礙物被其吸收，一部分被障礙物反射回去（即回聲，其反射方向同鏡子反射光線一樣）；

一次反射聲：聲音被障礙物第一次反射後的聲音叫一次反射聲，一次反射聲弱於直達聲；

二次反射聲：聲音被障礙物第二次反射後的聲音叫二次反射聲，二次反射聲弱於一次反射聲；

N次反射聲：聲音被障礙物第N次反射後的聲音叫N次反射聲；N次反射聲弱於N-1次反射聲；

13、房間聲音的描述：

當一個房間完全吸收聲音能量，則該房間完全沒有反射聲只有直達聲，這種房間我們稱之為消音室，這時人耳聽到的聲音發乾、乾癟。

當一個房間完全不吸收聲音能量而只有反射稱為不吸音，這時反射聲的能量不衰減，叫反射聲過強；這時人耳聽到的聲音渾濁、混沌。

直達聲和反射聲往往先後作用於人耳，實驗表明當兩者時間相差50ms（0.05秒）以內，人耳聽不到兩個聲音，反射聲起到補充直達聲的作用，聲音變得厚實、豐滿；

14、房間混響時間：

無數次的反射聲和直達聲共同形成了混響，當一個房間的混響時間在1秒到2秒之間為混響適中，人感覺聽感舒適；當混響時間大於4秒則聽感渾濁，說明房間反射過強、吸音過弱，應增加一些吸音措施；當混響時間小於1秒則聽感乾癟，說明房間吸音過強、反射過弱，應減少一些吸音措施；

15、聲音的相位：

我們知道聲音是通過空氣的壓縮和擴張來傳播的，對空間的某一點來說，當直達聲壓縮該點的空氣，而反射聲反射到該點時有兩種情況：

一、同樣地在壓縮該點的空氣，我們稱反射聲和直達聲在該點的相位相同，則該點空氣壓縮的程度變強，音強得到增加，聲壓得到了提高；

二、相反地在擴張該點的空氣，我們稱反射聲和直達聲在該點的相位相反，則該點空氣壓縮的程度變弱，音強得到減弱，聲壓得到了降低。一句話：相位相同聲音變大，相位相反聲音變小。