室内声学装饰设计是建筑声学中非常重要的组成部分，针对体育馆、剧院、多功能厅、音乐厅、电影院、会议厅、学校、医院、商业空间、办公空间、家庭影院、视听室、录音室、演播室等需要降低噪声和回音的公共空间。众所周知，这些场所往往 由于 室内空间大、内部结构多样性、室内音质要求高 等原因，声音在传播的过程中容易引起驻波、振颤回声、声染色等声学缺陷，只有在前期装饰设计阶段介入声学设计（降噪与音质设计），才能在后期施工后得到想要的声场效果。下面从室内空间的声学原理与设计的重要性开始，向大家进行简要描述。

01 声音的传播

声音是人耳通过听觉神经对空气振动的主观感受。声音产生于物体的振动，例如扬声器的纸盆、拨动的琴弦等等，这些振动的物体称之为声源。声源发声后，必须经过一定的介质才能向外传播。这种介质可以是气体，也可以是液体和固体。在受到声源振动的干扰后，介质的分子也随之发生振动，从而使能量向外传播。但必须指出，介质的分子只是在其未被扰动前的平衡位置附近作来回振动，并没有随声波一起向外移动。介质分子的振动传到人耳时，将引起人耳耳膜的振动，最终通过听觉神经而产生声音的感觉。

02 自由声场与室外声场

传播声波的空间称为声场，声场又分为自由声场、扩散声场（混响声场）和半自由声场。所谓自由声场，即声源在均匀、各向同性的媒质中，边界的影响可以不计的声场称为自由声场。在自由声场中，声波按声源的辐射特性向各个方向不受阻碍和干扰地传播。

但是，理想的自由声场很难获得，人们只能获得满足一定测量误差要求的近似的自由声场。例如地面反射声和噪声可忽略的高空，当气象条件适宜时，便可以认为是自由声场。实际上风、云、空气密度变化等，都会影响声波的传播。又如在经过专门设计的房间中，在一定的频率范围内，房间的边界能有效地吸收所有入射的声波，这样的房间内的声音主要是直达声，也可认为是自由声场，这样的房间称消声室，多用于一些设备的测试工作。

在室外，某点声源发出的球面声波，其波阵面连续向外扩张，随着声波与声源距离的增加，声能迅速衰减。当点声源向没有反射面的自由空间辐射声能时，声波以球面波的形式辐射。这时，任何一点上的声强遵循与距离平方成反比的定律。如果用声压级表示，则距离增加一倍，声压级衰减6dB。

03 室内声场

在室内，声波在封闭空间中的传播及其特性比在露天场合要复杂得多。这时，声波将受到封闭空间各个界面，如顶棚、地面、墙壁等的反射、吸收与透射，室内声场因而存在着许多与自由声场不同的声学问题。因此，研究室内声场，对室内音质设计和噪声控制具有重要的意义。

室内声的组成

• 直达声：是室内任一点直接接收到声源发出的声音，是接收声音的主体，不受空间界面影响，其声强基本与听点到声源间距离的平方成反比衰减。
  

• 早期反射声：指延迟直达声50ms以内到达听声点的反射声，对声音起到增强作用。在大空间内，因反射距离远，易形成回声，产生空间感。

  
  

• 混响声：声波经室内界面的多次反射，迟于早期反射声到达听点的声音，直至声源停止发声，但由于多次反射，听点仍能听到，故又称余声，影响声音的清晰度。

04 室内声场的特点

室内空间的声场受到室内各个界面的影响，与自由声场相比，其主要特点有：

• 听者接收到的声音，不仅包括直达声，还有陆续到达的来自各反射面的发射声，它们有的经过一次发射，有的经过多次反射；

  
  

• 声波在各界面除了反射外，还有散射、投射和吸收等声学现象发生；

  
  

• 声能的空间分布发生了变化；

  
  

• 由于房间的共振可能引起某些频率的声音被加强或减弱；

  
  

• 与自由声场有不同的音质。

  
  

室内声音的变化过程

• 室内声音的增长：声源在室内辐射声能时，声波即同时在空间开始传播，当入射到某一界面，就有部分声能被吸收，其余部分则被反射。反射的声能继续传播，将再次乃至多次被吸收和反射。这样，在空间就形成了一定的声能密度，如果声能连续发生，随着声源不断地供给能量，室内声能密度随时间而增加，这就是室内声音的增长过程。

• 稳态声能密度：当一定时间内，室内表面吸收的声能与声源供给的能量相等，室内声能密度就不再增加，而处于稳定状态。需要指出，实际上，大多数情况下，大约经过1~2s，声能密度即接近最大值（稳态）。对于一个室内吸声量大、容积也大的房间，接近稳态前的某一时刻的声能密度，比一个吸声量、容积均小的房间要弱。所以，在房间声学设计时，需恰当地确定容积和室内吸声量。

室内声音的衰变

      当声能密度达到稳态时，若声源突然停止发声，室内接收点上的声音并不会立即消失，而是有一个逐渐衰变的过程。首先是直达声消失，然后是一次反射声、二次反射声……逐次消失。因此，室内声能密度将逐渐减弱，直至趋近为零。这一衰变过程称为“混响过程”或“交混回响”。

从室内声音的增长、稳态和衰变过程可以看出，当室内表面反射很强时，声源发声后，可获得较高的声能密度，而进入稳态过程的时间稍晚一点。当声源停止发声后，反射声消失的时间拖得长些，即声音衰变较慢。若室内表面吸声量增加，则与上述情况相反，短时间内达到稳态，且声能密度小，其混响过程也短一些。对音质要求较高的场所，须控制交混回响时间，譬如音乐厅，其内部装修就须专门人员进行设计，根据房间的大小、尺寸、墙壁与天花板的情况，采用一定的吸音材料以减小声音的反射。