聲學小常識-迴音(Echo)

迴音屬於殘響的延伸(聲學小常識-殘響(Reverberation))
它的定義是：初始聲音延遲35毫秒以上才反射迴來的聲音。而35毫秒以內，因為沒辦法與原始音進行區別，只能視為原始聲波的加強。
回音的例子很常見，如我們到深山裡對著山谷大喊，通常經過幾秒過後，便會聽到相同的聲音傳來，就好像有人在回應你一樣， 這是最典型的迴音。一般來說，空間越大，迴音產生的間隔時間就越長，而在密閉的方形小房間裡，因為四面都是平行面，迴音會短而連續，這時稱之為顫動迴音(Flutter Echoes)。

聲學小常識-駐波(Standing Wave)

我們在先前聲學小常識-音色渲染(Coloration)一文中有提到「駐波」一詞，但卻沒有解釋何謂「駐波」，我想用圖示說明比較簡單，請看下圖：

n表示駐波的數量，l 表示牆面距離

當兩面平行牆面距離剛好等於聲音1/2波長的整數倍時，便會產生駐波的現象。

大家可以複習一下先前的 「聲音」的基本特性音頻、波長、波速、振幅以及聲學小常識-響度RMS一文，駐波產生時，因能量重疊而導致振幅提高，所以該頻率的聲音便會顯得特別大聲。

聲學小常識-殘響(Reverberation)

大家應該都有經驗，當一個人走進地下道時，我們所踏出的每一個腳步都會傳來陣陣回音，好像很多人跟你一起走一樣，這就是聲音的殘響。

所謂的殘響，在定義上就是音源停止發聲，但聲音卻在空間中繚繞並逐漸變小的現象。有的人也許會好奇，為什麼有這種現象呢？

在這裡再舉一個例子，或許有人家裡作裝潢有類似的經驗，當進入一個什麼擺設都沒有的房間時，也有地下道一樣的現象，而當房間裡所有的擺設都裝設完成後，這種現象就沒那麼明顯了。

主要原因是因為聲音在這種類型的空間裡，「天花板-地板」以及「牆-牆」之間所形成的平行反射面，且中間沒有任何阻攔，所以聲音會在平行面之間不斷往返，直到能量耗盡為止。但若放置各式各樣的擺飾後，聲音雖然一樣會不斷往返反射，但能量卻會在過程中被這些擺設品所阻撓而快速消耗而減少反射次數，也因此造成殘響時間大幅的降低。

附帶一題，有些聰明的看倌可能有聯想到在唱KTV時，我們有時後會去調整麥克風的echo， 這其實就是一種模擬殘響的效果，可以讓聲音變得更有空間感。

講到這裡，大家應該可以體會到，控制空間裡的殘響時間其實是聲學裡面一個很重要的環節，因為這會影響聲音聽起來的感覺，我們再另文介紹不同類型的空間對殘響時間的要求。

聲學小常識-PNC噪音標準(Preferred Noise Criteria)

想要測房間的噪音很簡單，就是拿麥克風跟音壓表來測就行了，那麼我們要怎麼評估這個環境是否寧靜呢？是否有個等級之分呢？

有一個通用的簡單指標—「PNC噪音標準」。

PNC噪音標準是由 音頻-音量曲線所組成，範例請洽「google大神」
測試時以一天之內的不同時間裡測試的最大值評定，然後套用在PNC曲線尚便可得到該環境的PNC等級。

一般來說，錄音室的最大環境噪音音量為PNC15

聲學小常識-音色渲染(Coloration)

音色渲染，就像水彩畫的渲染技法一樣，在某些空間裡的某些頻率的殘響時間總是特別突出，為什麼會這樣呢？主要造成這樣的現象有兩個因素，一是房間的布局及大小，二則是聲音頻率。

假設房間四面都是平行水泥牆，因為音波在碰到牆壁時直接反射回來，假設反射的長度(牆壁與牆壁之間的距離)剛好與聲音的波長程整數比，便會形成駐波而加成，導致此頻率的聲音特別凸顯而大聲。

提示：定溫下音速為固定，而聲音頻率與波長成反比，詳情請閱「聲音的基本特性」一文

聲學小常識-吸音(Absorption)

先前有提到，聲音是一種能量的傳遞，且以波的形式進行，而當聲波撞擊到物體的時候會產生什麼現象呢？其實有三種狀況，也就是「穿透」、「反射」及「吸收」。本篇先介紹「吸收」的現象。

所謂的吸收，就是聲音的能量在撞擊物體時被轉換成另一種形式，大部分情況下是被轉換為熱能。聰明的看倌應該已經聯想到了，那是不是不同的物體會有不同的吸音能力呢？答案是肯定的，而且有一個最常用來評估物體吸音能力的指標-吸音係數，以聲音的頻率來區分，當一道300Hz的聲音撞擊到物體時，被吸收掉了70％的能量，則我們可稱此物體對300Hz的音波的吸音係數為0.7。

市面上處理吸音的材料有四種類型，分別為：滲透式吸音(Porous)、嵌板吸音(Membrane)、荷姆茲共鳴器(Helmholtz Resonators)以及寬頻吸音(Boadband)。簡介如下：

• 滲透式吸音
  最常見的吸音材類型，顧名思義就是聲音滲進材料裡就被吸收了，如傳統的軟質地毯、玻璃棉、吸音磚都屬於這種型式，原理是這些材質內部都有許多不規則的小空隙，聲音一進入之後就容易在這些空隙中不斷反射後被吸收，尤其是高頻音，因其波長較短，反射次數高，所以能量消耗快，所以這種類型的吸音材料主要能處理的也是高頻音的部份。
• 嵌板吸音
  較常運用於音響室的低音陷阱(Bass Traps)，吸音原理與滲透式不同，是以共鳴的方式吸音，透過控制嵌板的共鳴點把相同頻率的聲音吸收。
• 荷姆茲共鳴器同樣是利用共鳴，但與嵌板相反的是此吸音方式是透過相反相位的共鳴來抵銷聲音，荷姆茲共鳴器的構造就像許多水位不同的瓶子一樣，瓶中的空氣層因為水位的關係而有不同的共鳴點，當符合該瓶子共鳴點的聲音撞擊該瓶子時，瓶內的空氣便開始產生共鳴而傳出不同相位的聲音，而這一進一出的聲音接觸之後，便產生的抵銷的效果。
• 寬頻吸音
  原理與滲透式接近，也是透過不斷讓反射以吸收聲音能量，結構是由許多的平行配置的多孔懸吊垂板所組成，讓聲音撞擊垂板後經過繞射再撞擊另一塊垂板藉此消耗能量。講到這裡，寬頻吸音好像沒什麼好處，但實際上，寬頻吸音是可以透過調整垂板間距、垂板大小、垂板材質...等來調整欲吸收的聲音頻率，應用上彈性較高。