知識丨如果空間尺寸低於半個波長就聽不到這個頻率以下的聲音？

楊迎春，全國圈內知名小空間聲學設計達人，Cedia巡迴展受邀12城講師、成都國際音響

網上流傳這樣的定論，如果空間尺寸低於半個波長就聽不到這個頻率以下的聲音，其實這是一個Hi-Fi界的謬論，哪怕是9平的房子都能不管是客觀指標儀器所測，還是主觀體感的沙發振顫及樓板震盪都可以明確證明下潛到20Hz以下。

全頻段20Hz-20kHz聽音位實測瀑布圖能量最少在300毫秒內衰減20dB以上。主要是超低頻累積頻譜能量瀑布圖要做到快速消散

另外，事實上我還看到來自發燒友這樣的定論：

“9米的房子到不了20Hz吧，40米差不多”。

但這又是一個能害了99%發燒友的理論

。

下面就以資料說話，以一個房間結構圖來進行分析，這個房間規格為（長）3。2m×（寬）3。3m×（高）2。9m。

在這個空間中，我們進行一些測量和分析，在使用陣列式3×12英寸的有源超低音炮下，原生頻響消聲室EQ：16- 160Hz開口/22-160Hz密閉，擺位除錯好後，聽音位實測。

炮加主箱16Hz-100Hz基本正負3。5dB；瀑布能量圖在約23Hz能量消散最慢，經過250毫秒衰減20dB，其它頻率能量幾乎衰減完畢。

這個理論是聲學中高頻才符合的，幾何統計聲學法，用接近光反射的特性來分析聲學，超低頻是波動聲學，可以簡單地看作是一缸水。

發這個10平正方體異形，炮是明確不管是主觀還是客觀，頻率都下到了20Hz以下的。

全頻段20Hz-20kHz聽音位實測±5dB以內

如果是按那個理論，人耳要能接收到至少2分之1波長來算，

344/3/2=57Hz。

就是說57Hz以下，就不管是主觀還是客觀，都不會有聲壓存在了，所以那個房間尺寸達不到半波長就不能接收一個完整聲波，就聽不到這個頻段以下的聲音的理論，是歷史以來在玩家圈流傳害了無數人的謬論，超低頻涉及空間阻尼，不再光是簡單的像光一下的反射疊加和抵消

說到這裡了就細科普一下為什麼會出現謬論，並且幾十年流傳這麼久這麼廣泛的原因：

聲流在空間裡的傳播主要是下面三種方法研究：

幾何聲學法、統計聲學法和波動聲學法。

幾何聲學方法是指在研究自由聲場的擴散性時，忽略聲的波動特性，採用聲線來描述聲音傳播途徑的方法。

當室內聲音傳播到一個尺寸比聲波長度大得多的介面時，可用幾何聲學方法研究聲音的傳播規律。

這種而用聲線概念研究聲傳播途徑是根據反射定律：聲線的反射角等於入射角，且反射聲線和入射聲線與法線在同一平面上。在輔助理解的情況下，可以看作是和光的特性類似。

統計聲學方法是指從能量的觀點出發，忽略聲的波動特性，用統計學手段來描述聲場平均狀態的方法。

這種用能量概念研究聲場狀態是根據反平方規律：

對一個波陣面為球形的點聲源來說，聲場強度與離聲源中心距離的平方成反比。

一個連續發聲的聲源在室內開始發聲時，穩定聲場並不立刻建立，是隨時間逐步增長而達到穩定狀態。聲源停止發聲後，聲場也不會立刻消失，而有一隨時間逐漸衰減的過程。

室內總吸聲量越大，衰減就越快；房間體積越大，衰減越慢。

聲源停止發聲後，聲音還會在室內延續的現象稱為混響，其衰減過程為混響過程。所以空間聲學重最重要的其中一個引數就是混響時間（也響殘響時間）。

在聲音停止發聲後 ， 室內的聲能立即開始衰減，聲音自穩定聲壓級衰減60dB 所經歷的時間稱為混響時間。

特別提一下， 不管是幾何聲學法還是統計聲學法，都是忽略聲學的波動性的，適用於比較大一些的空間，什麼是比較大一些的空間，在THX之類的一些培訓中提及的是長、寬、高任何一面小於10米的空間稱為小空間。

波動聲學法是指用波動理論研究室內駐波共振影響的方法。當室內介面的幾何尺寸與聲波波長可比時，聲的波動特性就不能忽略，成為突出的研究重點。

根據波動聲學原理，當一對平行牆面間的距離l等於聲波半波長 λ/2的整數倍n時在這尺度方向上會產生駐波，即聲波傳播的壓縮和稀疏“圖案”在空間有著固定的位置，或者說室內空氣振動出現共振。

當人沿著駐波方向從一端走向另一端時，會感到聲強有忽高忽低的變化，高低相差最多可達20dB左右。這些能產生駐波的頻率稱為簡正振動頻率或稱簡正頻率。

其結果使聲場極不均勻，而且會使聲源中符合上述情況的若干頻率成分得到過分增強，也比別的頻率衰減得更慢些，因此就會造成嚴重失真。

超低頻在小空間內不會聽不到，同時因為小空間聲學的強烈RoomMode駐波模型的存在，導致超低頻能量各頻段起伏可能較大，所以也不宜用混響時間來評估空間的吸音狀況，而改為Waterfall瀑布圖更為適合看出低頻能量消散的速度。例如文章開頭的全頻段瀑布圖。