三、聲波的反射與繞射（蘭州音響維修）
1．幾何聲學(xué)（蘭州音響維修）
聲波從聲源出發(fā)，在同一個介質(zhì)中按一定方向傳播，在某一時刻波動所達到的各點包絡(luò)面稱為波陣面。波陣面為平面的波稱為平面波，波陣面為球面的波稱為球面波。由一點聲波輻射的聲波為球面波，但在離聲源足夠遠的局部范圍內(nèi)，可以近似地把它看作平面波。
人們常用“聲線”來表示聲波傳播的方向，聲線的方向與波陣面垂直。用聲線的觀點來研究聲波的傳播稱為幾何聲學(xué)。與之對應(yīng)，用波動的觀點來研究聲學(xué)問題的稱為物理聲學(xué)。
2．聲波的反射（蘭州音響維修）
當(dāng)聲波在傳播過程中遇到一塊尺寸比波長大得多的墻面或障礙物時，聲波將被反射。如聲波發(fā)出的是球面波，經(jīng)反射后仍是球面波。用虛線表示反射波，它像從聲源o的映像——虛聲源o′發(fā)出似的，o和o′點是對于反射平面的對稱點。同一時刻反射波與入射波的波陣面半徑相等。如用聲線表示前進的方向，反射聲線可以看作是從虛聲源發(fā)出的。所以，利用聲源與虛聲源的對稱關(guān)系，以幾何聲學(xué)作圖法很容易確定反射波的方向。如同幾何光學(xué)反射定律一樣，聲波反射的反射角等于入射角。
當(dāng)反射面為曲面時，仍可利用聲波反射定律求聲波在曲面上的反射聲線。例如，欲求曲面上某點的反射線，則以過該點的曲面的切面作為鏡面，使其入射角等于反射角，即可確定反射聲線。凸曲面對入射聲波有明顯的散射作用，它有助于聲場的擴散均勻；利用凹曲面反射的特點使聲音會聚于某一區(qū)域或出現(xiàn)聲焦點，從而造成聲場分布的不均勻，這在室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計中應(yīng)注意防止。
3．聲波的繞射（衍射）（蘭州音響維修）
上述幾何聲學(xué)原理建立在與幾何光學(xué)相似的基礎(chǔ)上，即聲音是沿直線傳播的，但這種假設(shè)只限于反射面或障礙物以及孔洞的尺寸比聲波波長大得多時才有效。當(dāng)障礙物或孔洞的尺寸比聲波波長小時，聲波將產(chǎn)生繞射（又稱衍射）或彎曲，即聲波將繞過障礙物或通過孔洞改變前進方向。若孔洞尺寸（直徑 d）比聲波波長λ小得多（d＜＜λ），聲波通過孔洞則不像光線那樣直線傳播，而是能夠繞到障板的背面改變原來的傳播方向。這時小孔處的質(zhì)點可近似看作一個新聲源，產(chǎn)生新的球面波，而與原來的波形無關(guān)。平時我們在墻的一側(cè)能聽到另一側(cè)的聲音，也是聲波繞射的結(jié)果。聲源的頻率越低，繞射的現(xiàn)象越明顯；相反，頻率越高，越不易產(chǎn)生繞射，因而傳播也具有較強的方向性。