声音传播中的近场与远场区别及应用

当声源在自由空间辐射时，声源附近的声压和质点速度不同相的区域，称为近场（见图1-19）。声源最大尺寸的一倍距离或声源发出的声音一个波长以内的区域，均涵盖在近场内。在近场中，由于声源不同部分辐射的声波到达接受点时其振幅和相位都不相同，因此声波的干涉会比较复杂，导致在声源附近出现了许多分布很密集的声压极大值和极小值。另外，在近场中声音循环传播，声压与距离二者之间没有特定的关系。

图1-19 近场与远场

当距离大于2倍声源的尺寸或大于两个波长时的位置，称为远场。越远离声源，声源可近似看作点声源，波阵面可近似看作平面波，此时距离与声压之间有特定的关系。由于波长是频率的函数，因此，远场的起点也是频率的函数。(www.xing528.com)

明确近场与远场的概念十分重要，在实际测量中近场会出现声压幅值起伏的特征（声波干涉严重），所以，通常测试在远场进行。远场测试的结果与实际的效果相同。在测量声源的声压级时，通常的做法是测量距声源表面1m处的声压级，而1m波长对应的声音频率为340Hz，也就是说测量1m处的声压级，对于大多数关键频率成分来说，已处于远场中。

由于声音是一个场量，除了声学测量必须在远场进行之外，某些声学测量必须在特定的声学环境中进行，如自由场与混响场。因此，接下来我们讲讲常见的自由场与消声室，混响场与混响室。