回声与混响 - Echo & Reverberation

使用Web Audio API实时播放音频的交互式回声与混响模拟

房间布局

房间大小: 10 m × 5 m
声速: 343 m/s

房间参数

0 = 反射,1 = 吸收

房间预设

声学计算

回声延迟: 29.2 ms
RT60: 1.43 s
反射次数: 8

声波波形 - 直达声 + 反射声

直达声
反射声

反射时间轴

数学基础

回声延迟时间

t = 2d/v
声音传播距离d并返回所需的时间

RT60(混响时间)

RT60 = 0.161 × V / (A × α)
声音衰减60dB所需的时间

反射衰减

Aₙ = A₀ × (1-α)ⁿ
n次反射后的振幅

房间体积

V = width × depth × height
房间总体积(立方米)

什么是回声与混响?

回声和混响是声波从表面反射时发生的声学现象。回声是原始声音的清晰重复,而混响是多个反射逐渐衰减,在原始声音停止后产生"尾迹"。

工作原理

当您在房间里发出声音时,声波向各个方向传播。有些直接到达您的耳朵(直达声),而其他声波在到达您的耳朵之前从墙壁、天花板和地板反弹(反射)。早期反射(约80ms内)被感知为原始声音的一部分,可以增强清晰度。较晚的反射会产生回声和混响。RT60值测量混响衰减60分贝需要多长时间。

实际应用

  • 音乐厅设计:建筑师精心设计音乐厅,以优化不同类型音乐的混响时间。
  • 录音棚:录音棚使用吸音材料来最小化反射,创建"干"录音。
  • 声纳和雷达:回声原理用于声纳(水下)和雷达(空气)中来检测物体和测量距离。
  • 建筑声学:理解混响有助于为语音(教室)与音乐(音乐厅)设计空间。
  • 音频制作:人工混响和延迟效果是音乐制作和声音设计的基本工具。

听音指南

听"啪"声

在具有硬表面的大房间里,您会听到清晰的"啪"回声——原始声音的清晰重复。

注意衰减

注意声音持续多久。衰减时间越长=混响越多。尝试改变吸声系数来听听差异。

早期与晚期反射

早期反射(80ms内)增加空间感而不会使声音混浊。晚期反射产生混响的"冲刷"效果。