声音的反射与回声 - Sound Reflection & Echo

声音反射、回声计算和波形可视化的交互式模拟，包含可调节距离参数

回声时间: 0.00 s

回声效果: 混响

最小回声距离: 17.0 m

Distance (Source → Ear): 20.0 m

Distance (Ear → Wall): 25.0 m

直达声波

反射声波

耳朵到障碍物距离: 25.0 m

声速: 340 m/s

声音频率: 440 Hz

动画速度: 1.0x

耳朵到障碍物距离 (d) 25.0 m

回声时间 (2d/v) 0.147 s

人耳分辨阈值 0.1 s

波长 (v/f) 0.77 m

感知延迟效果 Clear Echo

什么是声音反射与回声？

声音反射是指声波遇到障碍物后反弹回来的现象。回声是人耳听到的反射声，它在原始声音发出一段时间后到达。当回声延迟时间超过0.1秒时，人耳就能将原始声音和回声区分开来，这对应于17米的最小距离（假设声速为340米/秒）。

回声时间计算公式为 t = 2d/v，其中 d 是到反射面的距离，v 是声速。系数2考虑了往返路程（声音传播到墙面并返回）。当这个时间超过0.1秒时，人类会感知到清晰的回声而不是混响。

当反射距离小于17米（延迟<0.1秒）时，反射声到达太快，人耳无法将其与原始声音区分。这产生了混响——声音的逐渐衰减，为音乐增添了丰富性。清晰的回声发生在更远的距离，可用于距离测量和声学测距。

船只和潜艇使用声呐通过计算声音反射的时间延迟来测量水深和探测水下物体。

建筑师设计音乐厅以优化混响时间——混响太少会使声音枯燥，太多会使语音不清晰。

超声成像使用高频声波及其在身体组织中的反射来创建内部图像。

建筑物使用吸音材料来减少不需要的回声，并提高大空间内的语音清晰度。