声波通过四种现象改变传播方向：反射、折射、衍射、漫射。当声波传播过程中介质发生改变，这些现象就产生了。它与光学遵循同样的物理原理。光和声所不同的是频率范围。可见光的频率范围是16一28亿Hz。可听声的频率范围是20一20000Hz。

• 反射

当声波进人密度有明显改变的介质时，一些能量被反射。图1.4中说明声能反射遵循光学原则，简而言之就像镜子对光的反射，人射角等于反射角。声波也是入射角等于反射角。典型的反射面是光滑而坚硬的表面。

图1.4声波的反射

室内声学中一些通常由声音反射引起的声学问题是回声和房间共振。听觉器官在听觉过程中的局限性导致回声。当两个声音到达时间相差不到60ms，我们听到由这两个声音合成的一个声音。当时间差超过60ms，我们听到两个截然不同的声音。当这两个声音来自同一声源，特别是到达时间差超过100ms时，其作用(我们称之为回声)将导致语言理解的困难。这类延迟是由于人首先听到来自声源的直达声，随后听到来自反射表面的反射声。声音在空气中的传播速度大约为304m/s(1000ft/s) , 100ms(或0. 1s)延迟用距离来表示大约30 . 4m (100ft )。一因此，当来自于声源的直达声与来自反射表面的反射声的路径超过30 . 4m (100ft)时，将产生回声①。

高的平行墙面彼此距离较近时，将产生迅速而连续的中频回声，称之为颤动回声，这种回声听起来像鸟或蝙蝠在飞。

回声通常是由于听到清晰的且可分辨的不连续的反射声引起的，但房间内所有表面产生的众多反射声组合在一起的现象称之为混响。混响可以提高室内声级，也会降低语言清晰度，但对于某种类型的音乐，混响是需要的。关于混响及其控制的更多讨论将在第二章(理论)和第四章(设计)中进行。

图1.5驻波的形成

两个反射墙彼此平行的房间内，将在某些特殊频率产生房间共振。在这种情况下，两墙之间距离是特定半波长的整数倍。因为它们的表面反射声音，在房间两墙之间的镜面反射形成固定的压力模式。这种现象称为一维(或轴向)驻波，这种形式是最简单的房间共振。此外也可以在两维空间或三维空间形成更复杂的驻波，我们分别称为切向和斜向驻波。在图1.5中表示房间平行反射表面之间的轴向驻波模式。

驻波在设计中产生的问题是它们在室内产生不均匀的声音分布。即在一些地方声压级高（因为驻波使这些地方的压强增加）而另一些地方声压级低（因为驻波使这些地方的声压级减弱）。

• 折射

正像光通过凌镜会弯曲，介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。除了声速因材料或介质不同而改变，在同样截止中温度改变也会引起声速改变。这种由声速引起的声传播法相改变称之为折射。

室外温度改变会产生声音折射。因为声音在温暖的空气中传播速度较快，声波向温度低的一面弯曲。可以通过两个极端的例子说明。在一个典型的夏天的下午，大气温度随着还把的增加而降低。这种情况下，靠近地面的声源产生的声波向上弯曲并远离地面上的听者（参见图1.6）。大气温度的作用在与声源的距离超过60m（200ft）以后才变得明显。因此，在距离大于60m（200ft）时，声源可以看见却听不见。在夜里或清晨，大气温度梯度是相反的。这一时间段里，接近地面的气温比高空中的冷。这种情况下，声波向地面弯曲（参见图1.7）。如果地面为反射表面，声波沿传播方向跳跃式传播，比你想象传的远。这种情况下，在平静的湖边，对着水面说话，湖对面的人能听的很清楚。

声波也会随风产生类似的弯曲，顺风传播时，可以传得比期望的远，逆风传播时，会产生阴影区（如图1.6中显示的那样）。