影响声音在室外表现的因素有哪些？

对室内声音和室外声音来说，最明显的区别是室外的声音不会遇到反射面。

在室外环境中，我们无需处理混响、驻波、房间模式或其他任何在做室内混音使会遇到的比较棘手的声音问题。

但室外也有室内所没有的会影响声音传播的各种各样的环境因素。为了能更好地理解这些环境因素会对声音产生哪些影响，我们先来了解下声音是如何传播的。

我们所能感知的声音实际上是声学能量通过气体、液体或固体等物理介质传播的。在现场扩声中，声音主要是靠空气传播的(如图1所示)。因为空气是看不见摸不着的，所以我们通常会忽略它能传递声音这一物理特性，但事实上，如果没有空气的话，我们根本听不任何声音。

声能的传递是通过相邻的空气分子之间的前后振动来实现的，虽然这些分子在运动，但它们并没有随着声音一起运动，它们只是在压缩波和稀疏波中相互撞击，就像牛顿摇篮中的悬浮球一样。

声音在介质中传播的速度主要取决于介质的组成。其中，声音在气体中的传播速度最慢，在液体中的传播速度快于在气体中的传播速度，在固体中的传播速度是最快的。传播声音最快的介质是诸如钻石等比较坚硬的固定材料，声音通过它们的传播的速度要比通过空气传播的速度快35倍。

介质的温度也会影响声音的传播速度，温度越高，声音传播地速度越快。这是因为温度越高，分子的能量就越多，振动也就更剧烈，那么声波传播的速度也就自然而然地更快了。

举例来说，当温度为74华氏度时，声波在空气中的传播速度约为每秒1132英尺(约合每小时772英里)；如果温度下降到32华氏度，传播速度则会降到1086英尺/秒；如果温度上升到95华氏度，速度则会上升到1155英尺/秒。

因为高度变化导致的气压变化也会影响空气温度，因此高度的变化也会对声音传播速度产生影响 （上面所得出的数字都是以海平面为基准的）。因此，我们可以得出这一结论：如果我们依赖于空气分子来传播声波的话，那么任何对这些分子有直接影响的东西都会影响声音传播地速度。

主要影响因素

影响室外声音传播的三个最常见的环境因素是风、温度和湿度。

风是使空气分子流动的自然气流，所以它肯定会对声音的传播产生影响。从直接意义上讲，如果空气分子以与声波相同的方式撞击到麦克风的振膜上的话，那么风就会成为无遮挡的麦克风的噪音源。
虽然许多麦克风都内置防风罩（在拾音头内），但用于户外时，我们通常还会给麦克风再加一个防风屏。

但这些保护屏障也会影响到我们想要的声音，例如，会导致整体声音音量的减小以及会稍微削减一些高频部分的声音等。所以不到万不得已时（例如，舞台区域没有任何用来遮挡设备的设施时），我通常不会使用防风罩。

还要注意一点，不要把防风罩和防喷罩（在录音棚非常常见）混为一谈。防喷罩是一个安装在歌手和麦克风之间的圆形网罩结构，它能在不影响声音整体音量和声音频率内容的前提下有效地在避免“P”和“B”等爆破音。

风也会对从扬声器发出的声音产生影响，最常见的影响结果是声音被折射。如果声音遇到侧风，就会被风推到侧面，会导致听众误以为声音是从侧面传递过来的，而如果逆风传播，由此产生的阻力也会阻碍声音传播的距离。
此外，风在不同高度的速度也不相同：因为地面上会有很多障碍物，所以接近地面的风速通常较慢；较高的位置由于阻碍物较少所以风速通常较快，这就形成了风速梯度(如图2所示)。

风速梯度会导致与风方向相同的声音向下走，与风向相反（逆风）的声音向上走，因此，逆风而站的人听到音量会比较低，而顺风而站的人听到的音量则更高。

不过好在与声速相比，平均风速是相对较慢的那个，所以在正常的平静状态下，这些影响是非常小的；但是，不定向的风会很容易弄乱立体声图像。

对室外声音影响更大的是温度的变化。

热与冷

暖空气和冷空气交界处会形成温度梯度，温度梯度而会让声音向一个特定的方向传播，并且会导致冷暖区域的声音传播速度产生差异。

这种现象常见于夏天。在夏天，早晨的时候，靠近地面的空气是冷的，而上方的空气则会随着太阳的升起开始变暖，就会形成如图3a所示的温度梯度。这种温度梯度使得声音在温暖的地方传播得很快，而在寒冷的地方传播得更慢，从而产生了向下推动声音的效果，使得传播的声音的音量随之波动。

而晚上则与白天情况相反（如图3b所示），靠近地面的空气则是温暖的，而随着太阳下降，空气的海拔越高，温度越低，产生的温度梯度具有向上推动声音的效果，听众们听到的声音就会更小。两个区域之间的温差越大，影响就越大，并且湿度的增加也很容易加剧这种影响。

湿度是指空气中悬浮的水蒸气的密度，正如我们之前提到的，声音在液体中传播的速度比气体快，因此，随着湿度的增加，声音传播的速度也就更快。实际上，湿度是改变了声音自然衰减的方式。
大家都知道，声音传播得越远，能量消耗的越多，跟人离扩声系统越远，听到的声音越小是一个道理。这是因为当空气传递声波的声能时，它会吸收掉一小部分能量(转化为热能)。如果没有这部分的消耗的话，声音就会一直传递下去。

不同的频段的摩擦效应也是不同的。低频段的声音具有更长的波长并且需要更多的能量来产生，因此它们最不容易被衰减。较高频率的声音（通常是那些高于2kHz的声音）具有较短的波长，本身较弱，因此最容易被衰减。
随着频率的增加，这种效果会变得更加明显，这也解释了为什么当有人开着一辆车载音响声音量调的非常大的汽车经过您的房子时，您能听到的只是震动窗户的低音鼓的声音。

由于水蒸气是悬浮在空气中的，所以湿度会对这一自然现象产生非常有趣的影响。随着湿度的增加，水蒸汽的数量也会增加，声波的传播也会更容易，因此可以大大减少高频声音的自然衰减，从而能使声波比平常传播地更远。
以测量宽带信号（如粉红噪声）的频率响应为例，与扬声器拉开一定地距离，当湿度较低时，我们会得到类似于图4a所示的频率响应 - 相对平坦，然后在2 kHz左右滚降。

如果我们在湿度更高的情况下进行相同的测量，我们会得到如图4b所示的频率响应，其中较高的频率衰减得会更少。这种效果通常出现在炎热潮湿的夏季夜晚，在这种条件下，声音能传播的更远，所以你可以听到你平时听不到的远处的声音。

它的影响可能会非常大

2007年格拉斯顿伯里音乐节(Glastonbury Festival)就是天气条件对现场扩声效果产生了负面影响的典型例子。

那天的天气很暖和，因为早上下过雨，所以空气的湿度一直在不断增加。此外还有一大群人聚集在主舞台前，期待着主节目的开始，所有这些身体的热量加上晚上的寒意，导致观众观众席上方产生了非常夸张的热量梯度。

当乐队开始演奏时，主扩系统的声音被那些热量梯度迅速带到观众区域上方，然后被迅速带到场地周边，由于湿度异常高，声音几乎没有被自然衰减。因此，噪音管控人员迅速指示FOH工程师降低音量(为了遵守严格的许可证规定)，很快现场观众就开始对现场音量感到不满。

其中一些人开始大吵大闹，开始大声喊“把声音调大些！”并开始向舞台前方聚集。在随后的很长一段时间里，大家都认为是因为音响系统不够好才导致了这种糟糕的音效，直到演出方请来气象专家来解释当晚反常的天气状况，大家才知道元凶其实是天气。

那么音响工程师应该怎样做才能减少这些环境因素对声音的影响呢? 这个问题并没有一劳永逸的答案，因为每种情况都是独特的，世界各地的环境也截然不同。

不过，下面这个解决方法通常很管用：那就是让您的观众尽可能地离扬声器近些。观众和扬声器离得越近，它们之间的空气体积就越小，能干扰声音的因素也就越少。

除此之外，您也可以考虑使用延时系统，如果您部署的比较好的话，应该不会出现太大的问题 - 但要注意一点，环境温度的变化也可能会影响您的延迟时间，所以您也要把这点考虑到。