建筑声学之父塞宾 富有传奇色彩的一生

声音是什么？婴儿的啼哭、孩童的欢笑、工作的讨论、生活的私语、动听的乐章……声音是人们直接交流的必要条件之一，每一个声音都书写着一段故事。如何保留声音，无数科学家为此付诸毕生心血，也正因为他们的努力，声学领域才有了不断的进步发展，直到如今已取得如此辉煌的成就。

今天要讲的是为声学领域做出了卓越贡献的建筑声学之父——Sabine,Wallace Clement Ware（音译：华莱士·克莱门特·塞宾）。塞宾（1868年6月13日－1919年1月10日），美国物理学家，创立了建筑声学领域。他于1886年18岁毕业于俄亥俄州立大学，之后加入哈佛大学攻读研究生课程，并留任为教员。塞宾从1894年起就是美国艺术与科学学院的成员，他也是波士顿交响大厅的建筑声学专家，这座被广泛认为是世界上其中两或三个最好的音乐厅之一。

当时年仅18岁的塞宾成为当时哈佛大学物理系最年轻的助理教授，他凭借其帅气的面孔和生动有趣的教学，成为风靡全校的备受学生欢迎的讲师。但上帝始终是公平的，他给人开了一扇门，必定会给你关上一道窗，所以这么优秀到让人嫉妒的塞宾也是有一个小遗憾的，就是他当时并没有拿到他的博士学位。不得不说，塞翁失马焉知非福，这时看来是遗憾的事情，却为后来他的事迹奠定了基础。

1895年，哈佛大学Fogg艺术博物馆落成，楼中有一个很象样的教室，只是这个博物馆礼堂有一点“小”缺陷，那就是由于回声太大音质模糊不清而听不清讲课。如何改善新近开放的福克艺术博物馆的演讲大厅的声学，这被认为是一项不可能完成的任务。而当时这项令人十分讨厌的任务，就这么被分到了还没拿到博士学位的塞宾身上。尽管当时的塞宾在声学方面没有特别的背景，但是天才总是不服输的，他开始了声学研究。当时塞宾依靠耳朵作为接收器，并用一个停表作为计时器，大量的坐垫作为吸声材料，研究吸声量A与混响时间RT的关系。通过无数次的研究测试，塞宾发现一个有趣的现象，可以将声音在某间室内被吸收的情况，折合成房间内开了多大面积的窗子。因为从窗口传到室外的声音，就相当于帷幕之类吸收掉的声音。他将一个面积确定的窗口定为吸收性能的标准，把许多种物质造成的回声持续时间与此标准相比较，从而测定了这些物质的吸收性。他发现，回声的持续时间----即所谓混响时间----和房间的总吸收性的乘积是一常数，而且这个常数同房间的容积成比例。

1900年，塞宾发表著名论文《混响》，提出了混响时间这一概念，并得出计算混响时间的公式——塞宾公式，即RT60 = 0.49 V / SA，其中V是房间体积（以立方英尺表示），SA是总吸收（以平方英尺为单位），其中A是房间的平均吸收系数，S是表面积。1900年10月15日，世界上第一座按照塞宾原理进行设计的建筑物落成，它就是著名的波士顿音乐厅。1898年，建筑公司McKim, Mead & White向塞宾寻求规划波士顿交响音乐厅的建议。塞宾利用福克博物馆的实验材料，根据经验开发出预测声学特性的公式，为建造波士顿交响音乐厅做出了巨大的贡献。后来波士顿交响音乐厅被广泛认为是世界上其中两或三个最好的音乐厅之一，同时也是建筑声学领域的一项巨大的成功。

1900年，塞宾与内科医生简·唐斯·凯利(Jane Downes Kelly)结婚，五年后，他被任命为哈佛大学(Harvard University)物理学教授。在第一次世界大战期间，萨宾是国家航空咨询委员会的成员。1919年，他死于肾脏感染手术后的并发症，享年50岁。 为了纪念塞宾，后来人们将吸声单位以他的名字塞宾命名，这是属于塞宾的荣誉。

作曲家们一直都意识到给定表演空间的声学效果的重要性，因此许多作曲家都根据他们的空间来量身定制音乐。例如，格里高利圣歌在中世纪的大教堂中表现良好，以长混响时间闻名。与风琴音乐同上，例如巴赫的《 D Minor中的Toccata》。相比之下，莫扎特和海顿创作的音乐将在家具精巧的室内播放，以供较小的，亲密的听众使用。当在高度混响的空间中演奏时，此类作品会失去清晰度。但是直到塞宾提出塞宾公式之前，几乎没有声学理论可为数百年来的实验提供大部分框架，没人真正考虑过如何设计音乐厅或歌剧院以实现最佳音响效果。

闻名世界的悉尼歌剧院，便有一个非常令人遗憾的缺点，那就是它的音响问题。一直以来，悉尼歌剧院的音响问题都遭到音乐家、评论家和观众的批评吐槽。1999年，时任悉尼交响乐团指挥的艾多-德瓦特曾经放话，要在2000年悉尼奥运会时抵制该场馆，称歌剧院的音响反射糟透了，让人笑话。而世界五大音乐厅之一的维也纳金色大厅的音响效果就是其一大亮眼的优势。金色大厅里具有美学意义的装饰物不仅美观，富有寓意，更重要的是它可以延长、舒缓乐音。其木质地板和墙壁就像是小提琴的共鸣箱一样，使乐队演奏的声音能够在厅内振动和回旋，余音袅袅。

也正是因为建筑声学对音响效果的重要性，奠定了塞宾建筑声学之父的地位。塞宾公式奠定了厅堂声学甚至是整个建筑声学的科学基础，混响时间至今仍是厅堂音质评价首选的物理指标。塞宾公式的出现，意味着以前只能靠碰运气实现的建筑声学，现在终于可以通过预想和计算实现了。