对于会堂、艺术表演中心、剧院、音乐厅、体育场馆、讲演厅和教堂来说，说话声音清晰可辨、音乐声悦耳、不失真是设计的基本要求。
    由于很多设备的功能都以达到好的音响效果为中心，因此，在任何场所建造的初始阶段开始，建筑师都就要考虑它们的音频特性，这是非常重要的。在实践过程中，那意味着声学技术人员和音响设计师从一开始就应参与到设计队伍中，最好是从设计阶段就开始，以确保基础设施规划包含了声学和扩声这项内容。
    I) 声学概念
    光与声的区别
    从几个方面来说，人类的感觉是相似的，所有就有一种错误的倾向认为，声音与光是类似的，以致于给出一种印象：你所要做的一切就是以照明的设计方式来设计一个空间的音响系统，即用声音“照亮”一块区域。但不幸的是，所牵涉的基础物理知识告诉我们，这种类比成立的理据不足。
    我们所感觉到的空气中的声音波长比起我们所感觉到的电磁波长度要长得多。 
    当多个光源照射到一个房间的同一个地点时，只是会增加光度，并不会在视觉上产生可觉察的“失真”现象。相比之下，当多个声波被发射到一个房间的同一地点时，它们相互之间会产生不良干扰，甚至会相互对消掉，除非房间的声学和音频系统经过特别设计来防止这种干扰发生。这种干扰会把声波的重要频谱消掉，并会导致在房间不同的地点有不同的声音效果，还会弄乱声音的到达时间。所有这些因素会令音乐含糊不清和失去吸引力，且令演讲话音听不清楚。    
    造成这些干扰的一般原因包括声音反射和音箱交互干扰问题。 
    声音反射
    象包厢前部这样结实平直的表面会产生声音反射。对于一个包厢处于剧院或会堂后部来环境说，反射到观众席的声音会令那些座位位于舞台和包厢之间的观众很难听清楚声音，因为他们听到的是原始声音以及回音的混合音，且回音到达耳朵的时间会比从舞台发出的原声要迟一些，从而导致声音混淆、难以听清楚。 
    房间与墙的形状
    对于讲话声音很重要的室内环境而言，要尽量避免凹面、圆形的室内环境，包括有弧形墙和圆顶天花板的室内形状。因为室内的凹面会把声音集中于特定的区域，令特定区域的声音比室内的其他区域要大，并产生强烈的迟滞反射音，此反射音与从舞台或前部音箱传出的原声不同步，造成最后的合成声听不清楚。如果将凹状表面划分为多个凸面，就可以把反射的声波散开（或分开）成众多较小的、射往各个方向的波束，这样，反射声对听众的干扰就不那么“讨厌”。 
    声学处理
    声音吸收材料通常有频率选择性，即有些材料只吸收高频声音，而另一些材料则吸收人类发出的高频和中频讲话音。在那些要求吸收声音的地方，确保选则好的材料做墙面材料、进行窗处理、设隔音板等的吸收计划要吸收的频率是非常重要的。其他处理方法，如使用声音漫射板来散射声波有时或许会更有效。一名合格的声学技术人员可以为一个特定的声音问题给出最有效的处理建议。 
    30毫秒与30英尺原则
    反射声波何时才会令听众讨厌？答案是：当反射声的传输路径比原始声的传输路径长30英尺时，反射声就会影响声音的可听懂程度。那是因为人的大脑会把30毫秒以内到达的各种声音感觉成一种声音。超过原声30毫秒的反射音会被当成回音，它会削弱音乐声的清晰度和讲话的可理解度。
    声音的传播速度大约为每毫秒1英尺。那么我们就可以得出，声音30毫秒的传播路程为30英尺。当一反射声音的总路径长度，即声音从听者到反射表面再回到听者的距离超过30英尺时，反射声就会影响理解度。
    比如，一面位于听者后面10英尺的墙通常不会影响声音的清晰度，因为在原声经过了听者后，它用10毫秒的时间就到达那面墙，然后再用另外10毫秒反射回到听者，即总共只用了20毫秒。然而，如果那面墙位于听者后面20英尺，那就会影响声音的清晰度了，因为从听者到墙是20毫秒，再加上从墙又回到听者的20毫秒，总共就是40毫秒，那就超过了30毫秒的指导范围。 
    解决的办法可以包括:1,把声音吸收材料涂到反射表面上，以减少反射音的数量；2,改变反射表面的形状，以破坏反射声波的一致性；3，重新设计声音系统，首先保证声音不会引起反射现象。     
    相比之下，在30毫秒以内首先抵达耳朵的反射音，犹其是那些来自侧部的反射音（被称为早期侧部反射音）会加强声音的“宽广度”，令声音所在的室内有一种“温暖的”氛围。所以有些表演厅会设计一些封闭的侧墙，以增加早期侧部反射音的密度和数量，从而提高声音效果。 
    噪音控制
    来自空气处理系统和附近空间的噪音也会减低一个室内的声音质量，所以应在必要时作检查和隔音处理。
    II)声音系统原则
    室内声学环境和声学系统设计应该在设计阶段就小心匹配，以避免日后要采用昂贵和可能难看的声学补救措施。 
    声谱
    音频波长以每秒几个周期来量度，用赫兹(Hz)作单位。所以，比如440Hz(钢琴中C音以上的频率的A音符)等于每秒440个声循环。人类的听觉频谱是从20Hz到20kHz (20,000Hz)。对于现场或录制的音乐，要考虑整个人类听觉频谱。对于话音清晰度，声音系统设计师要特别注意中间频段（通常指500Hz到4kHz）。然而，即使是纯话音系统，低于和高于这个中间频谱的其他频率也非常重要，因为它们可以增加讲话的自然效果和避免话音过强或过弱。     
    音频频谱的每一部分由于有不同的波长，所以特点各不相同。一个20kHz的声波的波长是半英寸（12毫米）。较低频的声音则有更长的波长。一个20Hz的声波的波长是50英尺(12.7米)。这些波长的特性都非常不同。 
    阻挡物与“视线”
    低频声音的较长的波长会绕射（或绕过）物体，波长较短的高频波则会被物体所阻挡，令处于阻挡物后的听众听不到一部分音频频谱。     
    为了让剧院与会堂的听众可以清楚地听到中、高音频，音箱需要放置在所有听众不受阻挡的“视线”范围内。这自然意味着音箱往往会被观众看见，也就可能影响一个室内环境的设计美感。不过，这种视觉影响可以用多个方法来减到最少，包括用一个透音板从正面覆盖音箱。在安装前，任何考虑使用的声音材料应作声音传输测试。
    需要再一次说明的是，将系统隐藏并非总是最好的方法，且该方法已不再流行。有些音箱，如垂直线阵列音箱和其他整齐吊挂的系统就是露出来也是可以被接受的。事实上，音箱的设计与颜色可以有效地融合到整个室内设计中，以补充加强其他设施和整体结构的视觉效果。无论音箱是隐藏还是露出，在设计过程的初期找出任何“可见”问题可以加强安装环境在视觉和声音上的整体氛围。 
    声场控制与音箱大小
    声音系统设计师选择相应声场覆盖的音箱与收听范围相匹配。不好的声场控制会导致不均匀的声音覆盖，这会趋于导致声音系统反馈、破坏性的多重反射、音调不规则和较差的理解度(清晰度)。    
    不幸的是，通常要用大型音箱来控制一个大频率范围的声音覆盖度，令其有足够低的频率。音箱工程师通常通过号筒或音箱驱动器，间隔互动，来达到对覆盖范围的控制。两种方式都要求音箱足够大，以达到较好的声场控制。 
    指向性和垂直线性阵列音箱
    音箱和音箱阵列有许多不同的种类，每一种都有其自身的优缺点。指向性型音箱是传统型音箱，每一个这样的音箱覆盖一个特定区域的听众，它们可以单独使用，也可以多个组成阵列。然而，作阵列使用时，对音箱阵列理论要有彻底了解，因为声波交互作用会产生意想不到的问题。   
    由于能提高从前到后的覆盖均匀度和缩的垂直覆盖角度，从而增加了声波投射距离和减少声音泄漏到舞台和天花板，垂直线性阵列音箱在声音安装应用中颇受欢迎。线性阵列的价格较昂贵，并且可能不适合于某些空间。在形状浅(即扁平)的室内会出现特别问题，因为投射到后墙的声音会较强，从而造成“恼人”的反射；长条形的(窄)室内究竟也是如此，因为这些通常水平覆盖角度广阔的音箱会把声音“泼砸”到侧墙上，引起较强的反射。  
    时延“填充”音箱和分布式音频系统
    时延“填充”音箱允许被遮挡区域（如包厢下面）可以被声音覆盖。“填充”音箱的信号要用电子设备来时延，以令声音可以与主音箱同步（即在30毫秒以内）到达听者耳中。这种音箱也可以用于室内较后方的区域来覆盖它们紧靠着的范围。比如，在扇形的室内，通常会看到靠近舞台的区域有一个环状主音箱阵列，它们由此室较后方的另一环状阵列时延“填充”音箱来加强音效，或许还会有位于更后方的第3个环状阵列时延“填充”音箱，然后，包厢下部的时延音箱可补充这些音箱阵列，在它们都不能覆盖的遮挡区域发挥作用。   
    分布式音响系统包含多个音箱。常用的分布式系统使用多个音箱从天花板发声，每一个都覆盖一个特定的区域。分布系统常见于象办公室这样的场所，不过也会应用于表演场中的辅助区域。 
    优化声音系统
    除了音箱本身，声音系统要求有适当设计的电子驱动设备，这种电子设备要用适当的设备和技术来调整。这些系统提供特定的音调补偿（均衡），时延和交叉功能。然而，电子调节并不能纠正许多种声学问题，犹其以回音或混响形式出现的声波反射现象。均衡调节应被认为是一个设计不错的室内声音系统的“点晴之笔”。 
    多个时延“填充”音箱不单可以让听众更“近临其音”，而且可以减少有时用1个单独的音箱来覆盖一个太大的区域时所造成的“烦人”反射现象。 
    III)设计队伍 
    声学技术人员
    一个好的声学技术人员对于解决一些早期的声音问题（如一个室内环境的形状、噪音控制和长宽比例）非常关键。例如，他们可以建议通过一些方法来改善教堂集会的声学环境，比如通过令参加礼拜者可以互相充分听到大家参与礼拜的表述。他们可以确定出目标反响时间（声音在一个室内消失的时间），以和室内环境的使用相配。如果反响时间太短，室内的声音就会太平淡，而如果反响时间太长，则会令讲话不清晰、听不懂。声学技术人员关于在选择和放置光滑表面、座位安排和任何特别处理的表面方面的意见非常重要。在一切已定局后，要修正不当的声学问题会非常难、代价高或甚至不可能，而且用于修正声学东西会造成碍眼的视觉效果。 
    声音系统设计师
    声音系统设计师也是重要的团队成员。他们应在早期就参与到系统与室内声学的兼容性评估中，并且建议主音箱放置位置，声音控制台的位置最好在观众区域以内，还有储藏室、机架、或其他放置电子元件的空间。 
    基于电脑的工具令声音系统设计师可以在一个房间未建前就可以确定出一个音箱系统的式样。设计师也可以评估墙角和材料选择的影响，并且可以预测出会发生什么问题。早期发现这些问题允许在设计图纸上作改动，而非花费额外的成本来重新改造已完成的建筑物。几个这样的基于电脑的设计程序还可以令用户听到声音的大致模拟效果。 
    整个模拟声音效果的过程被称作“声学建模”。应该知道，“声学建模”并不是用来准确预测出室内的声音效果的最好方法，而是用来评估出各种选择产生的相对声学影响，从而确定出那个选择最理想。 
    用于安装/挂装音箱的位置也可以确定下来，并且也要考虑美观的问题，以确保音箱都和建筑物的外观标准相匹配。接着，声音系统的设计会与建筑物的功能及需要的评估一道作细致调整，把系统设计扩展到包括电子设备、线缆路由等。直接声音覆盖预测应在一个音箱系统安装前实行，以检验覆盖的均匀度。在声音特别重要的工作场所中，对室内反射声音特性作更多研究是值得的。    
    如果声音是令建筑场所发挥正常功能的重要元素，话音的清晰可懂度和音乐的清晰度对该场所是至关重要的。对于音乐表演或讲话，一个好的室内声音系统设计非重要。这篇总览性文章意在分享声学和声音系统设计的原理和实践。不过，专业人士必须考虑许多额外的因素，以得到好的室内音效。如果有知识识渊博的建筑、声学和声音系统设计专业人士的合理计划，建筑场所的拥有方、运营商、管理者和他们的客人们就可确保得到更佳的声音体验。