【物理史中的一月】1919 年 1 月 10 日：建築聲學的先驅沙賓（Wallace Sabine）逝世
1919 年 1 月 10 日：建築聲學的先驅沙賓（Wallace Sabine）逝世
文｜蕭如珀、楊信男（臺灣大學物理學系）（譯自 APS News，2011 年 1 月）
作曲家一向都知道演出場地音響效果的重要性，有許多作曲家還會修飾他們創作的音樂來配合場地。舉例來說，以長殘響時間著名的中世紀大教堂就很適合演出格雷果聖歌（Gregorian chants），也適合演出風琴曲目，例如巴哈的〈D小調觸技曲〉。相較之下，莫札特和海頓所寫的音樂則適合於陳設密集的室內，給小規模、近距離的聽眾演奏。他們的曲目在高度殘響的空間演奏會失去曲子的清晰度。
但是一直到 19 世紀末，才有人真正考慮到如何設計演奏廳或歌劇院，以達到最佳的音效；它多半靠著嘗試摸索，很少有聲學理論，來提供幾百年來的實驗架構。
現代建築聲學之父是一位美國物理學家叫做沙賓（Wallace Clement Sabine）。沙賓 1868 年出生，1886 年畢業於俄亥俄州州立大學，之後到哈佛大學上研究所。到了 1895 年，他成為哈佛物理系一位年輕的物理助理教授。因為他資歷淺，所以被交付改進音效極差，位於大學內才剛建好的佛格藝術博物館（Fogg Art Museum）裡面的佛格演講廳的困難任務。
沙賓對於聲音並沒特別的專長──他甚至沒有博士學位，雖然他是位極佳的講師和研究員──但是他很堅毅地接受了這個挑戰，就像做其他的物理實驗一樣。他認為室內的聲音具有能量擴散體的特性，而非採取比較傳統 19 世紀的幾何觀點，專注於操作音波的傳播。他集中他的研究於不同材質的吸音特性，以及它們對於殘響時間的效應。
為此，沙賓花了幾年研究博物館演講廳，以及被公認為音效最佳的哈佛大學桑德斯戲院（Sanders Theater）的聲音品質，以便測定聲音品質不同的可能原因。特別是，他試圖找出一些客觀的公式或標準，用以測量評估演出地點設計的音效。
這並不是件容易的工作，因為需要考慮的變數非常多。他和助理們反覆在不同情況下測試每個地方，把材料在兩個廳搬來搬去，只帶著一隻風琴管和一個馬錶仔細地測量。他計算不同聲音的頻率在各種不同的情況下漸弱到聽不見的時間，考慮的因素包括有沒有厚的東方地毯、坐墊、坐在位置上的不同人數等等。他發現一般人的身體減少殘響的時間最多可抵 6 個椅墊。
基於這些實驗，沙賓可以確定室內音效的品質和室內的大小，及其吸音的表面積有確定的關係。他想出一個計算殘響時間的公式，定義為聲音強度從開始起減少 60 分貝所需的秒數。現在它仍是估算一個空間音響品質的重要因素：RT60 ﹦0.49 V/SA，V 是室內的體積（以立方呎表示），SA 是總吸音（以平方呎表示），A 代表室內的平均吸音係數，S 則是表面積。現在聲音吸收的單位「沙賓」即以他命名，也被認為是今日建築聲學最重要的定量方法。
沙賓下結論說，佛格演講廳的殘響時間太長──說出來的話語會殘留 5.5 秒，對比最理想的殘響時間 2.25 秒──因此，共鳴、回音太大。他在室內放置了吸音材料來減少「回聲效應」，才解決了此問題。
他的成功鞏固了他的聲望，所以他接續擔任波士頓交響廳設計的音效顧問。沙賓建議交響廳的設計採歐式音樂廳偏愛的鞋盒結構，來取代美國當時音樂廳建造較典型的寬扇形，加上縮窄的包廂，聲音才不會繞在裡面，然後把舞台牆面向內堆砌使聲音集中。所使用的建材是磚、鋼鐵和灰泥，這些都是硬的殘響表面，配上木地板以增加「軟」的觸覺。因為沙賓的建議，建築師用平頂鑲板裝飾屋頂，以提供廳內每一個座位都有最好的音效。
波士頓交響廳於 1900 年首次啟用，先由蓋利克（Maestro Wilhelm Gericke）所指揮的一個慈善募款音樂會開始慶祝。就音質來說，它仍被認為是當今全球最好的音樂廳之一。但廳內有一個裝飾並非沙賓所建議的，在舞臺前部的拱頂圍繞有匾牌，其中只有一面匾牌有鐫刻，上面刻著偉大作曲家貝多芬的名字。原先是要在每一面匾牌上刻上一位作曲家的名字，但最後主管們認為只有貝多芬有資格獲此殊榮。
最終於 1906 年，沙賓成了哈佛大學應用科學研究所所長，直到 1915 年研究所解散為止。他在第一次世界大戰期間任職於洛克斐勒戰爭救濟委員會（Rockefeller War Relief Commission），也是美國國家航空諮詢委員會（National Advisory Committee for Aeronautics）的一員。然而，他在戰時沉重的負擔對他原就虛弱的身體造成很大的傷害，所以於 1919 年 1 月 10 日，就在他剛預訂要搬進芝加哥郊外一個由慈善家法布安上校（Colonel George Fabyan）為他所蓋的新實驗室之前，因腎感染術後併發症過世。建築聲學自他死後發展成為一聲譽很高的專門領域，沙賓被廣泛認為是此領域的開創者。
進一步閱讀：
Wallace C. Sabine, Collected Papers on Acoustics. Los Altos, US: Peninsula Publishing, 1993.