当前位置:文档之家› 建筑物理声学小结

建筑物理声学小结

·液体和气体内只能传播横波·声音是人耳所感受到的“弹性”介质中振动或压力的迅速而微小的起伏变化。

声音在在空气中传播的是振动能量。

·声源的振动使密集和稀疏的气压状态依次扰动空气质点,就是所谓“行波”。

·波阵面:随着压力波的扩展,声波的形态将变成球面,声波在同一时刻到达的球面,即波阵面。

·点声源(球面波)·线声源(柱面波)火车,干道车辆·面声源(平面波)大海,强烈振动的墙壁,运动场的呐喊·波速与介质状态,温度,ρ有关。

声影区是由于障碍物或折射关系,声线不能到达的区域,即几乎没有声音的区域。

声学测量范围:63~8000HZ.·元音提供语言品质,辅音提供清晰度(低于500HZ不贡献清晰度)·100~1000HZ的声音波长与建筑内构件大小差不多,对处理扩散声场和布置声学材料有意义。

·频谱:对声源特性的表述,声能在各组成频率范围内的分布,即声音各个频率的能量大小。

它是以频率为横坐标,对应的声压级(能量高低)为纵坐标所组成的图形。

·音乐只含基频和谐频,音乐的频谱是断续的线状谱。

建筑声环境是连续的曲线。

·频谱分析的意义:帮助了解声源的特性,为声学设计提供依据(音乐厅、歌剧院、会议厅等声学设计).噪声控制,了解噪声是由哪些频率组成的,其中哪些频率的能量较多,设法降低或消除这些突出的频率成分,以便有效降低噪声。

通常使用带通滤波器测量或傅里叶分析得到频谱。

·频带:不同频率的声音,声学特性各不相同。

给出每个频率的信息,不仅工作量太大,显然也没必要。

将声音的频率范围划分成若干区段,称为频带。

最常用的是倍频带和1/3倍频带。

·常用倍频带中心频率8个:63~8000.250以下是低频,500~1k是中频,2k以上是高频。

1/3倍频带则是在倍频带中间再插入两个值,可以满足较高精度的要求。

·500~4000HZ(2000~3000MAX):人耳感觉最敏锐。

可听范围0~120Db.建筑声学测量范围125~4000?还是63~8000?100Hz 声学工程中一般低限3.4米440Hz 音乐中标准音(A4)0.77米500Hz 混响时间标准参考频率0.68米1000Hz 声学工程中标准参考音0.34米4000Hz 钢琴的最高音阶0.085米·声源指向性:与波长相比,声源尺度越大,其指向性就越强。

(极坐标图上高频比中频的指向性高)·为什么要引入级的概念:因为人耳对声音响应范围很大,又不成线性关系,而是接近于对数关系。

·声功率:声源在单位时间内向外辐射的声能,记作W,单位为瓦(w)声源所辐射的声功率属于声源本身的一种特性,一般不随环境条件的改变而改变。

·声强:单位面积波阵面所通过的声功率,用I 表示,单位为w/m2 。

基准声强10-12 W/m2·声强与声功率成正比,声功率越大,声强越大。

但声强却与离声源的距离平方成反比。

·声压:空气在声波作用下,会产生稠密和稀疏相间变化,压缩稠密层的压强P大于大气压强P0,反之,膨胀稀疏层的压强P就小于大气压强P0 ,由声波引起的压强改变量,就是声压单位(N/m2,Pa)。

·声压与声源振动的振幅有关,与波长无关。

声压的大小决定声音的强弱。

·声功率级是声功率与基准声功率之比取以10为底的对数乘以10,用L W 表示,单位为dB·声功率级、声强级和声压级值为零分贝时,并不是声源的声功率、声强和声压值为零,它们分别等于各自的基准值。

·声功率提高一倍(2个相同声源),声压级提高3dB 声强提高一倍,声压级提高3dB 声压提高一倍,声压级提高6dB. 2个声源的声压级相差10dB ,忽略低声压级声源的影响声波的折射:晚间和顺风,传播方向向下弯曲,穿的远,无声影区。

白天和逆风反之。

(利用:台阶式露天座椅升起坡度等于声波向上折射的角度。

)声波的衍射:声音绕过建筑物进入声影区的现象。

(低频声波衍射作用大·使用反射板要考虑尺度,不能太小)声音三要素:音调音色响度声音的强弱(大小)可用响度级表示。

它与声音的频率和声压级有关。

音调的高低主要取决于声音的频率(基频),频率越高,音调就越高。

音乐中,频率提高一倍,即为所说的高“八度音”。

基音:音乐声中往往包含有一系列的频率成分,其中的一个最低频率声音称为基音,人们据此来辨别音调,其频率称为基频。

另一些则称为谐音,它们的频率都是基频的整数倍,称为谐频。

这些声音组合在一起,就决定了音乐的音色。

音乐声(即乐音)只含有基频和谐频,所以音乐的频谱是不连续的,称为线状谱。

而噪音大多是连续谱。

(高速公路隧道内的交通噪声)主观感受与客观物理量的关系并非简单的线性关系,不能单纯用声压级大小来衡量声音的响度。

若某一声音与已选定的1000Hz纯音听起来同样响,这个1000Hz纯音的声压级值就定义为待测声音的“响度级”。

响度级的单位是方(Phon)。

响度的单位是宋(sone),频率为1000,声压级为听者听阈以上40DB的一个纯音。

人耳对2000~4000Hz的声音最敏感。

在低于1000Hz时,人耳的灵敏度随着频率的降低而降低;而在4000Hz以上时,人耳的灵敏度也是逐渐降低的随着声压级的提高,对频率的相对敏感度不同:声压级高,相对变化感觉小(曲线平坦)声压级低,相对变化感觉大(曲线倾斜)人耳对低频声压级的变化最为敏感A计权网络是参考40方等响曲线。

(LA噪声评价)C计权网络具有接近线性的较平坦的特性,在整个可听范围内几乎不衰减,以模拟人耳对85方以上的听觉响应,因此它可以代表总声压级。

B 计权网络模拟人耳对70方纯音的响应,B计权很少使用,在一些仪器上已经取消。

D 计权网络使用在航空噪声测量中3.听觉定位·声源发出的声波到达双耳,可以产生一定的时间差和相位差,人们就可以据此来判断声源的方向,进行声像的定位。

·人耳分辨水平方向声源位置能力比垂直方向要好。

正常听觉的人在安静和无回声环境中,水平方向可以辨别出5°~15°的方位变化。

在水平方向0°~60°范围内,人耳具有良好的定位能力。

·垂直方向的定位,有时要达到60°的变化才能分辨出来。

听觉驻留:声音对人的听觉器官的作用效果并不随声音的消失而立即消失,而是会暂留一短促时间。

哈斯效应当两个强度相等一个经过延迟的声音到达聆听者耳中时,如果延迟在30ms以内,将感到声音好像来自未经延时的声源,并不感觉到经延时的声源存在。

当延时超过30ms而未到达50ms时,可以辨别出已经延迟的声源存在,但仍感觉声音来自未经延迟的声源。

当延时超过50ms以后,感觉到延迟声成为一个清晰的回声。

(17m)·哈斯效应对音质设计的指导意义在室内,当声源发出一个声音后,人们首先听到的是直达声,然后陆续听到经过各界面的反射声。

·—般认为,在直达声后约50ms以内到达的反射声,非但不引起干扰,而且有加强直达声响度的效果,对提高音质效果非常有用,故常把这种早期反射声称为有效反射声,在音质设计时,就要控制各界面的反射,以便得到足够多的来自各个方向的早期反射声。

·在50ms以后到达的反射声,则不会加强直达声。

如果反射声到达的时间间隔较长,且其强度又比较突出,则会形成回声的感觉,是厅堂音质设计中应该避免的现象6.掩蔽效应由于某个声音的存在,而使人耳对其他声音的感觉能力降低的现象称为“掩蔽”。

也就是说,由于某一个声音的存在,要听清另外的声音就必须将这些声音提高,所提高的分贝数称为掩蔽量。

一个声音对另一个声音的掩蔽的机理是很复杂的。

一般而言,这种掩蔽作用的强弱取决于两个声音之间的相对强度和频率结构以及听者的心理状态。

频率相近时声音掩蔽最显著,掩蔽声的声压级越大,掩蔽量就越大。

低频声对高频声的掩蔽作用较大混响部分:直接声,声音被表面吸收声音在结构内损耗,反射省,扩散反射声,透射声室内声音:增长,稳定,衰减室内空间的声场受到室内各个界面的影响,与自由场相比,其主要特点有:听者接收到的声音,不仅包括直达声,还有陆续到达的来自个反射面的反射声,它们有的经过一次反射,有的经过多次反射。

声波在各界面除了反射外,还有散射、透射和吸收等声学现象发生。

混响时间定义:房间内声场达到稳态状态后,突然关掉声源使其停止发声,当声能逐渐减小到原来声能(稳态时具有的声能)的百万分之一所经历的时间。

也就是声压级降低60dB所需的时间,一般用T60表示,单位为秒混响时间是最重要的音质评价物理量,直接影响厅堂音质的丰满度和清晰度。

赛宾公式T60=0.161V/A V=房间容量A=房间吸声量应用的局限性:赛宾公式只适用于平均吸声系数较小时的混响时间计算依林公式(修正公式):4m 空气吸收系数,当频率大于1000Hz时,必须考虑空气吸收改进的内容:1、能够正确反映平均吸声系数与混响时间的关系2、考虑了空气吸收的影响·通常把房间内的声场分成两部分,直达声场和混响声场。

房间的总声场可以理解为直达声场和混响声场的迭加房间常数:当r比较小,即靠近声源的区域,这时直达声场占主要成分:直达声声压级与混响声L P相等时,该点离声源中心的距离称为自由场半径,或称为混响半径,有时又称为临界距离实际房间受到声源激发时,对不同频率有不同相应,最容易被激发的频率就是房间的共振频率。

房间被外界干扰振动激发时,将按照他本身的共振频率(固有频率或简正频率)之一而振动。

激发频率越接近某一共振频率时,共振就越明显。

其特点是在空间形成位置固定的波腹(声压最大处)与波节(声压最小处)。

产生驻波的条件:相应的频率:当声源持续发声时,则在两平行界面间始终维持驻波状态,即产生轴向共振。

简并现象·当不同共振方式的共振频率相同时,出现共振频率的重叠,称为“简并”。

出现简并时,共振频率的声音被加强,频谱曲线出现突起,形成频率特性失真,“声染色”。

·防止简并的原则:使共振频率尽可能分布均匀具体措施:1.选择合适的房间尺寸、比例和形状2.将房间的墙面或顶棚做成不规则形状3.将吸声材料不规则分布在房间界面上。

EDT:隔声量初始衰减1OdB的时间乘上6,推算出衰变60dB的混响时间,它可能与实际测得的衰变60dB的混响时间不同,为了区别起见,人们对此命名为“早期衰变时间"EDT(s)。

隔声日常:理想水平,室内应≤40dB,如果≥50dB会引起居住用户的普遍不满;睡眠:理想水平,室内应≤35dB,如果≥45dB会引起50%居住用户的不满。

相关主题