东南大学建筑物理(声学复习)张志最强总结(2)

2019-03-15 13:57

?0.2)时,赛宾公式和依琳公式可以得到相近结果。

②室内表面平均吸声系数较大(??0.2)时,只能用依琳公式较为准确计算室内混响时间。

③依林-努特生公式

对频率较高的声音,在传播过程中,空气的吸收作用不能忽略,而空气的吸收与空气的温度和湿度有很大的关系。

分析:①室内表面平均吸声系数较小(?T?其中,4m——空气吸收系数。

3. 室内声压级计算与混响半径 ①室内声压级计算

0.161V?Sln(1??)?4mV

当室内一点声源发声,且假定声场充分扩散时,则利用以下稳态声压级公式计算离开声源不同距离处的声压级,即:

Q4?) (dB)

4?r2RQ4?)?120 (dB) 或者: Lp?10lgW?10lg(24?rRLw——声源的声功率级,dB; W——声源的声功率,W; r——离开声源的距离,m; Q——声源指向性因数;

S?R?——房间常数;

1??Q(声源指向性因数)与声源的方向性和位置有关(如右图):

Lp?Lw?10lg(

②混响半径

室内声能密度由两部分构成:第一部分为直达声,相当于一次及以后的反射声),即

Q4?r2表述部分;第二部分为扩散声,或称混响声(包括第

4R表述部分。

当直达声项与混响声项相等时,接收点距离声源的距离r0称之为“混响半径”,或称“临界半径”。

Q4 或:r0?0.14QR ?4?r02R① 房间常数越大,则室内吸声量越大,混响半径就越长;R越小,则正好相反,混响半径就越短。

② 对于听着而言,要提高清晰度,就要求直达声较强,因此常采用指向性因数Q较大(10左右,有时更大)的电声扬

声器。

4. 房间共振和共振频率

①矩形房间的共振

fnx,ny,nz?②简并:

cnx2ny2nz2()?()?() 2LxLyLz在某些振动方式的共振频率相同时,就会出现共振频率重叠现象,或称之为共振频率的“简并”。

在出现“简并”的共振频率范围内,将使那些与共振频率相当的声音被大大加强,导致室内原有的声音产生失真(亦

称为频率畸变),表现为低频产生嗡声,或产生“声染色” 避免“简并”现象的发生措施:

①尽量使房间的长、宽、高不出现简单的比例关系;(如上图)

②两个相对的表面尽量不要完全平行; ③在厅内部可以采取不规则的扩散表面; ④可采用不对称的空间体型。

第12章 材料和结构的声学特性

1.吸声

①吸声系数:材料的吸声系数是指被吸收的声能(或没有被表面反射的部分)与入射声能之比。

它是用来表征材料和结构吸声能力的基本参量。以?表示为:

??②吸声量

E0?ErE0

E0——入射到材料和结构表面的总声能,J; Er——被材料反射回去的声能,J。

用来表征某个具体吸声构件的实际吸声效果,它和构件的尺寸大小有关。对于建筑空间的围蔽结构,吸声量

A:

A???S 单位:m

2

S如果一个房间有

——围蔽结构的面积,m。

2

,各自面积分别为S1,S2,S3??Sn,各自的吸声系数分别为n面墙(包括顶棚和地面)

?1,?2,?3???n,则此房间的总吸声量为:

A?S1?1?S2?2????Sn?n??Si?ii?1n

可以得到房间的平均吸声系数?:

A????i?1nSnSi?i

i?Si?1③吸声材料及结构 多孔吸声材料

共振吸声结构: 空腔共振吸声结构, 薄板、薄膜共振吸声结构 空间吸声体 强吸声结构 2. 隔声

一、空气声隔绝

①单层墙隔声频率特性的一般规律

1.质量定律:

如果把墙看成是无刚度无阻尼的柔顺质量,且忽略墙的边界条件,假定墙为无限大。

R0?20lg?mf?20lgm?20lgf?43 ?0c质量定律:墙体受到声波激发所引起的振动与其惯性(即质量)有关,墙体的单位面积重量愈大,透射的声能愈少,这就是通常所说的“质量定律”。 2.吻合效应:

若声波沿墙面行进的速度正好等于墙板自由弯曲波的传播速度,墙板的弯曲振动达到最大,这时墙板会非常“顺从”地跟随入射声波弯曲,使入射声能大量透射到另一侧,这就是“吻合效应”。 ②双层墙的空气声隔绝 ③轻型墙的空气声隔绝 ④门窗及屋顶的隔声 二、振动声隔离

①转动设备隔振 ②撞击声隔绝

3. 反射

①反射体 ②扩散体

第13章 室内音质设计

1.音质的主观评价与客观指标 ①主观评价五个方面

1.合适的响度:语言声60~70phon(方);音乐声50~80方。 2.较高的清晰度和明晰度

3.足够的丰满度

丰满度的含义有:余音悠扬(活跃)、音色浑厚(温暖)、坚实饱满等(亲切)。总之,可以定义为

声源在室内发生与在露天发声相比较,在音质上的提高程度。

4.良好空间感(方向感、距离感和围绕感)

指室内声场给听者提供的一种声音在室内的空间传播感觉。包括听者对声源方向的判断(方向感),距声源远近的判断(亲切感)和对属于室内声场的空间感觉(围绕感)。 5.没有声缺陷和噪声干扰

声缺陷:如回声、声聚焦、声影、颤动回声等 ②客观指标

1.声压级与混响时间

2.反射声的时间与空间分布

2.音质设计

①大厅容积的确定

保证厅内有足够的响度——最大允许容积 保证厅内有适当的混响时间——每座容积 ②大厅体形设计 ③大厅的混响设计

3.室内电声设计

第14章 噪声控制

1.噪声的评价方法

①A声级LA

对于稳态噪声,可以直接测量LA来评价 ②等效连续声级Leq

等效连续声级评价方法:就是在一段时间内能量平均的方法。适用于声级随时间变化的起伏噪声。 但其对偶发的短时的高声级噪声的出现不敏感。 ③昼夜等效声级Ldn ④累计分布声级LN

累计分布声级就是用声级出现的累积概率来表示这类噪声大小 ⑤噪声冲击指数NII

考虑到一个区域或一个城市由于噪声分布不同,受影响的人口密度不同,用噪声冲击指数NII来评价城市环境噪声影响的范围比较合适。

⑥噪声评价曲线NR和噪声评价数N

2.噪声控制

①噪声控制标准

②噪声控制的原则和方法 ③城市噪声控制

3.建筑中的吸声降噪 ①吸声降噪原理:

如果在室内顶棚或墙面上布置吸声材料或吸声结构,可使混响声减弱,这时,人们主要听到的是直达声,那种被噪声“包围”的感觉将明显减弱。这种利用吸声原理降低噪声的方法称为“吸声降噪”。 ②吸声降噪量的计算

根据稳态声压计算公式可知,距离声源rm处之声压级与直达声和混响声的关系如下:

4??QLp?Lw?10lg??? (dB) 2R??4?r如进行吸声处理,则处理前后该点的“声级差”(或称“降噪量”)为:

?Q4Q4??Lp?Lp1?Lp2?10lg?(?)(?)? (dB) 224?rR4?rR?12?Q4?当以直达射声为主时,即,则?Lp?0。 24?rR??2(1??1)?Q4?L?10lg?当以混响声为主时,即时,则p??;一般室内在吸声处理以前?1很小,所以

?(1??)4?r2R?12??1??2??1,可以忽略,上式即可简化为:

?AT?Lp?10lg2=10lg2=10lg2 (dB)

?1A1T1?1——处理前房间的平均吸声系数;

A1——处理前房间的总吸声量,m; T1——处理前房间的混响时间,s;

2

?2——处理后房间的平均吸声系数;

A2——处理后房间的总吸声量,m; T2——处理后房间的混响时间,s。

2

4.隔声

①隔声构件的综合隔声量


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