建筑聲學(xué)

——建筑物理第三局部聲學(xué)------建筑物理的分支建筑物理(環(huán)境)光學(xué)熱工天然采光空氣質(zhì)量人工照明城市熱環(huán)境室內(nèi)熱環(huán)境噪聲控制聲學(xué)室內(nèi)音質(zhì)節(jié)能建筑聲學(xué)——研究建筑環(huán)境中聲音的傳播，聲音的評(píng)價(jià)和控制的學(xué)科，是建筑物理的組成局部；建筑聲學(xué)的根本任務(wù)是研究室內(nèi)聲波傳輸?shù)奈锢項(xiàng)l件和聲學(xué)處理方法，以保證室內(nèi)具有良好聽聞條件；研究控制建筑物內(nèi)部和外部一定空間內(nèi)的噪聲干擾和危害。取得良好的聲學(xué)功能和建筑藝術(shù)的高度統(tǒng)一的效果，這是科學(xué)家和建筑師進(jìn)行合作的共同目標(biāo)。歷史起源

有關(guān)建筑聲學(xué)的記載最早見于公元前一世紀(jì)，羅馬建筑師維特魯威所寫的《建筑十書》。中世紀(jì)歐洲教堂——神秘氣氛；15～17世紀(jì)大劇院——良好的聽聞效果；16世紀(jì)，中國的北京天壇皇穹宇——聲的長距離傳播；20年代開始，電子管的出現(xiàn)和放大器的應(yīng)用——開辟新道路一、建筑聲學(xué)的內(nèi)容

〔1〕噪聲控制〔室內(nèi)、室外〕

排除或減小噪聲和振動(dòng)的干擾

〔2〕廳堂音質(zhì)〔室內(nèi)〕

給各種聽音場(chǎng)所提供產(chǎn)生、傳播和收聽

需要的聲音最正確條件

某大禮堂室內(nèi)聲學(xué)分析

城市小區(qū)噪聲分析二、當(dāng)前設(shè)計(jì)中的假設(shè)干聲學(xué)問題

〔1〕大量廳堂建筑的建造，建設(shè)量大，要求高

〔2〕設(shè)計(jì)觀念的轉(zhuǎn)變，流動(dòng)空間、開敞辦公等

〔3〕新型輕質(zhì)材料和預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用，只注重結(jié)構(gòu)及保

溫，無視聲學(xué)

〔4〕室內(nèi)噪聲源的增加，空調(diào)、風(fēng)扇、洗衣機(jī)、吸塵器

等

〔5〕室外噪聲源的增加，汽車、輕軌、商業(yè)活動(dòng)等。

。。。。。。

第3.1章建筑聲學(xué)的根本知識(shí)

聲音的根本性質(zhì)

本節(jié)要點(diǎn)：

3.1.1.1.聲音的產(chǎn)生

3.1.1.2.聲音的傳播

3.1.1.3.聲波的頻率、波長與速度

3.1.1.4.波陣面與聲線

3.1.1.5.聲波的反射與繞射

3.1.1.6.聲波的透射與吸收聲音是人耳所能感覺到的“彈性”介質(zhì)中振動(dòng)，是壓力的迅速而微小的起伏變化。

聲音產(chǎn)生于物質(zhì)的振動(dòng)，例如揚(yáng)聲器的膜片、撥動(dòng)的琴弦、運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械引起的與之連接的部件的振動(dòng)等。這些受到外力作用而產(chǎn)生振動(dòng)的物體稱之為聲源。

1.聲音的產(chǎn)生振動(dòng)的形式有多種多樣，在現(xiàn)實(shí)生活中，許多聲音都來源于最簡(jiǎn)單的振動(dòng)-——簡(jiǎn)諧振動(dòng)。以振動(dòng)的揚(yáng)聲器膜向外輻射聲音為例：

揚(yáng)聲器膜的向前振動(dòng)，引起鄰近空氣質(zhì)點(diǎn)的壓縮，這種密集的質(zhì)點(diǎn)層依次傳向較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)揚(yáng)聲器膜向后振動(dòng)時(shí)，壓縮的空氣稀疏，揚(yáng)聲器膜另一側(cè)的空氣層壓縮，鄰近質(zhì)點(diǎn)的疏密狀態(tài)又依次傳向較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)。

2.聲音的傳播因此對(duì)聲波而言，當(dāng)聲源發(fā)聲后，必須經(jīng)過一定的介質(zhì)才能向外傳播。這種介質(zhì)可以是氣體、液體和固體。波長λ：相鄰的兩個(gè)同位相質(zhì)點(diǎn)的距離，或振動(dòng)在一個(gè)周期的時(shí)間所傳播的距離。

頻率f：質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間作完全振動(dòng)的次數(shù)。聲的頻率是聲源的振動(dòng)頻率。

聲速c：聲在單位時(shí)間所傳播的距離。

聲速的大小與介質(zhì)的物理性質(zhì)、溫度有關(guān)。

空氣中：C=331+0.65θm/s一般我們認(rèn)為常溫334m/s

量間關(guān)系：λ=c/f

C=f?λ

3.聲波的頻率、波長與速度波陣面：聲波在同一時(shí)刻到達(dá)的球面稱為波陣面?；蛘哒f，聲傳播時(shí)，介質(zhì)中振動(dòng)位相相同的各點(diǎn)的軌跡。

形狀：點(diǎn)聲源—球面波

線聲源—柱面波

面聲源—平面波

4.波陣面與聲線波陣面聲線：聲波的傳播方向。僅在均勻、各向同性

的介質(zhì)中，聲線是直線。

聲線的意義：

聲線代表了聲傳播方向而又不考慮波動(dòng)性，因此聲傳播問題得到了簡(jiǎn)化，它是一種研究聲傳播規(guī)律的簡(jiǎn)明工具。

幾何聲學(xué)：用聲線來研究聲傳播的聲學(xué)。1).聲波的鏡像反射(平面反射)

聲波在傳播過程中〔前進(jìn)過程中〕遇到尺寸大于波長的界面，那么聲波將被反射。圖所示的是光滑外表對(duì)聲波反射的情況：虛線表示反射線，它像是從聲源O的像----虛聲源O’發(fā)出的，它們對(duì)于反射平面的對(duì)稱點(diǎn)。

5.聲波的反射與衍射〔繞射〕聲波的反射2).聲波的擴(kuò)散反射(曲面反射的一種〕

聲波在傳播過程中，如果遇到一些凸形界面，就會(huì)被分解成許多較小的反射聲線，并且使傳播的立體角擴(kuò)大，這種現(xiàn)象叫擴(kuò)散反射。

適當(dāng)?shù)穆暡〝U(kuò)散反射，可以促進(jìn)聲音分布均勻，并可防止一些聲學(xué)缺陷的發(fā)生。擴(kuò)散反射可以分為完全擴(kuò)散反射和局部擴(kuò)散反射兩種。前者是將入射的聲線均勻的向四面八方反射，即反射的方向分布完全與入射方向無關(guān)；后者指反射同時(shí)具有擴(kuò)散和鏡像兩種性質(zhì)，即局部做擴(kuò)散反射，局部做鏡像反射。3).聲波的聚焦反射(曲面反射的一種〕

聲波在傳播過程中，如果遇到一些凹形界面，界面對(duì)聲波形成集中反射，使反射聲聚集于某個(gè)區(qū)域，造成聲音在該區(qū)域特別響的現(xiàn)象。4).聲波的衍射(繞射〕

當(dāng)聲波在傳播過程中遇到一塊有小孔洞的彰板時(shí)，并不像幾何光學(xué)光線那樣直線傳播，而是能繞到彰板的背后繼續(xù)傳播，改變?cè)瓉淼姆较?，這種現(xiàn)象稱為衍射，也叫繞射。5).聲波的透射與吸收

從入射波和反射波所在的空間考慮問題，材料的吸聲系數(shù)〔α〕是指被吸收的聲能〔即沒有被外表反射的局部〕與入射聲能之比。

如果聲音被全部吸收，α=1；

局部被吸收，那么α<1。在進(jìn)行室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)或噪聲控制時(shí)必須了解各種材料的隔聲和吸聲特性，從而合理地選用材料。α——吸聲系數(shù)γ——反射系數(shù)；F0——總?cè)肷渎暷?；Fγ——被反射聲能；Fα——被吸收聲能；Fτ——透射聲能；思考

在我們身邊存在的一些聲音的鏡像反射、擴(kuò)散反射、聚焦反射及衍射等方式，并分別舉例說明。本節(jié)要點(diǎn)：

3.1.2.1.聲功率、聲強(qiáng)與聲壓

3.1.2.2.聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)與聲壓級(jí)

3.1.2聲音的計(jì)量3.1.2.1.聲功率、聲強(qiáng)及聲壓：

1).聲功率

聲源輻射聲波時(shí)對(duì)外做功。聲功率是指聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲音能量，記作W，單位為瓦〔W〕或微瓦(μW)。

2).聲強(qiáng)

聲強(qiáng)是衡量聲波在傳播過程中聲音強(qiáng)弱的物理量。聲場(chǎng)中某一點(diǎn)的聲強(qiáng)。是指單位時(shí)間內(nèi)，在垂直于聲波傳播方向的單位面積上所通過的聲能，也可以說是單位面積上所通過的聲功率。記為I，單位為瓦每平方米〔W/㎡〕。由下式表示：

W——聲源聲功率，W

S——聲能所通過的面積，㎡對(duì)于平面波而言，在無反射波的自由聲場(chǎng)中，由于在聲波的傳播過程中其聲線相互平行，波陣面大小相同，故同一束聲波通過與聲波距離不同的外表時(shí)，聲強(qiáng)不變。對(duì)于球面波而言，其聲強(qiáng)與點(diǎn)光源的聲功率成正比，而與到聲源的距離平方成反比。3).聲壓

介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)由于聲波作用而產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)所引起的大氣壓力的起伏稱為聲壓，記作p，單位是帕斯卡〔牛頓每平方米〕，簡(jiǎn)稱(Pa)。聲壓與聲強(qiáng)有著密切的關(guān)系，在無反射、吸收的自由聲場(chǎng)中，某點(diǎn)的聲強(qiáng)與該處聲壓的平方成正比，而與介質(zhì)的密度和聲速的乘積成反比。即：3.1.2.2.聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)及聲壓級(jí)：1).聲功率級(jí)Lw

聲功率級(jí)是聲功率與基準(zhǔn)聲〔人耳剛能聽到的聲功率〕功率之比的對(duì)數(shù)的10倍，記作Lw，單位是分貝〔dB〕，表達(dá)式為：式中W—某點(diǎn)的聲功率，W；W0—基準(zhǔn)聲功率級(jí)，10-12W。

2).聲強(qiáng)級(jí)LI

聲強(qiáng)級(jí)是聲強(qiáng)與基準(zhǔn)聲強(qiáng)之比的對(duì)數(shù)的10倍，記作LI，單位也是分貝〔dB〕，表達(dá)式為：式中I—某點(diǎn)的聲強(qiáng)，W/㎡；I0—基準(zhǔn)聲強(qiáng)，10-12W/㎡。

3).聲壓級(jí)Lp

聲壓級(jí)是聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比的對(duì)數(shù)乘以20，記作Lp，單位也是分貝〔dB〕，表達(dá)式為：式中p—某點(diǎn)的聲壓，Pa；p0—基準(zhǔn)聲壓，2x10-5Pa。

聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)都是無量綱量，是相比照較的值，其數(shù)值大小與所規(guī)定的參考值有關(guān)。在級(jí)的分貝標(biāo)度中，壓縮了人耳感覺上下限范圍量程的數(shù)量級(jí)，并接近人耳的感覺變化。不同環(huán)境噪聲級(jí)3.1.2.3.聲級(jí)的疊加聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)疊加時(shí)，不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的算術(shù)相加，而是要按照“級(jí)”的加法規(guī)律進(jìn)行，即要采用對(duì)數(shù)運(yùn)算規(guī)那么。對(duì)于幾個(gè)聲壓均為p的聲音，疊加后的聲壓級(jí)是：運(yùn)算特點(diǎn)：a.不同聲壓級(jí)疊加，總聲壓級(jí)較其中大者的增加值≤3dB。b.兩個(gè)聲壓級(jí)間差值≥10dB(15dB)以上，總聲壓級(jí)較大者的增值≤0.5dB。實(shí)際問題中的意義是：較小聲壓級(jí)可忽略不計(jì)。即對(duì)“干擾不干擾”問題的判斷。問題：0分貝與0分貝相疊加，聲壓級(jí)為多少？

聲壓增加1倍，聲壓級(jí)增加多少分貝？聲能增加1倍，聲壓級(jí)增加多少分貝？思考題

·聲音的物理計(jì)量中采用“級(jí)”有什么實(shí)用意義？

·70dB的聲強(qiáng)級(jí)和70dB的聲壓級(jí)是否一回事？為

什么？

·計(jì)算85dB與90dB疊加后的聲壓級(jí)。本次課復(fù)習(xí)

1.第一局部介紹了聲音的產(chǎn)生及傳播的根本形式。

2.第二局部介紹了聲音的聲功率、聲強(qiáng)、聲壓的計(jì)量；引入“級(jí)”的概念；聲的根本計(jì)算。小節(jié)要點(diǎn)：

3.1.3.1.可聽的頻率與聲壓范圍

3.1.3.2.響度級(jí)、總聲級(jí)

3.1.3.3.聲源的指向性

3.1.3.4.聲音的頻譜

3.1.3.5.音調(diào)和音色

3.1.3.6.雙耳聽聞與聲像定位

3.1.3.7.時(shí)差效應(yīng)與回聲感覺

3.1.3.8.掩蔽效應(yīng)

3.1.3聲音與人的聽覺

1.可聽的頻率與聲壓范圍

1).最高和最低可聽頻率極限

對(duì)于可聽頻率的上限，不同人之間可有相當(dāng)大的差異，而且和聲音的聲壓級(jí)也有關(guān)系。

一般青年人可聽到20000Hz左右的聲音，而中年人只能聽到12000-16000Hz的聲音?？陕狀l率的下限，通常是20Hz。2).最大和最小的可聽聲

壓極限

人耳可接受的聲音的聲壓變化范圍是很大的。人耳的最小可聽聲壓極限與測(cè)試方法有關(guān)。在建筑聲學(xué)中，通常用自由場(chǎng)最小可聽閾表示。一般正常青年人在中頻附近最小可聽極限大致相當(dāng)于基準(zhǔn)聲壓，即2x10-5Pa(聲壓級(jí)為0dB)，當(dāng)一個(gè)人最小可聽極限提高時(shí)，可認(rèn)為這聽覺靈敏度降低了。

2.響度級(jí)、總聲級(jí)

(1).等響曲線

(2).響度級(jí)Ln

1).定義：為了定量地確定某一聲音使人的聽覺器官產(chǎn)生多響的感覺，最簡(jiǎn)單的方法是把它和另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)值就定義為待測(cè)聲音的“響度級(jí)”。

單位為方，1KHz的聲壓級(jí)為響度級(jí)。2).特點(diǎn)：

a.人耳對(duì)低頻較為遲鈍，對(duì)高頻聲較為敏感。

b.低響度級(jí)曲線上，相應(yīng)的各頻率聲壓級(jí)變化較大。高響度級(jí)曲線上，相應(yīng)各頻率的Lp差異小，曲線較平直。

c.響度級(jí)差10方，能量不一定差10倍，低頻聲更明顯。

d.可聽閾不在1KHz0dB處，經(jīng)準(zhǔn)確測(cè)量—平均聽閾1KHz是4.2dB處。即4.2方曲線為可聽閾曲線。

e.人耳對(duì)低頻聲的變化敏感。

(3)聲級(jí)

1).復(fù)合聲評(píng)價(jià)2)

A聲級(jí)—--用倒置的40方等響曲線作為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)

測(cè)得的聲級(jí)dB(A)

B聲級(jí)----用倒置的70方等響曲線作為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)

測(cè)得的聲級(jí)dB(A)

C聲級(jí)----用倒置的100方等響曲線作為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)

測(cè)得的聲級(jí)dB(C)

經(jīng)過50多年，特別是近20年來的實(shí)踐，認(rèn)為三段劃分的意義不大，公認(rèn)A計(jì)權(quán)表達(dá)復(fù)合聲最適宜，與人的感覺更符合，因此，各種聲音的評(píng)價(jià)中使用A聲級(jí)。

3.聲源的指向性

我們平時(shí)所涉及的單個(gè)聲源，當(dāng)聲源的尺度比聲波波長小得很多時(shí)，可看成是“點(diǎn)聲源”。當(dāng)聲源的尺度與聲波波長相差不多，或大于波長時(shí)，就不能看成是點(diǎn)聲源了，而應(yīng)看成是許多點(diǎn)聲源的組合，因而向各個(gè)方向輻射的聲音能量就不同了，即具有指向性。與波長相比，聲源尺度越大，其指向性就越強(qiáng)。

4.聲音的頻譜

(1).問題的提出

1).音質(zhì)設(shè)計(jì)中要控制廳堂對(duì)不同頻率的反響

2).噪聲控制中需分析其聲級(jí)的局部相應(yīng)頻率以便有

針對(duì)地進(jìn)行處理。

(2).純音與復(fù)合音

純音：?jiǎn)我活l率的聲音，又稱單頻聲

復(fù)合音：假設(shè)干純音的組合。(3).頻譜

1).定義：以頻率范圍〔或稱頻帶范圍〕為橫坐標(biāo)與其相應(yīng)的聲壓級(jí)為縱坐標(biāo)所組成的圖形。

2).種類：

線狀譜：假設(shè)干純音組成〔樂音〕

連續(xù)譜：由所有頻率的聲音組成〔噪聲〕3).組成：

基頻：復(fù)合聲中最低的頻率，又稱主頻

分音：復(fù)合聲中除基頻以外的其他純音。

諧音：頻率為基頻整數(shù)倍的分音。(4).頻程與頻帶倍頻程，1/3倍頻程

1).定義：頻率分析中，用來作頻帶劃分，對(duì)頻率作相比照較的單位。兩個(gè)頻率的相距頻程數(shù)n由下式?jīng)Q定。

f2/f1=2n

倍頻程：n=1,2,…，n=K即為K個(gè)倍頻程

1/3倍頻程：n=1/3時(shí)，稱兩頻率相距1個(gè)

1/3倍頻程，n=K·1/3即為K個(gè)1/3

倍頻程

顯然3x1/3.那么3個(gè)1/3倍頻程=1個(gè)倍頻程的距離

2).意義：

倍頻程，1/3倍頻程均僅表示頻率劃分時(shí)兩個(gè)頻

率之間的距離。顯然1/3倍頻程較倍頻程細(xì)。

3).倍頻帶，1/3倍頻帶

為了對(duì)聲音進(jìn)行測(cè)量和分析，可聽聲音的頻率

范圍分成了倍頻帶和1/3倍頻帶。每個(gè)倍頻帶范

圍的上限頻率是下線頻率的2倍。

中心頻率：f中2=f上·f下

在噪聲控制中，如果知道噪聲的哪些頻率成分比較突出，就可以設(shè)法首先降低或消除這些突出的頻率成分，以有效第減少噪聲干擾；

在室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)中，可以盡量減少聲源頻譜成分的畸變，以求獲得良好的音質(zhì)。

因此，即使某一產(chǎn)品用單一數(shù)值表示，其聲學(xué)特性實(shí)際上有很寬的頻率范圍。

4).標(biāo)準(zhǔn)：

倍頻帶，1/3倍帶及其中心頻率劃分采用ISO所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

音質(zhì)設(shè)計(jì)主要研究范圍

一般：1252505001K2K4K六個(gè)倍頻帶

音樂：631252505001K2K4K8K八個(gè)倍頻帶

實(shí)驗(yàn)室精細(xì)研究：

125~4K十八個(gè)1/3倍頻帶

63~8K二十四個(gè)1/3倍頻帶

5.音調(diào)和音色

聲音的強(qiáng)弱、音調(diào)的上下和音色的好壞，是聲音的根本性質(zhì)，即所謂聲音三要素。

聲音的強(qiáng)弱可用聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)或總聲級(jí)等表示。而音調(diào)主要決定于聲音的頻率，頻率越高，音調(diào)越高；但它還和聲壓級(jí)及其組成成分有關(guān)。

“音色”是反映復(fù)合聲的一種特性，它主要是由復(fù)合聲成分里各種純音的頻率及其強(qiáng)度(振幅)決定的，即由頻譜決定，雖然基音相同，但由于各種聲源的性質(zhì)不同，其泛音成分也各不相同，因而組成的復(fù)合音也不相同，人們根據(jù)不同泛音的頻率成分及其相對(duì)強(qiáng)弱來區(qū)分各種不同的音色。

6.雙耳聽聞與聲像定位

(1).雙耳定位：用雙耳收聽，可以判斷聲源方向和遠(yuǎn)近稱為雙耳定位。

(2).方位感：雙耳區(qū)分聲源方向、遠(yuǎn)近的能力。

(3).判斷因素：強(qiáng)度差、時(shí)間差

(4).定位特點(diǎn)：

a.水平面定位較準(zhǔn)確，正前方可區(qū)分3~50的改變；

正前方因耳廓屏蔽，定位準(zhǔn)確性較差。

b.垂直面定位能力較水平方向差，一般要有>660的

改變才可區(qū)分。

c.深度在縱深距離方向不太準(zhǔn)確。(5).聲學(xué)統(tǒng)一問題

廳堂中揚(yáng)聲器位置不當(dāng)，不對(duì)稱可會(huì)導(dǎo)致聲與

像錯(cuò)位，即圖像與聲音脫離。效果被極大破壞。

(6).應(yīng)用

廳堂中揚(yáng)聲器的布置方式

7.時(shí)差效應(yīng)與回聲感覺

(1).時(shí)差效應(yīng)：聲音經(jīng)過不同的介質(zhì)或不同領(lǐng)域存在時(shí)間先后現(xiàn)象。

(2).回聲感覺：人耳對(duì)上述現(xiàn)象產(chǎn)生的感覺

8.掩蔽效應(yīng)

(1).聲掩蔽：一個(gè)聲音的聽閾因另一個(gè)聲音的存在

而提高的現(xiàn)象稱為聲掩蔽。

(2).掩蔽量：發(fā)聲掩蔽時(shí)，可聽聞所提高的分貝數(shù)。

(3).特點(diǎn)：

a.低頻聲的掩蔽范圍大

b.高頻聲的掩蔽范圍小

c.頻率相近，掩蔽量大

d.掩蔽聲壓級(jí)高，掩蔽量大。(4).實(shí)際意義：a.掩蔽使正常信號(hào)接受困難，要求安靜；但也可用低的噪聲作為背景來到達(dá)只有在近處可交談而遠(yuǎn)處不干擾的目的。b.掩蔽的實(shí)質(zhì)是聽力損失，即耳聾思考題

·音樂聲與噪聲的頻譜有什么差異？

·人區(qū)分聲源的方向是通過什么因素來判斷？

·人可聽聲壓及頻率的范圍是多少？上節(jié)課內(nèi)容：

1.聲音的根本性質(zhì)

聲音的產(chǎn)生、傳播及聲波

2.聲音的計(jì)量

聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)

3.聲音與人的聽覺

人耳可聽范圍、響度級(jí)、聲音頻譜、幾種聲學(xué)效應(yīng)

小節(jié)要點(diǎn)：

1.語言聲的特性

2.音樂聲的特性

3.噪聲的特性

3.1.4語言聲、音樂聲及噪聲特性

(1).語言聲的頻率特性

1.語言聲的特性

(2).語言聲的指向特性

人講話時(shí)的指向特性

(3).語言聲的聲壓級(jí)與聲功率

音樂聲由各種樂器〔包括民族樂器、西洋樂器和電聲樂器〕以及歌唱演員〔包括聲樂演員和戲曲演員〕的發(fā)聲構(gòu)成。

從古至今，世界上大約出現(xiàn)過4萬多種樂器，目前比較常用的大概200種樂器。對(duì)樂器的分類，通常使采用音樂會(huì)分類法，即根據(jù)樂器的發(fā)音機(jī)理，把發(fā)音和音色相近的樂器分為木管樂器組、銅管樂器組、弓弦樂器組、打擊樂器組及特性樂器組。

2.音樂聲的特性

所謂噪聲，就是人們不需要的聲音。

它包括雜亂無章的、影響人們工作、休息、睡眠的各種不協(xié)調(diào)的聲音，甚至談話聲、腳步聲和不需要的音樂聲都是噪聲。

3.噪聲的特性與人們接觸時(shí)間最長、危害最深、治理最困難的噪聲是生活和社會(huì)活動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。生活噪聲雖然不會(huì)對(duì)人產(chǎn)生生理危害，但會(huì)使人煩躁、心神不寧，干擾休息和工作。

(1).噪聲的定義

通常噪聲可認(rèn)為包含如下兩種類型：

a.在物理上指不規(guī)那么的、間歇的或隨機(jī)的振動(dòng)；

b.指任何難聽的、不和諧的聲或干擾。

(2).噪聲的來源

在噪聲概念中，我們通常提到寬帶噪聲、窄帶噪聲和白噪聲。這些都是運(yùn)用在聽力檢測(cè)設(shè)備中進(jìn)行掩蔽時(shí)用的專用噪聲。而建筑室內(nèi)噪聲主要來源于如下幾個(gè)方面：

1).室外環(huán)境噪聲

與我們生活密切相關(guān)的是環(huán)境噪聲的污染，來源很廣?，F(xiàn)代城市中環(huán)境噪聲有四種主要來源：

a.交通噪聲；

b.工業(yè)噪聲；

c.建筑施工噪聲；

d.社會(huì)生活噪聲

2).建筑內(nèi)部噪聲

3).房間維護(hù)結(jié)構(gòu)撞擊

噪聲(3).噪聲的危害

a.干擾休息和睡眠、影響工作效率；b.損傷視覺、聽覺器官；c.對(duì)人體的生理影響思考題

·噪聲對(duì)人體的危害有哪些？舉例我們身邊存在的噪聲問題。

·說明音樂聲和噪聲的區(qū)別

小節(jié)要點(diǎn)：

1.自由聲場(chǎng)與室內(nèi)聲場(chǎng)

2.混響和混響時(shí)間計(jì)算公式

3.室內(nèi)聲壓級(jí)計(jì)算

4.駐波與房間共振

3.1.5室內(nèi)聲學(xué)原理在室外，某點(diǎn)聲源發(fā)出的球面聲波，其波陣面連續(xù)向外擴(kuò)張，隨著聲波與聲源距離的增加，聲源迅速衰減。而在室內(nèi)，聲波的傳播將受到封閉空間各個(gè)界面〔如墻壁、頂棚、地面等〕的約束，形成一個(gè)比在露天場(chǎng)所要復(fù)雜得多的聲場(chǎng)。這時(shí)，聲波將受到封閉空間各個(gè)界面，如頂棚、地面、墻壁等的反射、吸收與透射的影響。室內(nèi)聲場(chǎng)因而存在著許多與自由聲場(chǎng)不同的聲學(xué)問題。

(1).室內(nèi)聲場(chǎng)的特點(diǎn)

在建筑聲學(xué)中常常要面臨許多封閉空間的聲學(xué)問題。這時(shí)，室內(nèi)聲場(chǎng)將要受到封閉空間各個(gè)界面的影響，其主要特點(diǎn)有：

a.聲波在各個(gè)界面引起一系列的反射、吸收與透射；

b.與自由聲場(chǎng)有不同的音質(zhì)；

c.由于房間的共振可能引起某些頻率的聲音被加強(qiáng)

或減弱；

d.聲能的空間分布發(fā)生了變化。

1.自由聲場(chǎng)與室內(nèi)聲場(chǎng)分析聲波在室內(nèi)傳播的情況，可以用波動(dòng)聲學(xué)的理論進(jìn)行，但這將涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式與推導(dǎo)。在工程實(shí)踐中，主要采用“幾何聲學(xué)”的方法。幾何聲學(xué)適用的前提是：室內(nèi)界面或障礙物的尺度以及聲波傳播的距離比聲波波長大得多。除了低頻段某些頻率外，通常室內(nèi)聲學(xué)所考慮的問題，用幾何聲學(xué)來處理不致產(chǎn)生大的誤差。

1).室內(nèi)聲音的增長

聲源在室內(nèi)輻射聲能時(shí)，聲波即同時(shí)在空間內(nèi)開始傳播，當(dāng)入射到某一界面時(shí)，就有局部聲能被吸收，其余局部那么被反射。反射的聲能繼續(xù)傳播，將再次乃至屢次被吸收和反射。這樣，在空間就形成了一定的聲能密度。如果聲能是連續(xù)地發(fā)聲，隨著聲源不斷地供給能量，室內(nèi)聲能密度將隨時(shí)間而增加，這就是室內(nèi)聲音的增長過程。

(2).室內(nèi)聲音的增長、穩(wěn)態(tài)和衰減

2).穩(wěn)態(tài)聲能密度

當(dāng)時(shí)間無窮大時(shí)，聲能接近于4W/C.A。這時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)被室內(nèi)外表吸收的聲能與聲源供給的能力相等，室內(nèi)聲能密度就不再增加，而處于穩(wěn)定狀態(tài)。需指出，實(shí)際上大多數(shù)情況下，大約經(jīng)過1~2秒，聲能密度即接近最大值〔穩(wěn)態(tài)〕。對(duì)于一個(gè)室內(nèi)吸聲量大、容積也大的房間，接近穩(wěn)態(tài)前的某一時(shí)刻的聲能密度，比一個(gè)吸聲量容積均小的房間要小。這就說明在房間聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，需恰當(dāng)?shù)卮_定其容積與室內(nèi)吸聲量。

3).室內(nèi)聲音的改變

當(dāng)聲能密度到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，假設(shè)聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)接受點(diǎn)上的聲音并不會(huì)立即消失，而是有一個(gè)逐漸衰變的過程。首先是直達(dá)聲消失，然后是一次反射聲、二次反射聲……逐漸消失。因此，室內(nèi)聲能密度將逐漸減弱，直至趨近于零。這一衰變過稱亦稱為：“混響過程”或“交混回響”。

(1).定義

聲音到達(dá)穩(wěn)態(tài)后聲源停止發(fā)聲，室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲能密度自原始值衰減到百萬分之一所需時(shí)間，〔或聲能密度衰減60dB所需的時(shí)間〕。

(2).公式

a.賽賓公式

T60=0.163V/S

V—房間體積

S—室內(nèi)總吸聲量

2.混響和混響時(shí)間計(jì)算公式

討論：

1.短或長表達(dá)了房間聲能衰減快與慢的重要特征，是關(guān)系室內(nèi)音質(zhì)的第一重要指標(biāo)。

2.T60與V成正比，與S成反比，改變V或S可以控制室內(nèi)聲能衰減的快慢，表征了實(shí)用的控制手段——合理的體積與裝修。

3.當(dāng)材料吸聲系數(shù)為1，全吸聲時(shí)，無任何反射，此時(shí)T60=0，但是由公式T60≠0,說明公式在材料吸聲系數(shù)較大時(shí)不成立，有局限性。

4.實(shí)際上，當(dāng)吸聲系數(shù)＜0.2時(shí)才與實(shí)際相符。b.伊林公式

在假定室內(nèi)聲場(chǎng)是充分均勻的情況下，每反射一次被壁面按α均勻吸收一次的條件下，用統(tǒng)計(jì)聲學(xué)的方法，推出

T60=0.163V/-Sxln(1-α)

考慮空氣吸收

T60=0.163V/[-SxLn(1-α)+4mV]

4m--空氣的吸聲系數(shù)

α—材料吸聲系數(shù)(3).T60設(shè)計(jì)值的評(píng)價(jià)1〕誤差值：在計(jì)算無誤，實(shí)際材料吸聲系數(shù)與計(jì)算值根本相符，嚴(yán)格施工的情況下，可能誤差10%。2〕誤差原因A.公式誤差a.廳堂的實(shí)際狀況與公式推導(dǎo)條件間的區(qū)別。公式認(rèn)為，任何時(shí)刻室內(nèi)聲場(chǎng)絕對(duì)均勻。b.聲源具有指向性B.建筑材料的α實(shí)際值及頻率特性與計(jì)算值的誤差。C.施工質(zhì)量3〕保證措施a.建筑材料的α值實(shí)際測(cè)定，按測(cè)定值計(jì)算b.施工中進(jìn)行RT(混響時(shí)間)測(cè)定，按進(jìn)度調(diào)整，保證最后的RT及頻響c.模型試驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)加以驗(yàn)證d.計(jì)算機(jī)模擬

(1).直達(dá)聲、早期反射聲與混響聲

當(dāng)一聲源在室內(nèi)發(fā)聲時(shí)，聲波由聲源到各接收點(diǎn)形成復(fù)雜的聲場(chǎng)。由任一點(diǎn)所接收到的聲音可看成三個(gè)局部組成：直達(dá)聲、早期反射聲及混響聲。

1).直達(dá)聲：聲源直接到達(dá)接收點(diǎn)的聲音。這局部聲音不受室內(nèi)界面的影響，其傳播遵循距離平方反比定律。

2).早期反射聲:一般是指直達(dá)聲到達(dá)后,相對(duì)延遲時(shí)間為50ms(對(duì)于音樂可放寬到80ms)內(nèi)到達(dá)的反射聲。這些反射聲主要是經(jīng)過室內(nèi)界面一次、二次及少量三次反射后到達(dá)接收點(diǎn)的聲音，故也成稱為近次反射聲。這些反射聲會(huì)對(duì)直達(dá)聲起到加強(qiáng)的作用。

3.室內(nèi)聲壓級(jí)計(jì)算3).混響聲：在早期反射后陸續(xù)到達(dá)的，經(jīng)過屢次反射后的聲音統(tǒng)稱為混響聲。有的場(chǎng)合，當(dāng)不必特別區(qū)分早期反射聲時(shí)，也可把早期反射聲包括在混響聲里面。即除了直達(dá)聲外，其他的反射聲均稱為混響聲。

(2).室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)

當(dāng)一聲功率級(jí)為Lw的聲源在室內(nèi)連續(xù)發(fā)聲，聲場(chǎng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，距聲源為r米的某一點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)，可近似地看作由直達(dá)聲和混響聲兩局部組成。直達(dá)聲聲強(qiáng)與距離r的平方成反比，而混響聲的強(qiáng)度那么主要取決于室內(nèi)的吸聲狀況。

固有頻率：任何物體或系統(tǒng)都有自身無力特性所決定的固有

頻率。

強(qiáng)迫頻率：物體在外界強(qiáng)迫的簡(jiǎn)諧力作用下所進(jìn)行的振動(dòng)，

物體對(duì)于與其固有頻率相同或相近的那些干擾有

強(qiáng)烈反響。

4.駐波與房間共振

(1).駐波

a.定義：簡(jiǎn)單說，駐波是駐定的聲壓起伏。當(dāng)在傳播方向遇到垂直的剛性反射面時(shí)，用聲壓表示的入射聲波在反射時(shí)沒有振幅和相位的改變，入射波和反射波相互干預(yù)形成了駐波。即兩列頻率相同以相反方向行進(jìn)的聲波，疊加后的合成聲波。

b.特點(diǎn)：

兩列波振幅相同時(shí)，駐波為完全駐波。波節(jié)=0,波腹=2A。無能量傳遞。與振動(dòng)相同——是一種特殊的振動(dòng)。

(2).房間中的簡(jiǎn)正振動(dòng)：

a.簡(jiǎn)正振動(dòng)：房間中可能形成的每一個(gè)駐波，稱為一種簡(jiǎn)正振動(dòng)方式。b.簡(jiǎn)正頻率公式：

fnx,ny,nz——簡(jiǎn)正頻率〔Hz〕；Lx,Ly,Lz——分別為房間的3個(gè)邊長(m)；nx,ny,nz——分別為任意正整數(shù)；c——空氣中的聲速〔m/s)。

可以看出，只要nx,ny,nz不全為零，就是一種振動(dòng)方式。它們的每一個(gè)組合對(duì)應(yīng)一個(gè)駐波頻率。也可以想象得到某些振動(dòng)方式會(huì)有相同的簡(jiǎn)正頻率，這就會(huì)使那些與簡(jiǎn)正頻率〔或稱房間的共振頻率〕相同的聲音被大大加強(qiáng)，導(dǎo)致原有聲音的頻率畸變，使人們感到聽聞的聲音失真。c.分布特點(diǎn)：①低頻少，高頻多；②小房間少，大房間多。

(3).簡(jiǎn)并現(xiàn)象：

任何房間有無數(shù)聲學(xué)固有頻率，因此聲學(xué)共振永遠(yuǎn)存在。但只存在均勻共振或非均勻共振問題。分析此房間內(nèi)由于簡(jiǎn)正頻率的重疊所造成的非均勻共振，使得聲音失真。1〕.房間共振與影響：房間的聲學(xué)共振只有均勻與非均勻共振的區(qū)別。2〕.簡(jiǎn)并：房間中多個(gè)聲學(xué)固有頻率相同，固有頻率分布不均的現(xiàn)象。3).聲染色：房間共振所賦予的特征性音色。

(4).消除手段：

a.適宜的比例，使房間尺寸不成簡(jiǎn)單的整數(shù)比b.不規(guī)那么形狀c.布置吸聲材料

思考題：

a.混響聲和回聲有何區(qū)別？它們和反射聲的關(guān)系怎樣？b.混響公式應(yīng)用的局限性何在？c.房間共振對(duì)音質(zhì)有何影響？什么叫共振頻率的簡(jiǎn)并，如何防止？本章課后習(xí)題一、選擇1.5個(gè)相同的聲壓級(jí)迭加，總聲級(jí)較單個(gè)增加_C__分貝？a.3b.6c.7d.102.4個(gè)相同的聲壓級(jí)迭加，總聲級(jí)較單個(gè)增加_C__分貝？a.3b.5c.6d.103.10dB的聲音與-10dB的聲音迭加結(jié)果約為_D_dB？a.0b.13c.7d.104.50dB的聲音與30dB的聲音迭加結(jié)果約為__B_dB？a.80b.50c.40d.305.測(cè)點(diǎn)處的聲壓值增加一倍，相應(yīng)的聲壓級(jí)增加_D__分貝？a.2b.5c.3d.66.對(duì)城市環(huán)境污染最嚴(yán)重的噪聲源是_B__？a.生活b.交通c.工業(yè)d.施工6.對(duì)城市環(huán)境污染最嚴(yán)重的噪聲源是_B__？a.生活b.交通c.工業(yè)d.施工7.防止廳堂簡(jiǎn)并現(xiàn)象的措施是_D___？a.縮短T60b.強(qiáng)吸聲c.墻面油漆d.調(diào)整比例8.凹面易產(chǎn)生的聲缺陷是__C__？a.回聲b.顫抖回聲c.聲聚焦d.聲染色9.A聲級(jí)采用的是__A___方倒置等響曲線作為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)所測(cè)得的聲壓級(jí)？a.40b.50c.80d.10010.一個(gè)方形房間的固有頻率有_C___個(gè)？a.x,y,z軸向共3個(gè)b.軸向加切向共6個(gè)c.無數(shù)個(gè)d.軸向、切向加斜向共7個(gè)11.樂音音調(diào)的上下取決于此聲音的_A___？a.基音的頻率b.基音的波形c.最強(qiáng)的泛音d.聲波的能量12.穩(wěn)定噪聲評(píng)價(jià)時(shí)一般采用___C__評(píng)價(jià)指標(biāo)？a.等效聲級(jí)b.統(tǒng)計(jì)聲級(jí)c.A聲級(jí)d.晝夜等效聲級(jí)13.兩個(gè)50dB的聲壓級(jí)迭加，總聲級(jí)為___B_dB？a.100b.53c.55d.8014.實(shí)際測(cè)量時(shí)，背景噪聲低于聲級(jí)_A_分貝時(shí)可以不計(jì)入？a.20b.10c.8d.315.降低室外噪聲，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是控制__D__？a.傳播途徑b.接受處c.規(guī)劃d.聲源二、填空1.混響時(shí)間是指______所需的時(shí)間。2.聲波的繞射與頻率有何關(guān)系_____。3.室內(nèi)平均吸聲系數(shù)小于_____時(shí)，賽賓公式計(jì)算混響時(shí)間T60才根本正確？4.聲音是________的傳播。5.房間的混響時(shí)間越______，聲學(xué)缺陷越明顯？6.直達(dá)聲后______內(nèi)到達(dá)的反射聲稱為早期反射聲？7.廳堂的混響時(shí)間與_____成正比，與_____成反比？8.從其定義講，聲壓級(jí)屬于_____計(jì)量，響度級(jí)屬于____計(jì)量？9.房間的固有頻率是指在其中可能出現(xiàn)的______的頻率？10.材料的吸聲系數(shù)是指_______與_______的比值？

第3.2章吸聲材料和隔聲材料〔構(gòu)造〕

吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)

本節(jié)要點(diǎn)：

1.材料和吸聲結(jié)構(gòu)分類

2.多孔吸聲材料

3.空腔共振吸收結(jié)構(gòu)

4.薄膜與薄板吸聲結(jié)構(gòu)

為了解決聲學(xué)問題，吸聲材料的研制、生產(chǎn)和運(yùn)用日顯重要。早些時(shí)候，吸聲材料主要用于對(duì)音質(zhì)要求較高的場(chǎng)所，如音樂廳、劇院、禮堂、播音室等。后來那么用于一般建筑物內(nèi)，如教室、車間、辦公室、會(huì)議室等。為了控制室內(nèi)噪聲，而廣泛使用吸聲材料。有些本身并無多大吸聲功能的材料或構(gòu)件，經(jīng)過打孔、開縫等簡(jiǎn)單的機(jī)械加工和外表處理，形成吸聲結(jié)構(gòu)，也得到廣泛的應(yīng)用。吸聲材料往往與隔聲材料結(jié)合使用，以獲得良好的聲學(xué)特性。

1.概述吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的種類很多，以其吸聲機(jī)理可分為三大類，即多孔吸聲材料、共振型吸聲結(jié)構(gòu)和兼有兩者特點(diǎn)的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，如礦棉板吊頂結(jié)構(gòu)等。

2.材料和吸聲結(jié)構(gòu)分類(1).多孔吸聲材料a.材料：最初以棉、麻、毛等有機(jī)纖維材料為主，現(xiàn)在大局部由玻璃棉、巖棉等無機(jī)纖維材料代替，除了棉狀的以外，還可用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑制作成板狀或加工成氈。b.構(gòu)造特征：在材料中有許多微小間隙和連續(xù)氣泡，具有一定的通氣性。c.吸聲原理：當(dāng)聲波入射到材料外表時(shí)，很快順著微孔進(jìn)入材料內(nèi)部，引起空歇間的空氣振動(dòng)，由于摩擦使一局部聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被吸收。d.吸聲特性：一般吸收中高頻，在500Hz以上可達(dá)0.5~0.9,α隨頻率增大而增大。e.影響吸聲性能的因素:①、材料對(duì)空氣的流阻：空氣粘性越大，材料越厚越密實(shí)，流阻就越大，材料透氣性越小。但是存在最正確的空氣流阻。

②、材料的孔隙率：材料中的空氣體積和總體積之比。同一種纖維材料，密度越大，其孔隙率越小，流阻越大。③、材料的厚度:一般而言，厚度增加，中低頻的吸聲效果提高，高頻影響不大。存在最正確厚度。④、材料的密度：同一種材料厚度一定，密度改變時(shí)，吸聲特性也有所改變，但是比增加厚度所引起的變化小。在一定條件下，增大密度可以改善中低頻的吸聲性能；不同的材料存在不同的最正確密度值。

⑤、材料后部空腔：在材料后面設(shè)有一定空腔〔空氣層〕，起作用相當(dāng)于加大材料的有效厚度。⑥、材料外表處理：外飾面必須選用透氣性好的材料。外飾面的處理不能堵塞氣孔。例如可以使用金屬網(wǎng)、透氣性好的紡織品、穿孔率大于20%的各種穿孔板等。

⑦、吸濕、吸水影響：一般趨勢(shì)是隨著含水率的增加，首先降低了對(duì)高頻聲的吸聲系數(shù)，繼而逐步擴(kuò)大其影響范圍。⑧、聲波的頻率和入射條件：多孔材料的吸聲系數(shù)隨聲波頻率的提高而增加。

(2).共振吸聲結(jié)構(gòu)1).構(gòu)造特征封閉的空腔通過開口管道與外

部空間貫同2).吸聲原理物理過程空氣柱與空腔構(gòu)造聲學(xué)振動(dòng)系統(tǒng)，具有固

定頻率，在外界聲波作用下，引起空氣柱振動(dòng)，其振動(dòng)的強(qiáng)弱受到空腔與阻尼兩個(gè)因素的作用。

摩擦使振動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，從而吸聲。3).共振特性共振器是典型的共振構(gòu)造，具有明顯的峰值，因此耽誤共振器吸聲頻率范圍較窄。4).成立條件a.尺度《λ，d,t,v均《λb.短管體積t.s《V空腔體積c.腔壁剛性5).使用：共振頻率易控制，作較低頻率如100Hz以下的吸聲器，控制廳堂的低頻混響時(shí)間。共振吸聲磚：燒制而成，內(nèi)有空腔，有短縫與外部相通構(gòu)成共振器。●穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)a.構(gòu)造特征按一定規(guī)律打孔的板，用框架安裝在剛性壁前，板與壁間有一定空腔。b.吸聲原理實(shí)質(zhì)為假設(shè)干亥姆霍茲共振器的并聯(lián)。吸聲原理同亥姆霍茲共振器，同時(shí)有薄板與框架間的摩擦。c.共振頻率●微穿孔板a.構(gòu)造特征板厚、孔徑均小于1mm,穿孔率∈1~3%。b.吸聲原理聲阻隨孔徑的平方反比增加，由于孔徑小于1mm，空本身的聲阻很大，而不需要加多孔材

料，就有較高的吸聲系數(shù)。c.吸聲特征具有較寬的吸聲頻率d.優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單吸聲特性可控制可用金屬、塑料板、薄膜制成，不怕氣流、

溫度、水等惡劣環(huán)境●薄膜〔薄板〕吸聲結(jié)構(gòu)

(3).其他吸聲構(gòu)造1).空間吸聲體a.構(gòu)造：木制或金屬框架，透氣性好的飾面〔無紡布、裝飾布、穿孔板〕內(nèi)填多孔材料——玻璃棉。b.特點(diǎn)：①主要吸收中高頻②有效吸聲面大〔各方向均可入射〕按投影面積計(jì)算α>1。③安裝使用方便c.使用要點(diǎn)：放置在聲能密度最大處，聲聚焦處，或者當(dāng)墻體無法布置吸聲材料時(shí)使用。2).可調(diào)〔可變〕吸聲房間的使用功能不同，需要不同的混響時(shí)間。a.構(gòu)造:鉸鏈?zhǔn)健⑿D(zhuǎn)式、收縮式b.特點(diǎn):可在較寬的頻率范圍內(nèi)有20%的變化量c.使用:可變混響時(shí)間T603).織物簾幕房間的使用功能不同，需要不同的混響時(shí)間。a.構(gòu)造:鉸鏈?zhǔn)健⑿D(zhuǎn)式、收縮式b.特點(diǎn):可在較寬的頻率范圍內(nèi)有20%的變化量c.使用:可變混響時(shí)間T604).強(qiáng)吸聲結(jié)構(gòu)——尖劈在房間進(jìn)行聲學(xué)測(cè)量時(shí)，有需要盡可能防止聲音從墻壁、頂棚和地面的反射，或者說要求這些界面的吸聲系數(shù)至少到達(dá)0.99。a.構(gòu)造:用鋼筋制成所需要的形狀和尺寸的楔形骨架，沿骨架外側(cè)包縫玻璃絲布等透氣性好的材料作為罩面層，然后再其中填放玻璃棉等多孔材料。5).洞口〔開口〕向室外自由聲場(chǎng)敞開的洞口，從室內(nèi)角度來看，它是完全吸聲的，對(duì)所有頻率的吸收系數(shù)均為1。室內(nèi)平均吸聲系數(shù)較小時(shí)，由于洞口吸聲系數(shù)很大，它對(duì)室內(nèi)聲學(xué)問題〔如混響時(shí)間〕往往有較大的影響。

房間的各種開口〔例如送、回風(fēng)口〕以及大型廳堂出挑較深的樓座、舞臺(tái)開口等，都吸收聲音。6).人和家具人和家具是建筑環(huán)境中的重要吸聲體。由于人的衣著屬多孔材料，故具有多孔材料的吸聲特性。隨著四季的變化，人船衣服的多少也不一樣，因此，個(gè)體吸聲特性有所差異，一般用統(tǒng)計(jì)平均值來表示。另外，觀眾聽眾吸收還決定于座位的排列方式、座位排列的密度，暴露于入射聲的局部以及被通道、樓梯等遮擋的情況。7).空氣吸收聲音在空氣中傳播，由于空氣的熱傳導(dǎo)性、粘滯性，導(dǎo)致對(duì)聲音的吸收。在混響時(shí)間計(jì)算中，用4m來表示空氣吸聲衰減系數(shù)?？諝馕曀p與溫度和相對(duì)濕度有關(guān)。3.2.2隔聲材料和隔聲結(jié)構(gòu)

本節(jié)要點(diǎn)：

1.聲音在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播

2.墻體隔聲材料和構(gòu)造

3.樓板隔聲

4.建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

聲波在房屋建筑中的傳播途徑分三類：

1〕經(jīng)由空氣直接傳播

例：城市交通噪聲經(jīng)門窗傳入；遠(yuǎn)處叫喊聲傳入；

2〕經(jīng)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播

例：電梯井道電梯運(yùn)行聲音；空調(diào)設(shè)備間聲音；這些

都是因?yàn)楦魤Φ恼駝?dòng)產(chǎn)生的，隔墻成了第二個(gè)聲源。

3〕固體的撞擊或振動(dòng)的直接作用

例：門的砰擊聲；樓上腳步聲；地鐵、火車的聲音等。

1.聲音在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播建筑聲學(xué)分析：

前兩種傳播途徑，聲波都是在空氣中傳播的，我們稱之為空氣聲或空氣傳聲；

第三種途徑是圍護(hù)結(jié)構(gòu)受到直接的撞擊而發(fā)聲的，我們稱之為固體聲或撞擊聲。固體聲雖然直接通過結(jié)構(gòu)傳播，并從某些建筑構(gòu)件如墻體、樓板等再輻射出來，最終還是通過空氣傳播近入人耳。

人的感覺：

固體聲與空氣聲人耳是不容易分辨的。

我們應(yīng)運(yùn)用建筑聲學(xué)分析噪聲聲源及傳播途徑，并采取不同方法對(duì)噪聲進(jìn)行有效地控制。建筑物內(nèi)、外噪聲源及傳播途徑它們的隔聲量分別是25dB、50dB、30dB,包括了圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲性能和室內(nèi)吸聲條件的共同作用〔隔聲和吸聲〕?？諝饴暤耐干浞謨煞N：在噪聲源和聽聞地點(diǎn)之間的墻壁直接透射；沿著圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接部件間接的透射?！?〕單層勻質(zhì)密實(shí)墻

1〕影響聲音在建筑物墻體中透射的主要因素：墻體的振動(dòng)不僅由直達(dá)聲波的壓力所致，室內(nèi)的各種反射波也增加了由墻體振動(dòng)透射的能量。

2〕質(zhì)量定律

墻體受到聲波激發(fā)所引起的振動(dòng)與其慣性即質(zhì)量有關(guān)，

墻體單位面積重量越大，透射的聲能越少。

另外：墻體出現(xiàn)的的吻合效應(yīng)、共振等現(xiàn)象會(huì)改變其

隔聲特性。

2.墻體隔聲材料和構(gòu)造在不考慮墻的邊界條件，同時(shí)假設(shè)墻體各個(gè)局部耳朵作用相互獨(dú)立，墻體的隔聲量決定于其單位面積的重量和入射聲波的頻率。R——墻體的隔聲量(dB);f——入射聲波的頻率(Hz);m——墻體的面密度(kg/m2);k——常數(shù)，當(dāng)聲波為無規(guī)入射時(shí)k=-48.說明：a.當(dāng)墻的單位面積重量增加1倍〔或者說對(duì)于材料的墻體，其厚度加倍〕，隔聲量提高6dB;b.頻率加倍〔即對(duì)于每1倍頻帶〕，隔聲量提高6dB。c.質(zhì)量定律不能完全表述墻的隔聲性能，因?yàn)榇嬖诓ǖ?/p>

吻合效應(yīng)。出現(xiàn)吻合效應(yīng)的最低頻率就是吻合臨界頻率。d.墻體上的孔洞〔例如電線、管道穿墻的洞孔、門縫以及墻體與天棚交界處的