【正文】 要是音樂廳、劇院、禮堂、報(bào)告廳、多功能廳、電影院等。 ? 建筑聲學(xué)是研究控制室內(nèi)外聲環(huán)境的一門重要學(xué)科。第 3篇 建筑聲學(xué) ? 人們所處的各種空間環(huán)境，總是伴隨著一定的聲環(huán)境。 ? 本課程的目的在于使建筑設(shè)計(jì)人員懂得控制聲環(huán)境的要求、內(nèi)容和方法，并能有效地綜合到城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中去。 設(shè)計(jì)得好 :音質(zhì)豐滿、渾厚、有感染力、為演出和集會(huì)創(chuàng)造良好效果。 ? 材料的聲學(xué)性能測試與研究 吸聲材料：材料的吸聲機(jī)理、如何測定材料的吸聲系數(shù)、不同吸聲材料的應(yīng)用等等。符號(hào)： T，單位 s ? 頻率 ：一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。符號(hào)： λ，單位： m。（聲波） ? 橫波 : 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳遞方向垂直。空氣質(zhì)點(diǎn)總是在其平衡點(diǎn)附近來回振動(dòng)，而不傳向遠(yuǎn)處。 ? 頻帶 ：人耳可聽的頻率范圍相當(dāng)（ 20Hz～ 20kHz），不可能處理某一單個(gè)的頻率，只能將整個(gè)可聽聲音的頻率范圍劃分成為許多頻帶，以便研究與聲源頻帶有關(guān)的建筑材料和圍蔽空間的聲學(xué)特性。倍頻帶的上限頻率是下限頻率的 2倍，例如從 200 Hz至 400 Hz是一個(gè)倍頻帶，其相鄰的一個(gè)較高的倍頻帶是 400 Hz至 800 Hz。 范圍在 200Hz至 400Hz的頻帶，其中心頻率是 283Hz（可由算式求得）。 400,500,630。 ? 1/3倍頻程（ 1/3倍頻帶） ： f2 / f1=2n, n=1/3 聲能分析 透射系數(shù) ： τ = ——， τ 小為隔聲材料 反射系數(shù) ： γ = ——， γ小為吸聲材料 吸聲系數(shù)： α = 1 γ = 1 —— = ———— ?吸聲系數(shù) 是指被吸收的聲能（即沒有被表面反射的部分）與入射聲能之比。 ? 所有聲源的平均聲功率都是很微小的。 聲功率、聲強(qiáng)、聲壓、聲能密度 ? 聲功率： 聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲能，符號(hào)： W，單位：瓦（ W）， 微瓦（ μW） ? 聲強(qiáng) ：在單位時(shí)間內(nèi)，垂直于聲波傳播方向的單位面積所通過的聲能。 1N/m2 = 1 Pa = 10 μb 在自由聲場 ,聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系 : I= —— (W/m2) 式中 : p——有效聲壓， N/m2； ρ0——空氣密度 ， kg/m3,一般取 kg/m3； c——空氣中的聲速， 340m/s。s/m3) I C ? 問題提出 ? 兩個(gè)同樣的聲源放在一起，感覺是否響一倍 ? 分貝、聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)、聲音的疊加 ? 對(duì)于頻率為 1000 HZ的聲音，聽閾范圍 下限 1012 W/m2 聲強(qiáng) 上下相差一萬億倍 上限 1 W/m2 下限 2 105 N/m2 聲壓 上下相差一百萬倍 上限 20 N/m2 ? 因此直接用聲強(qiáng)、聲壓來度量 聲音的強(qiáng)弱是很不方便，而且人耳對(duì)聲音大小的感覺并不與聲強(qiáng)、聲壓成正比，即人耳對(duì)聲音變化的反應(yīng)不是線性的，而是近似地與它們對(duì)數(shù)值成正比。 Ｌ I = 10lg — (dB) （ 在 0~120分貝之間） 式中 I0——參考聲強(qiáng)（基準(zhǔn)聲強(qiáng)）， I0＝１０ －１２ W/m2， 使人耳感到疼痛的上限聲壓為１ 0 W/m2。） 二個(gè)相同聲源聲壓疊加后（ n=2），總聲壓級(jí)比一個(gè)聲壓級(jí)增加３ dB， W W0 LP1－ Lp2 10 P12+ P22+ P32+??? P0 P0 nP12 ? 如果聲壓級(jí)改變 1dB，人們很難察覺這種變化，因此，對(duì)于聲壓級(jí)總是以整數(shù)表示。 ? 聲壓級(jí)相加的簡單實(shí)用方法包括兩個(gè)步驟：首先，算出擬相加的兩個(gè)聲壓級(jí)差；其次，依下表決定擬加到較高一個(gè)聲壓級(jí)上的數(shù)值 . ? 例 1． 2 在人行道測得 2輛汽車聲音的聲壓級(jí)分別是 77dB和 80dB，它們的總聲壓級(jí)是多少？ ? 解：兩個(gè)聲音的聲壓級(jí)差為 80－ 77＝ 3dB，由表 1－ 1可知需加在較高一個(gè)聲壓級(jí)上的量為 2dB，所以總聲壓級(jí)為 80＋ 2＝ 82dB。依表 1－ 1可知安裝新設(shè)備后車間噪聲的總聲壓級(jí)為90dB。 ? ? 音調(diào)的高度 ————由頻率決定 ? 音量的大小 ————由聲壓級(jí)或聲強(qiáng)級(jí)決定 ? 音色的好壞 ————由頻譜決定 頻譜表示某聲音的頻率組成及各頻率音量的大小關(guān)系 。 聲波的反射、折射、繞射、擴(kuò)散、吸收和透射、干涉 原理的依據(jù) ： ★ 波動(dòng)在介質(zhì)中是 逐點(diǎn) 傳播的 ★ 各質(zhì)點(diǎn)作與波源完全相同的振動(dòng) 說明 ② .知某一時(shí)刻波前，可用幾何方法決定下一時(shí)刻波前； ① . 該原理對(duì)非均勻媒質(zhì)也成立 ， 只是波前的形狀和傳播方 向可能發(fā)生變化。凹面使聲波聚集，凸面使聲波發(fā)散。 ? ? θi θr θτ θ θ Sinθi Sinθτ = C1 C2 （三）聲繞射 聲音在傳播的過程中，如果遇到比波長大的障壁或構(gòu)件時(shí)，在其背后會(huì)出現(xiàn)聲影，聲音繞過壁邊緣進(jìn)入聲影的現(xiàn)象叫聲繞射 。 當(dāng)狹縫縮小，與波長相近時(shí)，繞射效果顯著。導(dǎo)致聲波擴(kuò)散反射的表面必須很不規(guī)則，其不規(guī)則的尺度應(yīng)與聲波波長相當(dāng)。工程中用隔聲量表示建筑構(gòu)件的隔聲性能。 2. 波的疊加原理 —— 在相遇區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)的振動(dòng) ,為各列波單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)位移的矢量和。 相干波條件 (二 )波的干涉現(xiàn)象 ? 駐波的現(xiàn)象 一列波在向前傳播的途中遇到障礙物或兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射，如果反射波和原來向前傳播的波相互疊加。 2. 駐波的產(chǎn)生： 兩列沿相反方向傳播的振幅相同，頻率相同的波疊加時(shí)，形成駐波。這種殘留現(xiàn)象的長短以混響時(shí)間來表示 。 聲音的增長、穩(wěn)態(tài)、衰減 聲壓級(jí) 時(shí)間（ s） 衰減 穩(wěn)態(tài) 增長 60dB 混響 時(shí)間（ s） 混響時(shí)間： 當(dāng)室內(nèi)聲場達(dá)到穩(wěn)態(tài)，聲源停止發(fā)聲后，聲音衰減 60dB所經(jīng)歷的時(shí)間叫混響時(shí)間，符號(hào)： T60 ，單位： s 。 + Sn 式中 α 1 ， α 2 A ? 第一座按照賽賓的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的建筑物是 1900年 10月 15日落成的波士頓音樂廳。把上述數(shù)據(jù)代入塞賓公式，得到混響時(shí)間為 0值。如果房間表面都是很好的反射面（即α =0 ），正如所預(yù)計(jì)的，依塞賓式計(jì)算的混響時(shí)間是無限長。 式中 4m —— 空氣吸收系數(shù) ：空氣中的水蒸汽、灰塵的分子對(duì)波長較 小，一般指 1000Hz以上的高頻聲音的吸收作用?；蛴洖?RT（ Reverberation Time），是第一個(gè)也是最重要的音質(zhì)評(píng)價(jià)物理指標(biāo)。對(duì)于語言聲也有類似的情況