室內(nèi)聲學(xué)課件

1、室內(nèi)聲學(xué)第二章第二章 室內(nèi)聲學(xué)原理室內(nèi)聲學(xué)原理室內(nèi)聲學(xué)2.1 聲音在室外與室內(nèi)的傳播室內(nèi)聲學(xué)2.1.1 聲波在室外空曠地帶的傳播規(guī)律隨與聲源距離的增加，聲能發(fā)生衰減。對(duì)于點(diǎn)聲源，有：距離增加一倍，聲壓級(jí)減少6dB。對(duì)于存在地面反射的情況，有：室內(nèi)聲學(xué)2.1.2聲波在室內(nèi)封閉空間的傳播與室外情況很不同。形成“復(fù)雜聲場(chǎng)”。1、距聲源同樣的距離，室內(nèi)比室外響些。2、室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后，聲音不會(huì)馬上消失，會(huì)有一個(gè)交混回響的過(guò)程，一般時(shí)間較短?？鋸垼骸袄@梁三日，不絕于耳”3、當(dāng)房間較大，而且表面形狀變化復(fù)雜，會(huì)形成回聲和聲場(chǎng)分布不均，有時(shí)出現(xiàn)聲聚焦、駐波等。以上現(xiàn)象源于：封閉空間內(nèi)各個(gè)界面使聲波被反射或

2、散射。室內(nèi)聲學(xué)2.1.3 建筑聲學(xué) 在室內(nèi)聲學(xué)中，可以用幾何聲學(xué)、統(tǒng)計(jì)聲學(xué)和波動(dòng)聲學(xué)的理論加以分析。但對(duì)于建筑師來(lái)講，可以少些關(guān)心復(fù)雜的理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)，重要的是在于弄清楚一些聲學(xué)基本原理，掌握一些必要的解決實(shí)際問(wèn)題的方法和計(jì)算公式，特別是弄清楚物理意義。室內(nèi)聲學(xué)2.2 聲波在室內(nèi)的反射與幾何聲學(xué)室內(nèi)聲學(xué)2.2.1 反射界面的平均吸聲系數(shù)混響室界面全反射，聲能在聲音停止后，無(wú)限時(shí)間存在。普通廳堂房間等界面部分反射，聲能在聲音停止后，經(jīng)過(guò)多次反射吸收，能量逐漸下降。消聲室界面全吸收，聲能在聲音停止后，完全沒(méi)有任何反射吸收，在接觸界面后，聲能立即消失。室內(nèi)聲學(xué)2.2.2 聲音在房間內(nèi)的反射室內(nèi)聲

3、學(xué)2.2.3 室內(nèi)聲音反射的幾種情況 室內(nèi)聲學(xué)中，常利用幾何作圖的方法，主要研究一次或二次反射聲分布情況。室內(nèi)聲學(xué)在使用幾何聲學(xué)方法時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)條件：1）只考慮能量關(guān)系。2）聲波所遇到的反射界面、障礙物尺寸應(yīng)比聲音的波長(zhǎng)大得多。室內(nèi)聲學(xué)2.2.4 室內(nèi)聲音的增長(zhǎng)、穩(wěn)態(tài)和衰減 從能量的角度，我們考慮在室內(nèi)聲源開(kāi)始發(fā)聲、持續(xù)發(fā)生、停止等情況下聲音形成和消失的過(guò)程。室內(nèi)聲學(xué)2.3 混響時(shí)間 Reverberation Time(RT)室內(nèi)聲學(xué)2.3.1 什么是混響時(shí)間？什么是混響時(shí)間？ 室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)聲壓級(jí)將按線(xiàn)性規(guī)律衰減。衰減聲

4、壓級(jí)將按線(xiàn)性規(guī)律衰減。衰減60dB所經(jīng)歷的時(shí)間叫所經(jīng)歷的時(shí)間叫混響時(shí)間混響時(shí)間T60，單位，單位S。室內(nèi)聲學(xué)實(shí)際的混響衰減曲線(xiàn)。由于衰減量程及本底噪聲的干擾，造成很難在60dB內(nèi)都有良好的衰減曲線(xiàn)，因此有時(shí)取T30或T20 代替T60 。室內(nèi)聲學(xué)2.3.2 賽賓(Sabine)公式 賽賓是美國(guó)物理學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)混響時(shí)間近似與房間體積成正比，與房間總吸聲量成反比，并提出了混響時(shí)間經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式賽賓公式。公式適用于：室內(nèi)聲學(xué)2.3.3 伊林（Eyring)公式4m:空氣吸收系數(shù)，空氣吸收=4mV當(dāng)頻率取=2KHz時(shí)，一般地，4m與濕度溫度有關(guān)，通常取相對(duì)濕度60%,溫度20oC時(shí)，4m為2KHz0.0

5、09 4KHz 0.022計(jì)算RT時(shí)，一般取125、250、500、1K、2K、4K六個(gè)倍頻程中心頻率室內(nèi)聲學(xué)2.3.4 混響時(shí)間計(jì)算的不確定性 室內(nèi)條件與原公式假設(shè)條件并不完全一致。1）室內(nèi)吸聲分布不均勻 2）室內(nèi)形狀，高寬比例過(guò)大 造成聲場(chǎng)分布不均勻，擴(kuò)散不完全 計(jì)算用材料吸聲系數(shù)與實(shí)際情況有誤差一般誤差在10%15% 計(jì)算RT的意義：1）“控制性”地指導(dǎo)材料的選擇與布置。2）預(yù)測(cè)建筑室內(nèi)的聲學(xué)效果3）分析現(xiàn)有的音質(zhì)問(wèn)題室內(nèi)聲學(xué)2.4 室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)計(jì)算室內(nèi)聲學(xué)當(dāng)室內(nèi)聲源聲功率一定時(shí)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，在室內(nèi)距離為r的某點(diǎn)聲壓級(jí)可以預(yù)計(jì)，室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)的計(jì)算公式為：公式前提：1）點(diǎn)聲源2）連續(xù)發(fā)聲3）聲場(chǎng)分布均勻混響半徑：混響聲能密度=直達(dá)聲能密度=混響半徑指向性因數(shù)：QQ=1,2,4,8室內(nèi)聲學(xué)作業(yè)一、某長(zhǎng)方形教室，長(zhǎng)寬高分別為10米、6米、4米，已知裝修情況為：吸聲系數(shù) a 500Hz 2000Hz墻：抹灰實(shí)心磚墻 0.02 0.03地面:實(shí)心木地板 0.03 0.03天花：礦棉吸音板 0.17 0.10求房間的混響時(shí)間T60 (500Hz, 2kHz) 已知風(fēng)機(jī)孔處聲功率W=500W(1w=10-6W) 試計(jì)算