建筑聲學(xué)提綱課件

建筑聲學(xué)

建筑學(xué)院馬蕙建筑聲學(xué)

建筑學(xué)院1課程體系：第一章：聲音的性質(zhì)和計(jì)量聲音的基本性質(zhì)聲音的計(jì)量聲音的頻譜與聲源的指向性聲音的傳播聲音與媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)駐波和房間共振混響時(shí)間人的主觀聽覺特性課程體系：第一章：聲音的性質(zhì)和計(jì)量2課程體系：第二章：吸聲材料和隔聲材料（結(jié)構(gòu)）吸聲材料和吸聲減噪隔聲技術(shù)建筑隔振與消聲課程體系：第二章：吸聲材料和隔聲材料（結(jié)構(gòu)）3課程體系：第三章：環(huán)境中的噪聲控制環(huán)境噪聲源及噪聲評(píng)價(jià)量環(huán)境噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境噪聲控制原則城市噪聲控制課程體系：第三章：環(huán)境中的噪聲控制4第四章：室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)和客觀指標(biāo)音質(zhì)設(shè)計(jì)的方法與步驟幾種典型建筑的設(shè)計(jì)方法課程體系：第四章：室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)課程體系：5參考資料《建筑聲環(huán)境》車世光、王炳麟、秦佑國(guó)編著《建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所編著《音樂(lè)廳和歌劇院》白瑞納克編著《建筑中的噪聲控制》曹孝振、曹勤、姚子安編著

參考資料《建筑聲環(huán)境》車世光、王炳麟、秦佑國(guó)編著6第一章噪聲的性質(zhì)和計(jì)量第一節(jié)：聲音的基本性質(zhì)一、聲音的產(chǎn)生與傳播：聲音來(lái)源于振動(dòng)的物體，振動(dòng)的物體就稱為聲源。（風(fēng)吹樹葉、交響樂(lè)演奏）聲音的傳播是振動(dòng)形式（或能量）在彈性介質(zhì)中的傳播。第一章噪聲的性質(zhì)和計(jì)量第一節(jié)：聲音的基本性質(zhì)7描述聲音傳播的幾個(gè)概念：聲場(chǎng)：即聲音存在的空間。波陣面：聲波從聲源出發(fā)，在同一個(gè)介質(zhì)中按一定方向傳播，在某一時(shí)刻，波動(dòng)所達(dá)到的各點(diǎn)包絡(luò)面。（例如：平面波、球面波）聲線：表示聲音傳播方向的有向線。描述聲音傳播的幾個(gè)概念：聲場(chǎng)：即聲音存在的空間。8第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)二、頻率、波長(zhǎng)和聲速頻率：聲源在一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率，記做f

，單位是Hz。

f=1/TT為周期波長(zhǎng)：聲波在傳播途徑上，兩相鄰?fù)辔毁|(zhì)點(diǎn)之間的距離成為波長(zhǎng)，記作λ，單位m。

第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)二、頻率、波長(zhǎng)和聲速9聲速：聲波在彈性介質(zhì)中的傳播速度，記作c，單位是m/s。聲速不是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度，而是振動(dòng)狀態(tài)的傳播速度。聲速的大小與聲源振動(dòng)的特性無(wú)關(guān)，與介質(zhì)的彈性、密度以及溫度有關(guān)。第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)聲速：聲波在彈性介質(zhì)中的傳播速度，記作c，單位是m/s。第一10當(dāng)溫度為0oC時(shí)，聲波在不同介質(zhì)中的速度為：松木3320m/s軟木500m/s鋼5000m/s水1450m/s空氣331m/s（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)當(dāng)溫度為0oC時(shí)，聲波在不同介質(zhì)中的速度為11第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)頻率、波長(zhǎng)與聲速的關(guān)系：

第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)頻率、波長(zhǎng)與聲速的關(guān)系：12三、聲音的頻帶人耳可聽范圍20—20000Hz，敏感范圍100—4000Hz倍頻帶和1/3倍頻帶第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)三、聲音的頻帶第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)13第一章：聲音的基本性質(zhì)

第二節(jié)：聲音的計(jì)量聲功率、聲強(qiáng)和聲壓聲功率：是指聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲能，記做W，單位是瓦（W）或微瓦（μW）。

注意：①注意所指的頻率范圍；②不要與其他功率相混淆。第一章：聲音的基本性質(zhì)

第二節(jié)：聲音的計(jì)量聲功率、聲強(qiáng)和聲壓14第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)：衡量聲波在傳播過(guò)程中聲音強(qiáng)弱的物理量。聲場(chǎng)中某一點(diǎn)的聲強(qiáng)即在單位時(shí)間內(nèi)垂直于聲波傳播方向的單位面積上所通過(guò)的聲能，記做I，單位是W/m2。球面波：平面波：聲強(qiáng)無(wú)衰減（理論上）。自由聲場(chǎng)第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)：衡量聲波在傳播過(guò)程中聲音強(qiáng)弱的15第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲壓：某瞬時(shí)時(shí)介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對(duì)于無(wú)聲波時(shí)壓強(qiáng)的改變量，單位為牛頓/米2（N/m2）或帕（Pa）。第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲壓：某瞬時(shí)時(shí)介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對(duì)于無(wú)聲16聲壓和聲強(qiáng)的關(guān)系在自由聲場(chǎng)中，某處聲強(qiáng)和聲壓的關(guān)系：p—有效聲壓，N/m2ρ0—空氣密度，kg/m3c—空氣中的聲速，m/sρ0c—介質(zhì)的特性阻抗，在20oC時(shí)，其值為415N?s/m2（瑞利）聲壓和聲強(qiáng)的關(guān)系在自由聲場(chǎng)中，某處聲強(qiáng)和聲壓的關(guān)系：p—有效17人耳的可聽范圍在正常人耳聽覺范圍里，聲強(qiáng)和聲壓的變化范圍很大，對(duì)于1000Hz的聲音：聲強(qiáng)：10-12w/m2—1W聲壓：2×10-5N/m2—20N/m2人耳的可聽范圍在正常人耳聽覺范圍里，聲強(qiáng)和聲壓的變化范圍很大18第二節(jié)：聲音的計(jì)量二、聲級(jí)的概念及其疊加1.聲壓級(jí)：其中：Lp—聲壓級(jí)，單位dBp—某點(diǎn)的聲壓，N/m2

p0—參考聲壓，2×10-5N/m2第二節(jié)：聲音的計(jì)量二、聲級(jí)的概念及其疊加19第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)級(jí)：其中：LI—聲強(qiáng)級(jí)，單位dB

I—某點(diǎn)的聲強(qiáng)，W/m2

I0—參考聲強(qiáng)，10-12W/m2第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)級(jí)：20第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲功率級(jí)：其中：LW—聲功率級(jí)，dB

W—某聲源的聲功率，W

W0—參考聲功率，10-12W第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲功率級(jí)：21第二節(jié)：聲音的計(jì)量4.聲級(jí)疊加：當(dāng)幾個(gè)不同的聲源同時(shí)作用于某一點(diǎn)時(shí)，總聲強(qiáng)：總聲壓：總聲壓級(jí)：第二節(jié)：聲音的計(jì)量4.聲級(jí)疊加：當(dāng)幾個(gè)不同的聲源同時(shí)作用于某22第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際生活中我們很少遇到單頻聲，一般都是許多頻率的聲音復(fù)合而成，因此我們常常采用頻譜分析方法來(lái)研究聲音的頻率合成。若以頻率為橫坐標(biāo)，以反映相應(yīng)頻率成分強(qiáng)弱的量（如聲壓、聲強(qiáng)或聲壓級(jí)等）為縱坐標(biāo)，可以作出某一聲音的聲譜圖。第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際生23第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際測(cè)量中常使用倍頻帶或1/3倍頻帶：f3=2f2f2=2f1f1f2f3頻率聲壓級(jí)第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際測(cè)量中常使用倍頻帶或124第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性f1f2f3頻率聲壓級(jí)Pfc第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性f1f2f3頻率聲壓級(jí)Pfc25“頻譜”意識(shí)…在建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)和噪聲控制中，必須知道所研究聲源的頻譜特性，即聲源是由那些頻率成分組成的，哪部分最突出。突出的頻率成分即是我們要加以設(shè)計(jì)和處理的?！邦l譜”意識(shí)…在建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)和噪聲控制中26聲源在自由場(chǎng)中輻射聲音時(shí)，聲音強(qiáng)度分布情況的一個(gè)重要特性為指向性。

點(diǎn)聲源無(wú)指向性聲源尺寸比波長(zhǎng)大得越多指向性越強(qiáng)中高頻聲音指向性強(qiáng)第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性聲源在自由場(chǎng)中輻射聲音時(shí)，聲音強(qiáng)度分布情況的一個(gè)重要特性為指27第四節(jié)：聲音的傳播一、聲音在戶外的傳播點(diǎn)聲源隨距離的衰減點(diǎn)聲源的自由聲場(chǎng)：dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB第四節(jié)：聲音的傳播一、聲音在戶外的傳播dB距離增加1倍，聲壓28點(diǎn)聲源的半自由聲場(chǎng)dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB點(diǎn)聲源的半自由聲場(chǎng)dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB29第四節(jié)：聲音的傳播2.線聲源隨距離的衰減無(wú)限長(zhǎng)線聲源dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低3dB第四節(jié)：聲音的傳播2.線聲源隨距離的衰減dB距離增加1倍，30有限長(zhǎng)線聲源在有限長(zhǎng)線聲源情況下，觀測(cè)點(diǎn)所接受的聲音能量只與該點(diǎn)至有關(guān)聲源兩端點(diǎn)視線間的夾角成正比，而與距離成反比。如果距離較近，則距離每增加1倍，聲壓級(jí)降低3dB；如果距離較遠(yuǎn)，則距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB。第四節(jié)：聲音的傳播有限長(zhǎng)線聲源第四節(jié)：聲音的傳播31衰減3dB衰減6dBd/π衰減3dB衰減6dBd/π32第四節(jié)：聲音的傳播二、聲音在室內(nèi)的傳播當(dāng)一已知聲功率為L(zhǎng)W的聲源在室內(nèi)連續(xù)發(fā)聲，聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，距離聲源為r處的穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)由直達(dá)聲與混響聲兩部分組成。第四節(jié)：聲音的傳播二、聲音在室內(nèi)的傳播33Lp—室內(nèi)與聲源距離為r處的聲壓級(jí)（dB）Lw—聲源的聲功率級(jí)（dB）r—接受點(diǎn)與聲源的距離（m）Q—聲源的指向性因數(shù)，它與聲源的方向性和位置有關(guān)，通常把無(wú)方向性聲源放在房間中心時(shí)，Q=1；聲源位于某一墻面中心時(shí)，Q=2；聲源在兩個(gè)界面交線中心時(shí)，Q=4；聲源在三個(gè)界面交角處，Q=8。R—房間常數(shù)，決定于室內(nèi)總表面積S（m2）與平均吸聲系數(shù)￣，其算式為：αLp—室內(nèi)與聲源距離為r處的聲壓級(jí)（dB）α34一、聲波的繞射與反射繞射（衍射）：當(dāng)聲音通過(guò)障板的孔洞時(shí)（或障板尺寸d<<λ），能繞到障板的背后改變?cè)瓉?lái)的傳播方向，在障板的背后繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象就是繞射。

波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射的現(xiàn)象越明顯（門縫、窗縫和路邊防噪聲屏障）第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)一、聲波的繞射與反射第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)35反射：當(dāng)聲波在傳播過(guò)程中遇到尺寸比波長(zhǎng)大得多的障板時(shí)（d>>λ），聲波將被反射，在障板后面形成聲影區(qū)。

反射定律：

1.三線同面；2.兩線兩側(cè)；3.兩角相等。反射：當(dāng)聲波在傳播過(guò)程中遇到尺寸比波長(zhǎng)大得多的障板時(shí)（d>>36幾種反射面：平面對(duì)聲波的反射；凸面對(duì)聲波的反射；凹面對(duì)聲波的反射；幾種反射面：37二、聲擴(kuò)散聲波在傳播過(guò)程中如果遇到一些凸形的界面就會(huì)被分解成許多小的比較弱的反射聲波，這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散。

擴(kuò)散體的尺寸：橫向跨度a>=2λ/π縱向跨度b>=0.15a

第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)二、聲擴(kuò)散第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)38三、聲波的透射與吸收當(dāng)聲波入射到建筑構(gòu)件（如墻、天花板）時(shí)，聲能的一部分被反射，一部分透過(guò)構(gòu)件，還有一部分由于構(gòu)件的振動(dòng)或聲音在其內(nèi)部傳播時(shí)介質(zhì)的摩擦或熱傳導(dǎo)而被耗損，通常稱為材料的吸收。第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)三、聲波的透射與吸收第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)39E0ErEtEaE0ErEtEa40根據(jù)能量守恒定律：E0=Er+Ea+Et投射系數(shù)τ：反射系數(shù)r：吸聲系數(shù)a：根據(jù)能量守恒定律：41第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)四、聲折射聲波在傳播過(guò)程中，遇到不同介質(zhì)的分解面時(shí)，除了反射外，還會(huì)發(fā)生折射，從而改變聲波的傳播方向。即使在空氣中傳播，隨著離地面高度不同而存在的氣溫變化，也會(huì)改變聲波的傳播方向。

古代露天劇場(chǎng)的階梯提高符合聲學(xué)規(guī)律第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)四、聲折射42第六節(jié)駐波和房間共振混響時(shí)間一、駐波和房間共振駐波：駐定的聲壓變化按照波動(dòng)聲學(xué)的理論：直達(dá)聲是一種行波，反射聲在滿足駐波條件時(shí)就可以存在下來(lái)，不滿足駐波條件時(shí)則很快消失了。第六節(jié)駐波和房間共振混響時(shí)間一、駐波和房間共振43房間是復(fù)雜的共振系統(tǒng)，在聲波的作用下會(huì)產(chǎn)生駐波或稱為簡(jiǎn)正振動(dòng)、簡(jiǎn)正波。舉行的圍蔽空間，其簡(jiǎn)正頻率的計(jì)算式為：其中：fnx,ny,nz——簡(jiǎn)正頻率（Hz）；Lx、Ly、Lz——分別為房間的3個(gè)邊長(zhǎng)（m）nx、ny、nz——分別為任意正整數(shù)；c——空氣中的聲速（m/s）房間是復(fù)雜的共振系統(tǒng)，在聲波的作用下會(huì)44要避免“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象的發(fā)生…什么是“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象？多種振動(dòng)形式對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率稱為簡(jiǎn)正波的合并，簡(jiǎn)稱“簡(jiǎn)并”。簡(jiǎn)并現(xiàn)象造成的聲學(xué)缺陷？

頻率失真要避免“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象的發(fā)生…什么是“簡(jiǎn)并”現(xiàn)象？45設(shè)計(jì)聲學(xué)用房要注意：盡量使房間的長(zhǎng)、寬、高不出現(xiàn)簡(jiǎn)單的比例關(guān)系；兩個(gè)相對(duì)的表面盡量不要完全平行；在廳內(nèi)部可以采取不規(guī)則的擴(kuò)散表面；可采用不對(duì)稱的空間體型。設(shè)計(jì)聲學(xué)用房要注意：盡量使房間的長(zhǎng)、寬、高不出現(xiàn)簡(jiǎn)單的比例關(guān)46二、混響和混響時(shí)間混響：是封閉空間的一種聲學(xué)現(xiàn)象，是指在室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后聽到的聲音延續(xù)。用混響時(shí)間來(lái)度量?；祉憰r(shí)間：當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源停止發(fā)聲，聲音衰減60dB所需要的時(shí)間，記作T60或Rt，單位是s。二、混響和混響時(shí)間混響：是封閉空間的一種聲學(xué)現(xiàn)象，是指在47賽賓公式：其中：T60——混響時(shí)間（s）；V——房間容積（m3）；Sa——房間的總吸聲量（m2）。適用于平均吸聲系數(shù)小于0.2的情況賽賓公式：其中：T60——混響時(shí)間（s）；適用于平均吸聲系數(shù)48伊林公式：空間很大應(yīng)當(dāng)考慮空氣對(duì)高頻率聲音（1000Hz以上）的吸收伊林公式：空間很大應(yīng)當(dāng)考慮空氣對(duì)高頻率聲音（1000Hz以上49第七節(jié)人的主觀聽覺特性1.聽覺的絕對(duì)域限：聲音要達(dá)到一定的聲級(jí)才能夠被聽到，這種最小的可聽聲級(jí)稱為聽覺的絕對(duì)域限。人耳能感覺到的最小聲壓級(jí)，其振幅只有一個(gè)氫分子那么大，能耐受的最大聲壓級(jí)可達(dá)120dB。人的聽閾有個(gè)別差異，因此聽閾只能是一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)。按照檢測(cè)方法和條件的不同，聽閾分為最小可聽聲壓（MAP）和最小可聽聲場(chǎng)（MAF）。聽閾無(wú)顯著的民族差異。第七節(jié)人的主觀聽覺特性1.聽覺的絕對(duì)域限：聲音要達(dá)到一定502.聽覺的差別域限（DL）：是表征聽覺差別感受的量。差別域限可以是絕對(duì)值，也可以是相對(duì)值。例如：一個(gè)聲音的強(qiáng)度為100dB，強(qiáng)度增減5dB即可被察覺出來(lái)。這里5dB（ΔI）是絕對(duì)差，5/100（ΔI/I）是相對(duì)差。第七節(jié)人的主觀聽覺特性2.聽覺的差別域限（DL）：是表征聽覺差別感受的量。差別域限513.人耳的頻率響應(yīng)：人耳聽到的純音的頻率范圍是20Hz-20KHz（中年人只能聽到12kHz-16KHz）。聲音頻率的差別域值Δf是頻率和強(qiáng)度兩者的函數(shù)。隨頻率的升高而變大；Δf在1000Hz以上變化特別顯著，隨聲級(jí)的升高而變小。最小的Δf出現(xiàn)在低頻和較高聲級(jí)的條件下。第七節(jié)人的主觀聽覺特性3.人耳的頻率響應(yīng)：人耳聽到的純音的頻率范圍是20Hz-252什么是響度？4.響度和等響曲線：聲強(qiáng)超過(guò)聽閾后，隨著聲強(qiáng)的逐漸增加，主觀上產(chǎn)生由弱到強(qiáng)的程度不同的響度感覺。聲強(qiáng)是聲音的客觀的物理量，而響度則是主觀的心理量。

響度曲線的建立。1000Hz40dB的純音為標(biāo)準(zhǔn)。什么是響度？4.響度和等響曲線：聲強(qiáng)超過(guò)聽閾后，隨著53聲級(jí)計(jì)的不同計(jì)權(quán)A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)參考40方的等響線，對(duì)500Hz以下的聲音有較大的衰減，以模擬人耳對(duì)低頻不敏感的特性。C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)對(duì)整個(gè)可聽范圍幾乎沒有衰減，是模擬人耳對(duì)85方以上的純音的響應(yīng)。C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的讀數(shù)可以代表總聲壓級(jí)。聲級(jí)計(jì)的不同計(jì)權(quán)A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)參考40方的等響線，對(duì)500Hz以545.人耳對(duì)聲長(zhǎng)的解析：人耳對(duì)時(shí)間的分辨可短到2ms，且和聲音的強(qiáng)度和頻率無(wú)關(guān)。時(shí)間差別閾限?T隨聲長(zhǎng)的減短而變小。第七節(jié)人的主觀聽覺特性5.人耳對(duì)聲長(zhǎng)的解析：人耳對(duì)時(shí)間的分辨可短到2ms，且和聲556.聽覺掩蔽：對(duì)一個(gè)聲音的感受性會(huì)因另一個(gè)聲音的存在而發(fā)生改變。一個(gè)純音引起的掩蔽決定于它的強(qiáng)度和頻率：低頻聲能有效地掩蔽高頻聲，但高頻聲對(duì)低頻聲的掩蔽作用不大；最大的掩蔽出現(xiàn)在掩蔽聲頻率附近；掩蔽量隨掩蔽聲的增強(qiáng)而加大。第七節(jié)人的主觀聽覺特性6.聽覺掩蔽：對(duì)一個(gè)聲音的感受性會(huì)因另一個(gè)聲音的存在56

掩蔽也可以發(fā)生在兩者非同時(shí)作用的條件下。被掩蔽聲在后的稱為前掩蔽（與聽覺疲勞有些相似）。非同時(shí)掩蔽的特點(diǎn)：

1.

兩者時(shí)間越接近，掩蔽閾值提高越大；2.兩者時(shí)間相距很短時(shí)，后掩蔽比前掩蔽作用大；3.單耳的掩蔽作用比雙耳作用顯著；4.掩蔽聲強(qiáng)度增加，并不產(chǎn)生掩蔽量的增加。聽覺掩蔽也可以是非同時(shí)的…掩蔽也可以發(fā)生在兩者非同時(shí)作用的條577.雙耳聽覺：聽覺系統(tǒng)的外周有兩個(gè)接收器——雙耳。雙耳的作用首先表現(xiàn)在純音信號(hào)的閾值比單耳閾值約低3dB。不論是對(duì)強(qiáng)度的辨別還是對(duì)頻率的辨別，雙耳的分辨力都高于單耳。兩耳在日常生活中接收聲信號(hào)，無(wú)論時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度或者頻譜，都是互不相同的，但是我們聽到的卻是一個(gè)單一的聲象。這叫做雙耳融合。第七節(jié)人的主觀聽覺特性7.雙耳聽覺：聽覺系統(tǒng)的外周有兩個(gè)接收器——雙耳。588.水平面的定位和空間分辨：水平面上的聲源定位主要是用雙耳間的時(shí)間差和強(qiáng)度差。聽者正前方的聲源（0o方位角）在兩耳產(chǎn)生的波形幾乎是一樣的。偏離中線的聲源在時(shí)間上先達(dá)到一耳，到達(dá)近耳的聲強(qiáng)大于遠(yuǎn)耳。兩耳間的時(shí)間差和強(qiáng)度差與聲源的位置和頻率有關(guān)。噪聲的定向優(yōu)于純音。第七節(jié)人的主觀聽覺特性8.水平面的定位和空間分辨：水平面上的聲源定位主要是用雙耳599.時(shí)差效應(yīng)與回聲感覺：

哈斯效應(yīng)：聲音對(duì)人聽覺器官的作用并不隨著聲音的消失而立即消失。二是會(huì)暫留一段時(shí)間。如果到達(dá)人耳的兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔小于50ms，那么人耳就不會(huì)覺得這兩個(gè)聲音是斷續(xù)的。第七節(jié)人的主觀聽覺特性9.時(shí)差效應(yīng)與回聲感覺：第七節(jié)人的主觀聽覺特性6010.聽覺的適應(yīng)與疲勞：聽覺適應(yīng)所需要的時(shí)間很短，恢復(fù)也很快。如果聲音較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作用，引起聽覺感受性的顯著降低，便稱為聽覺疲勞。如果只對(duì)小部分頻率的聲音喪失聽覺叫做音隙；如果對(duì)較大一部分聲音喪失聽覺叫做音島。第七節(jié)人的主觀聽覺特性10.聽覺的適應(yīng)與疲勞：聽覺適應(yīng)所需要的時(shí)間很短，恢復(fù)也很61第二章吸聲材料和隔聲材料（構(gòu)造）第一節(jié)吸聲材料和吸聲減噪一、吸聲和吸聲系數(shù)聲波通過(guò)媒質(zhì)或入射到媒質(zhì)分界面上時(shí)聲能減少的過(guò)程稱為吸聲。吸聲是由材料（結(jié)構(gòu)）的黏滯性和熱傳導(dǎo)效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)聲能的轉(zhuǎn)換。

第二章吸聲材料和隔聲材料（構(gòu)造）第一節(jié)吸聲材料和吸聲減噪62當(dāng)聲波入射到材料表面時(shí)，部分聲能被材料吸收，使反射聲能小于入射聲能，這即為材料的吸聲，用吸聲系數(shù)（α,%）來(lái)表示。嚴(yán)格意義上講，任何材料都有一定的聲吸收能力，一般將吸聲系數(shù)大于0.3的材料稱為吸聲材料。當(dāng)聲波入射到材料表面時(shí)，部分聲能被材料63房間總吸聲量：m2平均吸聲系數(shù)：房間總吸聲量：m2平均吸聲系數(shù)：64二、吸聲材料和結(jié)構(gòu)吸聲材料（結(jié)構(gòu)）按照吸聲機(jī)理分為多孔吸聲、共振吸聲和特殊吸聲材料三大類。

吸聲材料（結(jié)構(gòu)）在近幾年的趨勢(shì)是從單一的吸聲功能轉(zhuǎn)變?yōu)槲暸c裝飾效果融為一體的產(chǎn)品。二、吸聲材料和結(jié)構(gòu)吸聲材料（結(jié)構(gòu)）按照65（一）多孔吸聲材料構(gòu)造特征：具有大量?jī)?nèi)外通透的微隙或連續(xù)氣泡，具有通氣性。吸聲機(jī)理：通過(guò)大量的內(nèi)外連通的微隙或連續(xù)氣泡利用空氣振動(dòng)將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。二、吸聲材料和結(jié)構(gòu)注意：多孔吸聲材料表面怕臟、怕潮（一）多孔吸聲材料二、吸聲材料和結(jié)構(gòu)注意：多孔吸聲材料表面怕66材料種類常用材料纖維材料有機(jī)纖維材料毛氈、純毛地毯、木絨吸聲板無(wú)機(jī)纖維材料超細(xì)玻璃棉、玻璃棉板、巖棉、礦棉吸聲板、環(huán)保吸聲棉、無(wú)紡布、化纖地毯、纖維噴涂材料顆粒材料膨脹珍珠巖吸聲磚、陶土吸聲磚、珍珠巖吸聲裝飾板泡沫材料聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫陶瓷金屬材料卡羅姆吸聲板、發(fā)泡纖維鋁板3.種類：材料種類常用材料纖維材料有機(jī)纖維材料毛氈、純毛地毯、木絨吸聲67材料內(nèi)部應(yīng)有大量的微孔或間隙，而且孔隙應(yīng)盡量細(xì)小且分布均勻；材料內(nèi)部的微孔必須是向外敞開的；材料內(nèi)部的微孔一般是相互連通的。4.吸聲范圍：中高頻，特別是高頻。判斷是否多孔吸聲材料的條件：材料內(nèi)部應(yīng)有大量的微孔或間隙，而判斷是否多孔吸聲材料的條件685.影響多孔吸聲材料吸聲特性的主要因素：（1）流阻：流阻是指空氣質(zhì)點(diǎn)通過(guò)材料空隙時(shí)的阻力。流阻低的材料低頻吸聲性能較差，高頻吸聲性能較好；流阻較高的材料中低頻吸聲性能有所提高，但高頻吸聲性能明顯下降。

對(duì)于一定厚度的多孔性材料，應(yīng)有一個(gè)合理的流阻值。流阻過(guò)高或過(guò)低都不利于吸聲性能的提高。5.影響多孔吸聲材料吸聲特性的主要因素：（1）流阻：流阻是69（2）孔隙率：孔隙率指材料內(nèi)部空氣體積與材料總體積的比。對(duì)于吸聲材料來(lái)講，應(yīng)有較大的孔隙率，一般應(yīng)在70%以上，多數(shù)達(dá)到90%。5.影響多孔吸聲材料吸聲特性的主要因素：（2）孔隙率：孔隙率指材料內(nèi)部空氣體積與材料總體積的比。對(duì)于70（3）厚度：材料的厚度對(duì)其吸聲性能有關(guān)鍵的影響：當(dāng)材料較薄時(shí)，增加厚度，材料的低頻吸聲性能將有較大的提高，但對(duì)于高頻的吸聲性能則影響較??；當(dāng)厚度增加到一定程度時(shí)，再增加材料的厚度，吸聲系數(shù)的增加將逐步減少；多孔吸聲材料的第一共振頻率近似與吸聲材料的厚度成反比：f0d=常數(shù)5.影響多孔吸聲材料吸聲特性的主要因素：（3）厚度：材料的厚度對(duì)其吸聲性能有關(guān)鍵的影響：5.影響多71（4）材料的密度：對(duì)于同一種多孔材料，當(dāng)厚度一定，密度改變時(shí)，吸聲特性也會(huì)有所改變，但是比增加厚度所引起的變化小。（5）材料背后的條件：多孔吸聲材料+后空腔5.影響多孔吸聲材料吸聲特性的主要因素：常用的傳統(tǒng)吸聲做法（4）材料的密度：對(duì)于同一種多孔材料，當(dāng)厚度一定，密度改變時(shí)72（6）飾面層：可以用穿孔板等來(lái)裝飾。（7）聲入射方向：垂直入射、斜入射、無(wú)規(guī)則入射。（8）吸濕、受潮及表面污堵的影響。5.影響多孔吸聲材料吸聲特性的主要因素：（6）飾面層：可以用穿孔板等來(lái)裝飾。5.影響多孔吸聲材料吸73（二）薄膜（薄板）吸聲結(jié)構(gòu)1.構(gòu)造特征：離開硬墻面的不透氣軟質(zhì)膜狀材料（例如塑料薄膜、帆布等）或板狀材料，與背后的封閉的空氣層形成一個(gè)質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)。當(dāng)受聲波作用時(shí)，在該系統(tǒng)共振頻率附近具有最大的吸聲量。2.吸聲機(jī)理：共振吸聲。薄膜：吸收中低頻；薄板：吸收低頻。（二）薄膜（薄板）吸聲結(jié)構(gòu)1.構(gòu)造特征：離開硬墻面的不透氣軟743.吸聲特性：當(dāng)外部聲音的頻率越接近系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，共振吸聲的效果越好。對(duì)于不施加拉力的薄膜，其共振頻率的計(jì)算公式：其中：f0：共振頻率（Hz）m：薄膜的單位面積重量（kg/m2）L：背后封閉空氣層的厚度（cm）3.吸聲特性：當(dāng)外部聲音的頻率越接近系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，共振753.吸聲特性：當(dāng)外部聲音的頻率越接近系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，共振吸聲的效果越好。對(duì)于薄板，其共振頻率為：其中：M0—薄板的面密度（kg/m2）L—薄板后空氣層厚度（cm）

ρ—空氣密度c—空氣中聲速K—結(jié)構(gòu)的剛度因數(shù)[kg/(m2·s2)]，一般為1×106—3×1063.吸聲特性：當(dāng)外部聲音的頻率越接近系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，共振764.幾點(diǎn)注意：較薄的板更容易振動(dòng)，可提供更多的聲吸收；薄板表面涂層對(duì)吸聲性能沒有影響；在薄板后面的空氣層內(nèi)放入多孔材料，會(huì)使吸聲系數(shù)的峰值向低頻移動(dòng)；吸聲系數(shù)的峰值一般都處在低于200-300Hz的范圍。4.幾點(diǎn)注意：較薄的板更容易振動(dòng)，可提供更多的聲吸收；77（三）穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)：構(gòu)造特征：由各種穿孔的薄板與它們背后的空氣層組成。吸聲機(jī)理：共振吸聲。吸聲特性：中頻吸收，有一些低頻吸收。（三）穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)：構(gòu)造特征：由各種穿孔的薄板與它們背后的78穿孔板共振吸聲頻率：其中：f0：共振頻率（Hz）；c：聲速，取34000cm/s；t：穿孔板厚度（cm）；d：孔徑（cm）；P：穿孔率；L：背后空氣層的厚度（cm）穿孔板共振吸聲頻率：其中：f0：共振頻率（Hz）；79如果想增加共振頻率：增加穿孔率；減低空腔厚度；在板厚和孔徑上做文章。如果想增加共振頻率：增加穿孔率；80（四）其他吸聲體：空間吸聲體；吸聲尖劈；可變吸聲體；人與家具；空氣吸聲；洞口。（四）其他吸聲體：空間吸聲體；81三、室內(nèi)吸聲減噪吸聲減噪的原理：

利用吸聲材料或結(jié)構(gòu)來(lái)吸取反射聲來(lái)降低噪聲的原理。三、室內(nèi)吸聲減噪吸聲減噪的原理：822.吸聲減噪量的確定處理前后吸聲減噪量：2.吸聲減噪量的確定處理前后吸聲減噪量：83第一種情況：r0，D=0dB第二種情況：r無(wú)窮大，

dB第一種情況：84第二節(jié)隔聲技術(shù)一、透射系數(shù)和隔聲量：1.投射系數(shù)：建筑空間外部聲場(chǎng)的聲波入射到建筑空間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，一部分聲能透過(guò)構(gòu)件傳到建筑空間中來(lái)。第二節(jié)隔聲技術(shù)一、透射系數(shù)和隔聲量：852.隔聲量：在工程上常用構(gòu)件隔聲量來(lái)表示構(gòu)件對(duì)空氣聲的隔絕能力。2.隔聲量：在工程上常用構(gòu)件隔聲量來(lái)表示構(gòu)件對(duì)空氣聲的隔絕863.隔聲頻率特性和隔聲指數(shù)：確定構(gòu)件隔聲指數(shù)的步驟：（1）先把各個(gè)頻帶上側(cè)得的構(gòu)件隔聲量畫成構(gòu)件的隔聲頻率曲線；（2）畫出標(biāo)準(zhǔn)隔聲參考曲線；（3）移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)參考曲線：最大不利偏差不超過(guò)8dB，總和不利偏差不超過(guò)32dB；（4）標(biāo)準(zhǔn)參考曲線中500Hz對(duì)應(yīng)的隔聲量就是這個(gè)構(gòu)件的隔聲指數(shù)。3.隔聲頻率特性和隔聲指數(shù)：87二、單層墻的隔聲常見的隔聲材料是磚墻，它的隔聲能力主要與它的質(zhì)量、頻率有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)公式如下：

m-面密度(kg/m2)f-頻率(Hz)墻體和樓板對(duì)空氣聲的隔聲量，主要取決于它們的面密度和聲音的頻率。面密度增加一倍，隔聲量提高6dB，這就是“質(zhì)量定律”。二、單層墻的隔聲常見的隔聲材料是磚墻，它的隔聲能力主要與它的88單層墻的隔聲當(dāng)入射到墻體的聲波的波長(zhǎng)與墻體本身固有的彎曲波的波長(zhǎng)相吻合時(shí)，材料與聲波將發(fā)生共振，此時(shí)墻體的隔聲量急劇下降，這種現(xiàn)象就是“吻合效應(yīng)”。在評(píng)價(jià)墻體材料的隔聲性能時(shí)，通常只考慮人耳比較敏感的頻帶范圍，一般是從100HZ-3150Hz。如果發(fā)生吻合效應(yīng)的臨界頻率在這個(gè)頻段之外，則對(duì)隔聲性能的影響較小。單層墻的隔聲當(dāng)入射到墻體的聲波的波長(zhǎng)與墻體本身固有的彎曲波的89墻體名稱臨界頻率/Hz墻體名稱臨界頻率/Hz240mm厚磚墻94100mm厚加氣混凝土413120mm厚磚墻18760mm厚石膏條板706200mm厚混凝土10110mm厚玻璃1224100mm厚混凝土墻2025mm厚玻璃2449200mm厚加氣混凝土20612mm厚紙面石膏板3528常用墻體的臨界頻率墻體名稱臨界頻率/Hz墻體名稱臨界頻率/Hz240mm厚磚墻90孔洞的影響：組合墻的平均透射系數(shù)：由平均透射系數(shù)可以得出墻體的平均隔聲量：孔洞的影響：組合墻的平均透射系數(shù)：91三、雙層墻的隔聲根據(jù)質(zhì)量定律，當(dāng)墻體或樓板的隔聲量不能滿足所要求的隔聲性能時(shí)，就需要增加面密度。但是這不是經(jīng)濟(jì)的做法，這時(shí)可以采用雙層墻（雙層樓板）中間設(shè)空氣間層的方式來(lái)提高隔聲量的方法。

R=16lg(m1+m2)×f-30+△R

R-雙層墻（樓板）的隔聲量（dB）m1和m2-兩層墻的面密度（kg/m2）f-頻率（Hz）

△R-加設(shè)空氣層后附加的隔聲量，它根據(jù)空氣層厚度不同而不同避免聲橋三、雙層墻的隔聲根據(jù)質(zhì)量定律，當(dāng)墻體或樓92雙層墻的共振頻率

由于雙層墻之間空氣層的彈性作用，使雙層墻和空氣層形成了一個(gè)共振系統(tǒng)，它的共振頻率為：1）當(dāng)入射聲波的頻率小于雙層墻的共振頻率時(shí)，雙層墻的隔聲量和同質(zhì)量的單層墻一樣，空氣層對(duì)隔聲不起作用；2）當(dāng)入射聲波的頻率大于雙層墻的共振頻率1.4倍時(shí)，雙層墻的隔聲量才有明顯的提高。因此，當(dāng)雙層墻的共振頻率在50Hz以下時(shí)，才能保證雙層墻從100Hz開始就具有較高的隔聲量。雙層墻的共振頻率由于雙層墻之間空氣層的彈性93四、輕型墻體隔聲結(jié)構(gòu)：輕型墻體大多采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：（1）有效抑制吻合效應(yīng)；（2）空氣層可填加多孔吸聲材料；（3）多層板錯(cuò)縫有利于抑制漏聲。四、輕型墻體隔聲結(jié)構(gòu)：輕型墻體大多采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。94五、窗的隔聲窗的隔聲是圍護(hù)結(jié)構(gòu)最薄弱的環(huán)節(jié)。（1）單層玻璃窗的隔聲量取決于玻璃的厚度和縫隙的嚴(yán)密程度。窗的隔聲量與玻璃厚度的統(tǒng)計(jì)關(guān)系式如下：R=10.5lgh+19.3R-單層玻璃窗的隔聲量（dB）h-玻璃的厚度（mm）

用增加玻璃厚度來(lái)提高窗的隔聲是不經(jīng)濟(jì)的。五、窗的隔聲窗的隔聲是圍護(hù)結(jié)構(gòu)最薄弱的環(huán)節(jié)。95（2）雙層窗的隔聲量除了與玻璃厚度和縫的嚴(yán)密程度有關(guān)外，還取決于雙層窗間的距離和邊框內(nèi)的吸聲材料。另外，雙層不同厚度玻璃的組合有利于減少低頻的共振和中高頻的吻合效應(yīng)影響。窗的隔聲（2）雙層窗的隔聲量除了與玻璃厚度和縫的嚴(yán)密程度有關(guān)外，還取96六、門的隔聲隔聲門常常采用分層復(fù)合板，即幾種不同材料的板疊合在一起做成門扇。其目的是聲波通過(guò)不同的材料就會(huì)產(chǎn)生反射，因此聲能透過(guò)的能力就大大減少了?！奥曢l”門扇不宜用很多材料組合，這樣不僅隔聲量提高不多，反而構(gòu)造很復(fù)雜。同時(shí)如果門扇過(guò)重，容易下沉，使門扇和門框之間產(chǎn)生縫隙，減少隔聲量。六、門的隔聲隔聲門常常采用分層復(fù)合板，即幾種不同材料的板疊合97七、撞擊聲（固體聲）隔絕樓板隔聲性能是由它隔絕空氣聲和撞擊聲的隔聲量衡量的?？諝饴暤母艚^是遵循墻板的隔聲規(guī)律。一般所謂“樓板隔聲”是指樓板隔絕撞擊聲。撞擊聲的隔絕使用國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)打擊機(jī)來(lái)撞擊樓板，在樓板下面的房間中測(cè)量撞擊的聲壓級(jí)，所得的聲壓級(jí)越大，表示樓板隔絕撞擊聲的性能越差。七、撞擊聲（固體聲）隔絕樓板隔聲性能是由它隔絕空氣聲和撞擊聲98改善樓板撞擊聲的方法（1）面層法。在樓板的表面鋪設(shè)彈性良好的面層材料，如地毯、塑料地毯、卡爾普（鈣塑材料）、橡膠和塑料等。對(duì)改善中、高頻的撞擊聲很有效。增加面層材料的彈性，效果更好。（2）浮筑法。在承重地面上鋪木地板，或在地板龍骨下加有彈性墊塊。在浮筑層和承重地面之間不應(yīng)有剛性連接，以免有“聲橋”的影響。改善樓板撞擊聲的方法（1）面層法。在樓板的表面鋪設(shè)彈性良好的99（3）墊層法。在承重地面和表面層之間加一層顆?；蚱渌麖椥圆牧希ㄈ绲V棉焦砟、煙灰等），利用這些材料的彈性來(lái)改善隔聲性能。這種做法由于材料的彈性較差，影響效果，施工也復(fù)雜，采用較少。（4）吊頂法。利用承重地面和吊頂之間的空氣進(jìn)行隔聲。改善樓板撞擊聲的方法（3）墊層法。在承重地面和表面層之間加一層顆?；蚱渌麖椥圆牧?00八、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.空氣聲隔聲量其中：R——空氣聲隔聲量（dB）Lp1、Lp2——分別為發(fā)聲室和受聲室各測(cè)點(diǎn)的平均聲壓級(jí)（dB）S——試件面積（m2）A——受聲室的總吸聲量（m2）

八、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.空氣聲隔聲量其中：R——空101*測(cè)量的頻率范圍是100—3150Hz。將測(cè)量數(shù)值按1/3倍頻帶繪成的曲線就是試件空氣聲隔聲量的頻率特性曲線。*測(cè)量的頻率范圍是100—3150Hz。將測(cè)量數(shù)值按1/3倍1022.樓板撞擊聲級(jí)用標(biāo)準(zhǔn)撞擊器撞擊樓板，在樓板下的房間內(nèi)測(cè)定其產(chǎn)生的聲壓級(jí)，稱之為撞擊聲壓級(jí)。其中：Lpn——規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)（dB）Lp1——樓板下的房間（受聲室）測(cè)得的平均撞擊聲壓級(jí)（dB）A——樓板下的房間（受聲室）的總吸聲量（m2）A0——等效吸聲量，宜取10m2。2.樓板撞擊聲級(jí)用標(biāo)準(zhǔn)撞擊器撞擊樓板103*測(cè)量的頻率范圍是100—3150Hz。將測(cè)量數(shù)值按1/3倍頻帶繪成的曲線就是樓板規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)頻率特性曲線。*測(cè)量的頻率范圍是100—3150Hz。將測(cè)量數(shù)值按1/3104第三節(jié)建筑隔振與消聲空調(diào)系統(tǒng)依靠自身的聲衰減（亦稱自然聲衰減）通常不可能使空調(diào)用房達(dá)到預(yù)期的允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，因此合理地選用和配置消聲器成為消聲工程的關(guān)鍵。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)自然聲衰減的計(jì)算，可求得為使空調(diào)用房達(dá)到允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求所需的追加消聲量和頻率特性，然后確定消聲器的形式、消聲器的數(shù)量和配置部位。一、空調(diào)系統(tǒng)的消聲第三節(jié)建筑隔振與消聲空調(diào)系統(tǒng)依靠自身的聲衰減（亦稱自然聲衰105消聲器的類別按照消聲特性可以分為阻性、抗性、共振和特殊消聲器等四大類。為了經(jīng)濟(jì)、合理地選用消聲器，必須全面地了解各類消聲器的聲學(xué)特性和防潮、耐高溫和衛(wèi)生等建筑要求；同時(shí)還必須考慮與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)的氣流速度和阻力損失等問(wèn)題。消聲器的類別按照消聲特性可以分為阻性、抗性、共振和特殊消聲器106二、空調(diào)、制冷設(shè)備的隔振在民用建筑中控制空調(diào)、制冷設(shè)備的噪聲，除了減低由通風(fēng)管道傳播的風(fēng)機(jī)噪聲和透過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)備噪聲外，還必須同時(shí)控制由空調(diào)、制冷設(shè)備振動(dòng)傳遞的固體聲，才能使空調(diào)用房達(dá)到預(yù)期的允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)。二、空調(diào)、制冷設(shè)備的隔振在民用建筑中控制空調(diào)、制冷設(shè)備的噪聲107空調(diào)、制冷設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)傳給基礎(chǔ)，它以彈性波的形式沿建筑結(jié)構(gòu)傳到所有與機(jī)房毗鄰的房間中去，并以空氣噪聲的形式被人們所感受。減弱設(shè)備傳給基礎(chǔ)的振動(dòng)時(shí)用消除它們之間的剛性連接實(shí)現(xiàn)的。在振源與基礎(chǔ)間配置金屬?gòu)椈珊蛷椥詼p振材料，可有效地控制振動(dòng)，從而減低固體聲的傳遞?？照{(diào)、制冷設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)傳給基礎(chǔ)，它以彈性波的形式沿建筑結(jié)108第三章環(huán)境中的噪聲控制第一節(jié)環(huán)境噪聲源及噪聲評(píng)價(jià)量交通噪聲建筑施工噪聲工業(yè)噪聲商業(yè)噪聲社會(huì)生活噪聲低頻率噪聲噪聲源交通噪聲建筑施工噪聲工業(yè)噪聲商業(yè)噪聲社會(huì)生活噪聲低頻率噪聲無(wú)明顯噪聲源現(xiàn)在%63.324.36.415.726.810.25.1將來(lái)%70.230.010.923.122.811.44.7--城市居民聲環(huán)境現(xiàn)狀分析（國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目）一、環(huán)境噪聲的種類第三章環(huán)境中的噪聲控制第一節(jié)環(huán)境噪聲源及噪聲評(píng)價(jià)量交通噪109二、環(huán)境噪聲的危害1992年國(guó)際衛(wèi)生組織認(rèn)定噪聲會(huì)產(chǎn)生很多負(fù)面影響，會(huì)引起人們的困擾感、心血管疾病、交流障礙、聽力喪失、作業(yè)成績(jī)低下、生產(chǎn)力低下、社會(huì)心理障礙、睡眠障礙和社會(huì)行為障礙。--WHOwebsite二、環(huán)境噪聲的危害1992年國(guó)際衛(wèi)生組織110噪聲對(duì)聽覺器官的危害噪聲引起多種疾病噪聲對(duì)正常生活的影響噪聲降低勞動(dòng)生產(chǎn)率噪聲損害建筑物噪聲對(duì)聽覺器官的危害111三、噪聲評(píng)價(jià)量噪聲評(píng)價(jià)數(shù)（NR曲線）每一條曲線上，中心頻率為1000Hz的倍頻帶聲壓級(jí)等于噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR。三、噪聲評(píng)價(jià)量噪聲評(píng)價(jià)數(shù)（NR曲線）每一條曲線上，中心頻率為112語(yǔ)言干擾級(jí)語(yǔ)言干擾級(jí)113統(tǒng)計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)等效聲級(jí)晝夜等效聲級(jí)統(tǒng)計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)114二、環(huán)境噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目田園住宅區(qū)郊區(qū)住宅區(qū)城市住宅區(qū)有商業(yè)住宅區(qū)商業(yè)區(qū)有工業(yè)住宅區(qū)工業(yè)區(qū)備注ISO404550556065晚上-5dB夜間-10dB英國(guó)455055606570夜間-10dB美國(guó)555570日本455060早晚-5dB夜間-10dB臺(tái)灣50606575早晚-5dB夜間-10dB中國(guó)55556065夜間-10dBISO及幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)的環(huán)境噪聲限值二、環(huán)境噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目田園郊區(qū)城市有商業(yè)商業(yè)區(qū)115類別使用區(qū)域晝間/dB夜間/dB01234特殊安靜區(qū)（療養(yǎng)院、高級(jí)別墅區(qū)等）居住、文教機(jī)關(guān)區(qū)居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)工業(yè)區(qū)交通干線道路兩側(cè)區(qū)域50556065704045505555我國(guó)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（LAeq）類別使用區(qū)域晝間/dB夜間/dB0特殊安靜區(qū)（療養(yǎng)院、高116噪聲級(jí)LAeq/dB適用場(chǎng)合≤25一、二級(jí)聽力測(cè)聽室≤30三級(jí)測(cè)聽室≤35特級(jí)旅館客房≤40一級(jí)住宅的臥室、書房；一級(jí)醫(yī)院病房；一級(jí)旅館客房；特級(jí)旅館會(huì)議室及多用途大廳≤45一級(jí)住宅起居室；二級(jí)住宅臥室、書房；二級(jí)醫(yī)院手術(shù)室及病房；特級(jí)旅館辦公室；一級(jí)旅館會(huì)議室、多功能大廳、二級(jí)旅館客房≤50二級(jí)住宅起居室；三級(jí)住宅臥室、書房及起居室；學(xué)校的一般教室；三級(jí)醫(yī)院的手術(shù)室和病房；特級(jí)旅館餐廳、宴會(huì)廳；一級(jí)旅館辦公室；二級(jí)旅館多用途大廳；二、三級(jí)旅館會(huì)議室≤55學(xué)校無(wú)特殊要求的房間；一、二級(jí)醫(yī)院的門診室；一級(jí)旅館餐廳、宴會(huì)廳；二級(jí)旅館辦公室；三級(jí)旅館客房及辦公室≤60三級(jí)醫(yī)院門診室；二級(jí)旅館餐廳、宴會(huì)廳室內(nèi)允許噪聲級(jí)噪聲級(jí)LAeq/dB適用場(chǎng)合≤25一、二級(jí)聽力測(cè)117隔聲量RW/dB適用場(chǎng)所≥20旅館客房外墻及窗（低限標(biāo)準(zhǔn)）≥25旅館客房外墻及窗（一般標(biāo)準(zhǔn)）≥30旅館客房與走廊間隔及門（低限標(biāo)準(zhǔn)）≥35病房與病房間隔墻（低限標(biāo)準(zhǔn)）；旅館客房與走廊間隔墻及門（一般標(biāo)準(zhǔn)）≥40住宅分隔及標(biāo)準(zhǔn)（低限標(biāo)準(zhǔn)）；一般教室之間的隔墻及樓板（低限標(biāo)準(zhǔn)）；病房與病房間隔（一般標(biāo)準(zhǔn)）；手術(shù)室與病房隔墻（低限標(biāo)準(zhǔn)）；旅館客房與走廊間隔及門（較高標(biāo)準(zhǔn)和特殊標(biāo)準(zhǔn)）；旅館客房的外墻和窗（特殊標(biāo)準(zhǔn)）；旅館客房之間的隔墻（一般標(biāo)準(zhǔn)和低限標(biāo)準(zhǔn)）≥45住宅的分戶墻及樓板（一般標(biāo)準(zhǔn)）；一般教室與各種產(chǎn)生噪聲的活動(dòng)室間的隔墻（一般標(biāo)準(zhǔn)）；病房與產(chǎn)生噪聲房間的隔墻（低限標(biāo)準(zhǔn)）；旅館客房之間的隔墻（較高標(biāo)準(zhǔn)）≥50住宅分戶墻及樓板（較高標(biāo)準(zhǔn)）；學(xué)校有特殊要求的房間與一般教室的隔墻及樓板（較高標(biāo)準(zhǔn)）；病房與產(chǎn)生噪聲房間的隔墻（一般標(biāo)準(zhǔn)和較高標(biāo)準(zhǔn)）；手術(shù)室與病房間隔墻（較高標(biāo)準(zhǔn)）；聽力測(cè)聽室維護(hù)結(jié)構(gòu)；旅館客房隔墻（特級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）空氣聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)隔聲量RW/dB適用場(chǎng)所≥20旅館客房外墻及窗（118三、環(huán)境噪聲控制原則對(duì)聲源控制的兩種途徑：一是改進(jìn)結(jié)構(gòu)；二是利用聲吸收、反射和干涉的特性，減少聲音能量的輻射。三、環(huán)境噪聲控制原則對(duì)聲源控制的兩種途徑：一是改進(jìn)結(jié)構(gòu)；二是1192.在傳播途徑中的控制距離衰減聲輻射的方向性建立隔聲屏障應(yīng)用吸聲合理的城市規(guī)劃2.在傳播途徑中的控制距離衰減1203.接收點(diǎn)的防護(hù)佩戴護(hù)耳器減少在噪聲中暴露時(shí)間3.接收點(diǎn)的防護(hù)佩戴護(hù)耳器1211.合理的城市規(guī)劃對(duì)未來(lái)的城市噪聲控制具有重要意義。為了今后在居住區(qū)域保持良好的聲環(huán)境可以從以下幾方面進(jìn)行：（1）城市人口的控制。城市噪聲隨著人口的增加而增加，因此嚴(yán)格控制人口很重要。

Ldn=10lgρ+26dB其中ρ為人口密度（人/km2)四、城市噪聲控制1.合理的城市規(guī)劃對(duì)未來(lái)的城市噪聲控制具有重要意義。為了今122（2）功能分區(qū)：在規(guī)劃中盡量避免居民區(qū)與工業(yè)、商業(yè)區(qū)混合。要根據(jù)不同類型建筑物的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇建筑的場(chǎng)地與位置。（2）功能分區(qū)：在規(guī)劃中盡量避免居民區(qū)與工業(yè)、商業(yè)區(qū)混合。要123（3）道路交通噪聲控制：道路交通噪聲是城市環(huán)境噪聲的主要來(lái)源，整個(gè)城市的30%-80%的面積受到它的影響?？刂品椒ㄓ懈纳频缆吩O(shè)施，增加交通噪聲衰減和注意道路兩側(cè)建筑合理布局等。（3）道路交通噪聲控制：道路交通噪聲是城市環(huán)境噪聲的主要來(lái)源124（1）居住區(qū)道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)道路的功能與性質(zhì)進(jìn)行明確的分類、分級(jí)，分清交通性干道和生活性道路。在交通性干道兩側(cè)可以設(shè)置一定寬度的防噪綠帶（一般至少需要至干道中心100米左右），作為和居住用地的隔離地帶。另外結(jié)合地形可建立隔聲屏障。2.合理的居住區(qū)規(guī)劃（1）居住區(qū)道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)道路的功能與性質(zhì)進(jìn)行明確的125聲屏障

根據(jù)幾何聲學(xué)的原理，聲音在室外是沿直線傳播的，如果在聲源與接收點(diǎn)之間插入一道墻體或其他具有一定隔聲量的物體，阻擋聲音的傳播途徑，使得在接收位置看不到聲源，也就是接收不到由聲源發(fā)出的直達(dá)聲，則在接收點(diǎn)的聲級(jí)就會(huì)明顯降低。聲屏障根據(jù)幾何聲學(xué)的原理，聲音在室外是沿直126聲屏障影響聲屏障的隔聲效果的因素：1）聲屏障的水平位置應(yīng)盡量地靠近聲源，這樣有利于加大屏障的聲影區(qū)，提高其聲衰減作用。2）聲屏障越高其聲影區(qū)越大，對(duì)聲音的衰減作用就越大。在設(shè)計(jì)聲屏障的時(shí)候應(yīng)該因地制宜，利用地形地貌，提高聲屏障的有效高度。3）聲屏障的形式對(duì)聲衰減的效果也有很大影響。如果在聲屏障的頂端向聲源方向伸出一個(gè)挑檐，就相當(dāng)于整個(gè)聲屏障向聲源方向移動(dòng)，可以有效地增加聲影區(qū)域的深度和面積。聲屏障影響聲屏障的隔聲效果的因素：127（2）生活性道路只允許通行公共交通車輛、輕型車輛和少量為生活服務(wù)的貨運(yùn)車輛。必要時(shí)可對(duì)貨運(yùn)車輛的通行時(shí)間進(jìn)行限制。（3）建筑的高度應(yīng)隨著離開道路距離的增加而漸次提高，可利用前面的建筑作為后面建筑的防噪障壁，使暴露于高噪聲級(jí)中的立面面積盡量減少。（2）生活性道路只允許通行公共交通車輛、輕型車輛和少量為生活128（4）居住區(qū)內(nèi)道路的布局與設(shè)計(jì)應(yīng)有助于保持最低的車流量和車速。將居住小區(qū)劃分若干住宅組團(tuán)，每個(gè)組團(tuán)組成相對(duì)封閉的組群院落。一些公共建筑和防噪住宅可布置在附近居住區(qū)域或小區(qū)級(jí)道路處，并作為小區(qū)或組團(tuán)的入口。必要時(shí)可以加圍墻或綠帶來(lái)隔離噪聲。（4）居住區(qū)內(nèi)道路的布局與設(shè)計(jì)應(yīng)有助于保持最低的車流量和車速129（5）對(duì)鍋爐房、變壓器站等應(yīng)采取消聲減噪措施，或者將它們連同商店等布置在小區(qū)邊緣角落處，使之與住宅有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)距離。（6）兒童運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、游戲場(chǎng)最好相對(duì)集中，不易設(shè)置在住宅院落內(nèi)，最好與住宅隔開一定的距離，或者周圍加設(shè)綠帶或圍墻來(lái)隔離噪聲。（5）對(duì)鍋爐房、變壓器站等應(yīng)采取消聲減噪措施，或者將它們連同130五、噪聲控制的工作步驟調(diào)查噪聲現(xiàn)狀，確定噪聲聲壓級(jí)。確定噪聲允許的標(biāo)準(zhǔn)，確定目標(biāo)降噪量。選擇控制措施。五、噪聲控制的工作步驟調(diào)查噪聲現(xiàn)狀，確定噪聲聲壓級(jí)。131第四章室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)第一節(jié)音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)和客觀指標(biāo)一、音質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：音質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)大體上可以分為三個(gè)方面，即：量的因素、質(zhì)的因素和空間因素。第四章室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)第一節(jié)音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)和客觀指標(biāo)132量的因素：又稱為“音量感”或“力度”。其評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主要是“響度”和“豐滿度”。響度：主要對(duì)應(yīng)的物理量是聲壓級(jí)。豐滿度：主要對(duì)應(yīng)的物理量是混響時(shí)間。量的因素：又稱為“音量感”或“力度”。其評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主要是“響1332.質(zhì)的因素：主要是對(duì)聲源音色的保持和美化。保持聲源固有的音色不至于由于室內(nèi)聲學(xué)條件產(chǎn)生失真，是質(zhì)的因素的基本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?！懊髁痢?、“華麗”、“溫暖”混響時(shí)間和早期衰減的頻率特性2.質(zhì)的因素：主要是對(duì)聲源音色的保持和美化。保持聲源固有的音色不至于由于室內(nèi)聲學(xué)條件產(chǎn)生失真，是質(zhì)的因素的基本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?！懊髁痢?、“華麗”、“溫暖”混響時(shí)間和早期衰減的頻率特性2.質(zhì)的因素：主要是對(duì)聲源音色的保持和美化。保持聲源固有的1343.空間因素：指室內(nèi)的聲學(xué)條件給予聽者的一種空間感覺。親切感圍繞感

空間因素的評(píng)價(jià)與反射的強(qiáng)度、時(shí)間分布和空間分布有密切關(guān)系。3.空間因素：指室內(nèi)的聲學(xué)條件給予聽者的一種空間感覺。135二、音質(zhì)的客觀指標(biāo)1.響度：舒緩的音樂(lè)77-79dBA；浪漫的音樂(lè)79-80dBA。70-75dBA。2.混響時(shí)間及其頻率響應(yīng)：巴赫的作品（巴洛克時(shí)期）：1.5s典型的管弦樂(lè)：1.9s莫扎特、貝多芬（古典主義）：1.7s羅西尼、舒伯特（浪漫主義）：2.2s二、音質(zhì)的客觀指標(biāo)1.響度：舒緩的音樂(lè)77-79dBA；1363.溫暖感（低音感）：溫暖感是混響時(shí)間參量派生的一個(gè)量，它以低頻混響時(shí)間（125Hz,250Hz）與中頻（500Hz,1000Hz）混響時(shí)間之比來(lái)表征。幅度適宜在1.1-1.45之間。4.反射聲初始時(shí)延間隙：緊接直達(dá)聲后的第一次反射聲到達(dá)的時(shí)間間隙，它可以影響直達(dá)聲的強(qiáng)度和音樂(lè)親切感的作用。一般小于20ms時(shí)，通常會(huì)有較好的效果。3.溫暖感（低音感）：溫暖感是混響時(shí)間參量派生的一個(gè)量，它1375.聲場(chǎng)不均勻度：表示廳內(nèi)各個(gè)坐席聲能分布的均勻程度，特與廳內(nèi)的聲擴(kuò)散程度有關(guān)。自然聲條件下：6-8dB（全廳）；采用擴(kuò)聲時(shí)：8-10dB（全廳）。6.雙耳互相關(guān)（IACC）：這是表示側(cè)向反射聲和擴(kuò)散反射對(duì)空間感貢獻(xiàn)的一種方法。其物理含義是：在一般情況下，側(cè)向反射越多，雙耳接收信號(hào)的相關(guān)度越低，因此IACC值越小，就越有空間感（環(huán)繞感）。5.聲場(chǎng)不均勻度：表示廳內(nèi)各個(gè)坐席聲能分布的均勻程度，特與1387.明晰度：0-80ms早期反射聲能與80-1000ms后期聲能之比取常用對(duì)數(shù)的值。一般取500Hz、1000Hz和2000Hz的平均值。8.背景噪聲。7.明晰度：0-80ms早期反射聲能與80-1000ms后139第二節(jié)音質(zhì)設(shè)計(jì)的方法和步驟一、音質(zhì)設(shè)計(jì)的原則：1.防止外部的噪聲及振動(dòng)傳入室內(nèi)，使室內(nèi)的背景噪聲足夠低；2.使室內(nèi)各處有足夠的響度；3.安排足夠的近次反射聲；4.使室內(nèi)具有與使用目的相適應(yīng)的混響聲；5.防止出現(xiàn)回聲、多重回聲等聲缺陷。第二節(jié)音質(zhì)設(shè)計(jì)的方法和步驟一、音質(zhì)設(shè)計(jì)的原則：140二、大廳容積確定1.保證廳內(nèi)有足夠的響度：控制容積用途最大容許容積（m2）講演2000——3000話劇6000獨(dú)唱、獨(dú)奏10000大型交響樂(lè)20000二、大廳容積確定1.保證廳內(nèi)有足夠的響度：控制容積用途最大141二、大廳容積確定2.保證廳內(nèi)有適當(dāng)?shù)幕祉憰r(shí)間：控制每座容積。用途每座容積（m3）音樂(lè)廳8-10歌劇院6-8多用途劇場(chǎng)、禮堂5-6講演廳、大教室3-5電影院4二、大廳容積確定2.保證廳內(nèi)有適當(dāng)?shù)幕祉憰r(shí)間：控制每座容積142三、大廳的體型設(shè)計(jì)充分利用直達(dá)聲：（1）縮短直達(dá)聲傳播的距離，從聲源到最遠(yuǎn)的觀眾的距離不易超過(guò)33米；（2）避免直達(dá)聲被遮擋和被觀眾掠射吸收；（3）適應(yīng)聲源的指向性：140度張角。三、大廳的體型設(shè)計(jì)充分利用直達(dá)聲：1432.爭(zhēng)取和控制前次反射聲：（1）前次反射的形成：前次反射在50ms之內(nèi)，聲程差在17m以內(nèi)。（2）前次反射的聲程控制。三、大廳的體型設(shè)計(jì)2.爭(zhēng)取和控制前次反射聲：三、大廳的體型設(shè)計(jì)1443.增強(qiáng)聲擴(kuò)散；4.消除音質(zhì)缺陷：（1）防止簡(jiǎn)并現(xiàn)象；（2）防止回聲和顫動(dòng)回聲；（3）防止聲聚焦。5.布置舞臺(tái)反射板三、大廳的體型設(shè)計(jì)3.增強(qiáng)聲擴(kuò)散；三、大廳的體型設(shè)計(jì)145四、大廳的混響設(shè)計(jì)1.最佳混響時(shí)間及其頻率特性的確定：最佳混響時(shí)間一般以500Hz的混響時(shí)間為準(zhǔn)。最佳混響時(shí)間的確定與容積和廳的用途有關(guān)四、大廳的混響設(shè)計(jì)1.最佳混響時(shí)間及其頻率特性的確定：最佳1462.混響計(jì)算：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)完成的體型，計(jì)算出廳的容積V和表面積S。（2）根據(jù)廳的使用要求，確定混響時(shí)間及頻率特性的設(shè)計(jì)值。（3）根據(jù)混響時(shí)間計(jì)算公式求出大廳的平均吸聲系數(shù)。（4）計(jì)算廳內(nèi)總吸聲量和各部分吸聲量。（5）確定材料和構(gòu)造四、大廳的混響設(shè)計(jì)2.混響計(jì)算：四、大廳的混響設(shè)計(jì)1473.室內(nèi)裝修材料的選擇和布置：進(jìn)行室內(nèi)裝修材料和構(gòu)造的選擇，要結(jié)合建筑藝術(shù)處理的要求，同時(shí)充分了解各種材料和構(gòu)造的吸聲特性，對(duì)低頻、中頻和高頻的各種吸聲材料和構(gòu)造搭配使用，以取得比較理想的頻率特性。四、大廳的混響設(shè)計(jì)3.室內(nèi)裝修材料的選擇和布置：進(jìn)行室內(nèi)裝修材料和構(gòu)造的選擇148建筑聲學(xué)

建筑學(xué)院馬蕙建筑聲學(xué)

建筑學(xué)院149課程體系：第一章：聲音的性質(zhì)和計(jì)量聲音的基本性質(zhì)聲音的計(jì)量聲音的頻譜與聲源的指向性聲音的傳播聲音與媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)駐波和房間共振混響時(shí)間人的主觀聽覺特性課程體系：第一章：聲音的性質(zhì)和計(jì)量150課程體系：第二章：吸聲材料和隔聲材料（結(jié)構(gòu)）吸聲材料和吸聲減噪隔聲技術(shù)建筑隔振與消聲課程體系：第二章：吸聲材料和隔聲材料（結(jié)構(gòu)）151課程體系：第三章：環(huán)境中的噪聲控制環(huán)境噪聲源及噪聲評(píng)價(jià)量環(huán)境噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境噪聲控制原則城市噪聲控制課程體系：第三章：環(huán)境中的噪聲控制152第四章：室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)和客觀指標(biāo)音質(zhì)設(shè)計(jì)的方法與步驟幾種典型建筑的設(shè)計(jì)方法課程體系：第四章：室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)課程體系：153參考資料《建筑聲環(huán)境》車世光、王炳麟、秦佑國(guó)編著《建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所編著《音樂(lè)廳和歌劇院》白瑞納克編著《建筑中的噪聲控制》曹孝振、曹勤、姚子安編著

參考資料《建筑聲環(huán)境》車世光、王炳麟、秦佑國(guó)編著154第一章噪聲的性質(zhì)和計(jì)量第一節(jié)：聲音的基本性質(zhì)一、聲音的產(chǎn)生與傳播：聲音來(lái)源于振動(dòng)的物體，振動(dòng)的物體就稱為聲源。（風(fēng)吹樹葉、交響樂(lè)演奏）聲音的傳播是振動(dòng)形式（或能量）在彈性介質(zhì)中的傳播。第一章噪聲的性質(zhì)和計(jì)量第一節(jié)：聲音的基本性質(zhì)155描述聲音傳播的幾個(gè)概念：聲場(chǎng)：即聲音存在的空間。波陣面：聲波從聲源出發(fā)，在同一個(gè)介質(zhì)中按一定方向傳播，在某一時(shí)刻，波動(dòng)所達(dá)到的各點(diǎn)包絡(luò)面。（例如：平面波、球面波）聲線：表示聲音傳播方向的有向線。描述聲音傳播的幾個(gè)概念：聲場(chǎng)：即聲音存在的空間。156第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)二、頻率、波長(zhǎng)和聲速頻率：聲源在一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率，記做f

，單位是Hz。

f=1/TT為周期波長(zhǎng)：聲波在傳播途徑上，兩相鄰?fù)辔毁|(zhì)點(diǎn)之間的距離成為波長(zhǎng)，記作λ，單位m。

第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)二、頻率、波長(zhǎng)和聲速157聲速：聲波在彈性介質(zhì)中的傳播速度，記作c，單位是m/s。聲速不是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度，而是振動(dòng)狀態(tài)的傳播速度。聲速的大小與聲源振動(dòng)的特性無(wú)關(guān)，與介質(zhì)的彈性、密度以及溫度有關(guān)。第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)聲速：聲波在彈性介質(zhì)中的傳播速度，記作c，單位是m/s。第一158當(dāng)溫度為0oC時(shí)，聲波在不同介質(zhì)中的速度為：松木3320m/s軟木500m/s鋼5000m/s水1450m/s空氣331m/s（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)當(dāng)溫度為0oC時(shí)，聲波在不同介質(zhì)中的速度為159第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)頻率、波長(zhǎng)與聲速的關(guān)系：

第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)頻率、波長(zhǎng)與聲速的關(guān)系：160三、聲音的頻帶人耳可聽范圍20—20000Hz，敏感范圍100—4000Hz倍頻帶和1/3倍頻帶第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)三、聲音的頻帶第一節(jié)聲音的基本性質(zhì)161第一章：聲音的基本性質(zhì)

第二節(jié)：聲音的計(jì)量聲功率、聲強(qiáng)和聲壓聲功率：是指聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲能，記做W，單位是瓦（W）或微瓦（μW）。

注意：①注意所指的頻率范圍；②不要與其他功率相混淆。第一章：聲音的基本性質(zhì)

第二節(jié)：聲音的計(jì)量聲功率、聲強(qiáng)和聲壓162第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)：衡量聲波在傳播過(guò)程中聲音強(qiáng)弱的物理量。聲場(chǎng)中某一點(diǎn)的聲強(qiáng)即在單位時(shí)間內(nèi)垂直于聲波傳播方向的單位面積上所通過(guò)的聲能，記做I，單位是W/m2。球面波：平面波：聲強(qiáng)無(wú)衰減（理論上）。自由聲場(chǎng)第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)：衡量聲波在傳播過(guò)程中聲音強(qiáng)弱的163第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲壓：某瞬時(shí)時(shí)介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對(duì)于無(wú)聲波時(shí)壓強(qiáng)的改變量，單位為牛頓/米2（N/m2）或帕（Pa）。第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲壓：某瞬時(shí)時(shí)介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對(duì)于無(wú)聲164聲壓和聲強(qiáng)的關(guān)系在自由聲場(chǎng)中，某處聲強(qiáng)和聲壓的關(guān)系：p—有效聲壓，N/m2ρ0—空氣密度，kg/m3c—空氣中的聲速，m/sρ0c—介質(zhì)的特性阻抗，在20oC時(shí)，其值為415N?s/m2（瑞利）聲壓和聲強(qiáng)的關(guān)系在自由聲場(chǎng)中，某處聲強(qiáng)和聲壓的關(guān)系：p—有效165人耳的可聽范圍在正常人耳聽覺范圍里，聲強(qiáng)和聲壓的變化范圍很大，對(duì)于1000Hz的聲音：聲強(qiáng)：10-12w/m2—1W聲壓：2×10-5N/m2—20N/m2人耳的可聽范圍在正常人耳聽覺范圍里，聲強(qiáng)和聲壓的變化范圍很大166第二節(jié)：聲音的計(jì)量二、聲級(jí)的概念及其疊加1.聲壓級(jí)：其中：Lp—聲壓級(jí)，單位dBp—某點(diǎn)的聲壓，N/m2

p0—參考聲壓，2×10-5N/m2第二節(jié)：聲音的計(jì)量二、聲級(jí)的概念及其疊加167第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)級(jí)：其中：LI—聲強(qiáng)級(jí)，單位dB

I—某點(diǎn)的聲強(qiáng)，W/m2

I0—參考聲強(qiáng)，10-12W/m2第二節(jié)：聲音的計(jì)量2.聲強(qiáng)級(jí)：168第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲功率級(jí)：其中：LW—聲功率級(jí)，dB

W—某聲源的聲功率，W

W0—參考聲功率，10-12W第二節(jié)：聲音的計(jì)量3.聲功率級(jí)：169第二節(jié)：聲音的計(jì)量4.聲級(jí)疊加：當(dāng)幾個(gè)不同的聲源同時(shí)作用于某一點(diǎn)時(shí)，總聲強(qiáng)：總聲壓：總聲壓級(jí)：第二節(jié)：聲音的計(jì)量4.聲級(jí)疊加：當(dāng)幾個(gè)不同的聲源同時(shí)作用于某170第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際生活中我們很少遇到單頻聲，一般都是許多頻率的聲音復(fù)合而成，因此我們常常采用頻譜分析方法來(lái)研究聲音的頻率合成。若以頻率為橫坐標(biāo)，以反映相應(yīng)頻率成分強(qiáng)弱的量（如聲壓、聲強(qiáng)或聲壓級(jí)等）為縱坐標(biāo)，可以作出某一聲音的聲譜圖。第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際生171第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際測(cè)量中常使用倍頻帶或1/3倍頻帶：f3=2f2f2=2f1f1f2f3頻率聲壓級(jí)第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性在實(shí)際測(cè)量中常使用倍頻帶或1172第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性f1f2f3頻率聲壓級(jí)Pfc第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性f1f2f3頻率聲壓級(jí)Pfc173“頻譜”意識(shí)…在建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)和噪聲控制中，必須知道所研究聲源的頻譜特性，即聲源是由那些頻率成分組成的，哪部分最突出。突出的頻率成分即是我們要加以設(shè)計(jì)和處理的?！邦l譜”意識(shí)…在建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)和噪聲控制中174聲源在自由場(chǎng)中輻射聲音時(shí)，聲音強(qiáng)度分布情況的一個(gè)重要特性為指向性。

點(diǎn)聲源無(wú)指向性聲源尺寸比波長(zhǎng)大得越多指向性越強(qiáng)中高頻聲音指向性強(qiáng)第三節(jié)：聲音的頻譜與聲源的指向性聲源在自由場(chǎng)中輻射聲音時(shí)，聲音強(qiáng)度分布情況的一個(gè)重要特性為指175第四節(jié)：聲音的傳播一、聲音在戶外的傳播點(diǎn)聲源隨距離的衰減點(diǎn)聲源的自由聲場(chǎng)：dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB第四節(jié)：聲音的傳播一、聲音在戶外的傳播dB距離增加1倍，聲壓176點(diǎn)聲源的半自由聲場(chǎng)dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB點(diǎn)聲源的半自由聲場(chǎng)dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB177第四節(jié)：聲音的傳播2.線聲源隨距離的衰減無(wú)限長(zhǎng)線聲源dB距離增加1倍，聲壓級(jí)降低3dB第四節(jié)：聲音的傳播2.線聲源隨距離的衰減dB距離增加1倍，178有限長(zhǎng)線聲源在有限長(zhǎng)線聲源情況下，觀測(cè)點(diǎn)所接受的聲音能量只與該點(diǎn)至有關(guān)聲源兩端點(diǎn)視線間的夾角成正比，而與距離成反比。如果距離較近，則距離每增加1倍，聲壓級(jí)降低3dB；如果距離較遠(yuǎn)，則距離增加1倍，聲壓級(jí)降低6dB。第四節(jié)：聲音的傳播有限長(zhǎng)線聲源第四節(jié)：聲音的傳播179衰減3dB衰減6dBd/π衰減3dB衰減6dBd/π180第四節(jié)：聲音的傳播二、聲音在室內(nèi)的傳播當(dāng)一已知聲功率為L(zhǎng)W的聲源在室內(nèi)連續(xù)發(fā)聲，聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，距離聲源為r處的穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)由直達(dá)聲與混響聲兩部分組成。第四節(jié)：聲音的傳播二、聲音在室內(nèi)的傳播181Lp—室內(nèi)與聲源距離為r處的聲壓級(jí)（dB）Lw—聲源的聲功率級(jí)（dB）r—接受點(diǎn)與聲源的距離（m）Q—聲源的指向性因數(shù)，它與聲源的方向性和位置有關(guān)，通常把無(wú)方向性聲源放在房間中心時(shí)，Q=1；聲源位于某一墻面中心時(shí)，Q=2；聲源在兩個(gè)界面交線中心時(shí)，Q=4；聲源在三個(gè)界面交角處，Q=8。R—房間常數(shù)，決定于室內(nèi)總表面積S（m2）與平均吸聲系數(shù)￣，其算式為：αLp—室內(nèi)與聲源距離為r處的聲壓級(jí)（dB）α182一、聲波的繞射與反射繞射（衍射）：當(dāng)聲音通過(guò)障板的孔洞時(shí)（或障板尺寸d<<λ），能繞到障板的背后改變?cè)瓉?lái)的傳播方向，在障板的背后繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象就是繞射。

波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射的現(xiàn)象越明顯（門縫、窗縫和路邊防噪聲屏障）第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)一、聲波的繞射與反射第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)183反射：當(dāng)聲波在傳播過(guò)程中遇到尺寸比波長(zhǎng)大得多的障板時(shí)（d>>λ），聲波將被反射，在障板后面形成聲影區(qū)。

反射定律：

1.三線同面；2.兩線兩側(cè)；3.兩角相等。反射：當(dāng)聲波在傳播過(guò)程中遇到尺寸比波長(zhǎng)大得多的障板時(shí)（d>>184幾種反射面：平面對(duì)聲波的反射；凸面對(duì)聲波的反射；凹面對(duì)聲波的反射；幾種反射面：185二、聲擴(kuò)散聲波在傳播過(guò)程中如果遇到一些凸形的界面就會(huì)被分解成許多小的比較弱的反射聲波，這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散。

擴(kuò)散體的尺寸：橫向跨度a>=2λ/π縱向跨度b>=0.15a

第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)二、聲擴(kuò)散第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)186三、聲波的透射與吸收當(dāng)聲波入射到建筑構(gòu)件（如墻、天花板）時(shí)，聲能的一部分被反射，一部分透過(guò)構(gòu)件，還有一部分由于構(gòu)件的振動(dòng)或聲音在其內(nèi)部傳播時(shí)介質(zhì)的摩擦或熱傳導(dǎo)而被耗損，通常稱為材料的吸收。第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)三、聲波的透射與吸收第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)187E0ErEtEaE0ErEtEa188根據(jù)能量守恒定律：E0=Er+Ea+Et投射系數(shù)τ：反射系數(shù)r：吸聲系數(shù)a：根據(jù)能量守恒定律：189第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)四、聲折射聲波在傳播過(guò)程中，遇到不同介質(zhì)的分解面時(shí)，除了反射外，還會(huì)發(fā)生折射，從而改變聲波的傳播方向。即使在空氣中傳播，隨著離地面高度不同而存在的氣溫變化，也會(huì)改變聲波的傳播方向。

古代露天劇場(chǎng)的階梯提高符合聲學(xué)規(guī)律第五節(jié)聲音和媒質(zhì)邊界的作用性態(tài)四、聲折射190第六節(jié)駐波和房間共振混響時(shí)間一、駐波和房間共振駐波：駐定的聲壓變化按照波動(dòng)聲學(xué)的理論：直達(dá)聲是一種行波，反射聲在滿足駐波條件時(shí)就可以存在下來(lái)，不滿足駐波條件時(shí)則很快消失了。第六節(jié)駐波和房間共振混響時(shí)間一、駐波和房間共振191