室内扩声的声压级计算
在室内扩声声场设计中，国家有相关的行业标准，标准是量化的指标，靠经验只能定性的分析，不能定量的分析，怎样才能知道一个扩声声场设计达到了国家相关的行业标准（或者是以科学的态度作扩声设计），这需要有定量的分析手段。下面就衡量声音的大小的指标作简单的说明：
扩声系统指标中第一项指标为“最大稳态声压级”，声压级简单讲就是听到的声音大小，单位为dB (分贝)，在设备指标中声压级相差3 dB为输出功率相差一倍，音箱的最大声压级（也就是音箱的输出的最大声音）是音箱的额定输出功率（非峰值功率）的函数加上音箱灵敏度之和，计算公式为：
音箱最大声压级（SPL）=音箱的灵敏度（1W/m）+10log音箱的额定输出功率
也就是音箱的输出声音大小是由音箱的额定功率与音箱的灵敏度共同决定的。
例如；某音箱（100w,灵敏度90 dB）代入上式；
音箱最大声压级（SPL）=90（1W/m）+10log100=110dB
某音箱（200w,灵敏度87 dB）代入上式；
音箱最大声压级（SPL）=87（1W/m）+10log200=110dB
从以上计算可看出，100w,灵敏度90 dB的音箱与200w,灵敏度87dB的音箱放出来的声音一样大。
以上的是距音箱1米处的声压级，在计算距离音箱多少米处的声压级的为；音箱的最大声压级减去距离的函数，计算公式为；
距音箱某米处的最大声压级（SPL）=音箱最大声压级（dB）-20log距离（米）
例如；计算上面的音箱距离10米处的最大声压级，代入上式；
距音箱10米处的最大声压级（SPL）=110（dB）-20log10（米）=90dB
以上的计算公式是在音箱轴线计算的，如与音箱有轴线偏离角，则需再减偏离角的函数，一般在估算时不做要求，在音箱的辐射角的范围内，音箱轴线与辐射角边缘相差6dB，可根据这进行估算。
在室内有多只音箱的情况下，某点的最大声压级（单声道扩声，就是每只音箱的信息是相同的）的手工计算较为复杂，与室内的临界混响有关（含房间的吸音系数和空间大小），与每只音箱到达此点的延时时间有关，简单的讲就是；每只音箱距此点的最大声压级相加的
和的函数在加上此点的临界混响时间内的混响声压级与直达声声压级的差（不知这样表述是否可以说清楚），
某点的最大声压级=10log(音箱1+音箱2+.......)+（混响声压级-直达声声压级）
以上算式有两个条件；一是某只音箱在此点的最大声压级小于此点其它音箱在此点的最大声压级6dB 一般不予考虑，二是在临界混响声压级小于直达声声压级一般不予考虑。
还需考虑相位干涉问题，在某个频点每只音箱到达此点的延时时间，频率和延时时间可计算出此点的相位，相位干涉问题较复杂，简单的讲就是相位差大于180度，声压级是相减的关系，
计算室内混合声场最好用计算机辅助设计手段（因手工计算公式较为复杂），例如EASE 等进行预测分析，才能较好的设计出扩声声场，
注意；量化的计算是建立在设备指标的准确性和真实性上的，建议采用品牌设备的参数进行计算，进口音响设备的功率指标有EIA和IEC标准，都可以作为计算依据，不过，在EIA标准中是以RMS（平均功率）作为依据，不能以连续程序功率作为依据，在IEC标准中是以连续功率或额定功率作为依据，不能以峰值功率作为依据。
第5章噪声监测 △本章教学目的、要求 1．掌握噪声的概念、分类、危害； 2．了解噪声监测参数； 3．掌握噪声测量仪器结构、原理、操作方法； 4．掌握噪声监测方法。 △本章重点 噪声的分类、危害；等效连续声级、计权声级、声级计；噪声监测。 △本章难点 等效连续声级、噪声监测 △本章教学目录 5.1概述 5.2噪声监测 5.1 概述 5.1.1噪声的概念 声音：受作用的空气发生振动，当振动频率在20-20000Hz时作用于人的耳鼓膜而产生的感觉。 噪声：为人们生活和工作所不需要的声音。 5.1.2噪声的分类 5.1.2.1 机理分类 从噪声发生的机理，可将噪声分为三大类： (1)空气动力性噪声：是由气体振动产生的，当气体中存在涡流或发生压力突变时引起气体的扰动。 (2)机械性噪声：是固体振动产生的，在撞击、摩擦、交变作用应力作用下，机械金
属板、轴承、齿轮等发生的振动。 (3)电磁性噪声：是由于磁场脉动、磁致伸缩、电源频率脉动等引起电气部件的振动而产生的。 5.1.2.2 按来源分类 一是交通噪声：指机动车辆、船舶、航空器等交通运输工具在运行过程中产生的噪声； 二是工厂噪声：指工矿企业在生产活动中各种机械设备产生的噪声； 三是建筑施工噪声：指在施工活动中由各种建筑施工机械运转时产生的噪声； 四是社会生活噪声：指人类的社会活动和家庭活动产生的噪声。 五是自然噪声：指除去交通、工业、建筑施工、社会生活噪声的其他噪声。 5.1.3环境噪声的主要特征 (1) 噪声是感觉公害 (2) 噪声具有局限性和分散性 5.1.4噪声的危害 (1)损伤听力，造成噪声性耳聋 在强噪声下工作一天，只要噪声不是过强（120分贝以上），事后只产生暂时性的听力损失，经过休息可以恢复；但如果长期在强噪声下工作，每天虽可以恢复，经过一段时间后，就会产生永久性的听力损失，过强的噪声还能杀伤人体。见表5-1。 (2)干扰睡眠 (3)干扰语言通讯。见表5-2。 (4)影响人的心理变化 (5)能诱发多种疾病 5.1.5噪声监测参数及其分析 5.1.5.1声功率、声强和声压 （1）声功率（W） 声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。 在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。单位为W。 （2）声强（I） 声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量。单位为W/米2（W/m2）。
音质设计与混响时间声 压级的计算 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
音质设计与混响时间、声压级的计算 （一）厅堂音质的设计要求 参见表1-11、表1-12及图1-12。 厅堂音质设计要求与相关的客观指标表1-11 部分民用建筑的允许噪声级表1-12
播音、录音 室 1530 音乐厅2034 电影院2538 教室2538 医院病房2538 图书馆3042 住宅3042 旅馆客房3042 办公室3546 体育馆3546 大办公室4050 餐厅4050 （二）混响时间的计算与选择 1.混响时间T60的计算公式参见表1-13。 式中V——房间容积（m3）； S——室内总表面积（m2）； --平均吸声系数。称为室内总吸声量，且有： 式中S1…Sn——室内不同材料的表面积（m2）； α1…αn——不同材料的吸声系数。 4m——空气吸声系数（表1-14），在1000Hz以下时可省略。空气吸声系数4m值（室温20℃） 频率（Hz） 室内相对湿度（%）3040506070 1000 2000 4000 6300 8000 2.混响时间的选择
参见表1-15及图1-13、图1-14。 混响时间推荐值 （500Hz与1000Hz平均值）表1-15 3.混响时间计算示例 参见表1-16（先求各表面积S，再根据材料吸声系数α，代入表1-13公式算得）。 （三）声压级计算公式 1.室外点声源的声压级 Lp=Lw-20lgr-11（1-1） 式中Lp——空间某点的声压级（dB）； Lw——声源的声功率级（dB）； r——被测点与声源的距离（m）。 对于有地面反射的情况，上式改为：
噪声等效声压级计算公式 三、时间平均声级或等效连续声级Leq A声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉，对于一个连续的稳定噪声，它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不 连续的噪声，很难确定A声级的大小。例如我们测量交通噪声，当有汽车通过时噪声可能是75dB，但当没有汽车通 过时可能只有50dB，这时就很难说交通噪声是75dB还是50dB。又如一个人在噪声环境下工作，间歇接触噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样，因为人所接触的噪声能量不一样。为此提出了用噪声能量平均的方法来评价噪声对 人的影响，这就是时间平均声级或等效连续声级，用Leq 表示。这里仍用A计权，故亦称等效连续A声级LAeq。等效连续A声级定义为：在声场中某一定位置上，用某一段时间能量平均的方法，将间歇出现的变化的A声级以一个A声级来表示该段时间内的噪声大小，并称这个A声级为此时间段的等效连续A声级，即： dt P t P T L T A eq 2 0 0 1 lg 10 = T L dt T A 0 1 . 0 10 1 lg 10 (2-4) 式中：p A （t）是瞬时A计权声压；p 0 是参考声压（2×10 -5 Pa）；L A 是变化A声级的瞬时值，单位dB；T是某段时间的总量。实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量，假如采样时间间隔相等，则：0.1 1 1 10 lg 10 Ai n L eq i L N （2-5）式中：N是测量的声
级总个数，L Ai 是采样到的第i个A声级。对于连续的稳 定噪声，等效连续声级就等于测得的A声级。四、昼夜等 效声级通常噪声在晚上比白天更显得吵，尤其对睡眠的干 扰是如此。评价结果表明，晚上噪声的干扰通常比白天高10dB。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的因素考虑进去，在计算一天24h的等效声级时，要对夜间的噪声加上10dB 的计权，这样得到的等效声级为昼夜等效声级，以符号L dn 表示；昼间等效用L d 表示，指的是在早上6点后到晚上22点前这段时间里面的等效值，可以将在这段时间内的Leq 通过下面的公式计算出来；夜间等效用L n 表示，指的是 在晚上22点后到早上6点前这段时间里面的等效值，可以 将在这段时间内的Leq通过下面的公式计算出来： n i L d eqi N L 1 1 . 0 10 10 1 lg 10 n i L n eqi N L 1 1 . 0 10 10 1 lg 10 10 / 10 10 / 10 10 8 10 16 24 1 lg 10 n d L L dn L （2-6）式中：Ld——白天的等效声级；Ln——夜间的等效声级。Leqi——一小段时间的等效值；N——等效值的个数白天与夜间的时间定义可依地区的不同而异。16为白天小时数（6:00~22:00），8 为夜间小时数（22:00~第二天6:00）。五、声暴露级LAE 对于单次或离散噪声事件，如锅炉超压放气，飞机的一次起飞或降落过程，一辆汽车驶过等等，可用“声暴露级”L AE 来
当声波碰到室内某一界面后（如天花、墙），一部分声能被反射， 一部分被吸收（主要是转化成热能），一部分穿透到另一空间。 透射系数： 反射系数： 吸声系数： 声压和声强有密切的关系，在自由声场中，测得声压和已知测点到声源的距离，就可计算出该测点之声强和声源的声功率。 声压级Lp 取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为：
听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB 能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB 听觉上限： P=20N/m2 为120dB 1、声压级Lp 取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为： 听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB 能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB 听觉上限： P=20N/m2 为120dB 2、声功率级Lw 取Wo为10-12W,基准声功率级 任一声功率W的声功率级Lw为： 3、声强级： 3、声压级的叠加 10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 0dB+10dB=? 答案分别是：13dB,3dB,10dB.
几个声源同时作用时，某点的声能是各个声源贡献的能量的代数和。因此其声压是各声源贡献的声压平方和的开根号。 即： 声压级为： 声压级的叠加 ?两个数值相等的声压级叠加后，总声压级只比原来增加3dB，而不是增加一倍。这个结论对于声强级和声功率级同样适用。 ?此外，两个声压级分别为不同的值时，其总的声压级为
两个声强级获声功率级的叠加公式与上式相同 在建筑声学中，频带划分的方式通常不是在线性标度的频率轴上等距离的划分频带，而是以各频率的频程数n都相等来划分。 声波在室内的反射与几何声学 3.2.1 反射界面的平均吸声系数 （1）吸声系数：用以表征材料和结构吸声能力的基本参量通常采用吸声系数，以α表示，定义式： 材料和结构的吸声特性和声波入射角度有关。
在室内扩声声场设计中，国家有相关的行业标准，标准是量化的指标，靠经验只能定性的分析，不能定量的分析，怎样才能知道一个扩声声场设计达到了国家相关的行业标准（或者是以科学的态度作扩声设计），这需要有定量的分析手段。下面就衡量声音的大小的指标作简单的说明： 扩声系统指标中第一项指标为“最大稳态声压级”，声压级简单讲就是听到的声音大小，单位为dB (分贝)，，在设备指标中声压级相差3 dB为输出功率相差一倍，音箱的最大声压级（也就是音箱的输出的最大声音）是音箱的额定输出功率（非峰值功率）的函数加上音箱灵敏度之和，计算公式为： 音箱最大声压级（SPL）=音箱的灵敏度（1W/m）+10log音箱的额定输出功率 也就是音箱的输出声音大小是由音箱的额定功率与音箱的灵敏度共同决定的。 例如；某音箱（100w,灵敏度90 dB）代入上式： 音箱最大声压级（SPL）=90（1W/m）+10log100=110dB 某音箱（200w,灵敏度87 dB）代入上式： 音箱最大声压级（SPL）=87（1W/m）+10log200=110dB 从以上计算可看出，100w,灵敏度90 dB的音箱与200w,灵敏度87dB的音箱放出来的声音一样大。 以上的是距音箱1米处的声压级，在计算距离音箱多少米处的声压级的为；音箱的最大声压级减去距离的函数，计算公式为： 距音箱某米处的最大声压级（SPL）=音箱最大声压级（dB）-20log距离（米） 例如：计算上面的音箱距离10米处的最大声压级，代入上式： 距音箱10米处的最大声压级（SPL）=110（dB）-20log10（米）=90dB 以上的计算公式是在音箱轴线计算的，如与音箱有轴线偏离角，则需再减偏离角的函数，一般在估算时不做要求，在音箱的辐射角的范围内，音箱轴线与辐射角边缘相差6dB，可根据这进行估算。 在室内有多只音箱的情况下，某点的最大声压级（单声道扩声，就是每只音箱的信息是相同的）的手工计算较为复杂，与室内的临界混响有关（含房间的吸音系数和空间大小），与每只音箱到达此点的延时时间有关，简单的讲就是；每只音箱距此点的最大声压级相加的和的函数在加上此点的临界混响时间内的混响声压级与直达声声压级的差（不知这样表述是否可以说清楚）。 某点的最大声压级=10log(音箱1+音箱2+.......)+（混响声压级-直达声声压级） 以上算式有两个条件：一是某只音箱在此点的最大声压级小于此点其它音箱在此点的最大声压级6dB 一般不予考虑，二是在临界混响声压级小于直达声声压级一般不予考虑。 还需考虑相位干涉问题，在某个频点每只音箱到达此点的延时时间，频率和延时时间可计算出此点的相位，相位干涉问题较复杂，简单的讲就是相位差大于180度，声压级是相减的关系。 计算室内混合声场最好用计算机辅助设计手段（因手工计算公式较为复杂），例如E ASE等进行预测分析，才能较好的设计出扩声声场。 注意：量化的计算是建立在设备指标的准确性和真实性上的，建议采用品牌设备的参数进行计算，进口音响设备的功率指标有EIA和IEC标准，都可以作为计算依据，不过，在EIA标准中是以RMS（平均功率）作为依据，不能以连续程序功率作为依据，在IEC标准中是以连续功率或额定功率作为依据，不能以峰值功率作为依据。 音响系统工程设计学习参考资料
ASW计算公式开口腔计算公式：V A = (2S x Q。)² x V AS(L) 通带纹波系数是带通式音箱的重要设计参数。选取合适的封闭腔带通Q值QB，查表得出fL和fH，用f。/Q。分别乘以这两个系，求出音箱频响曲线上下降3dB的两个频率点，要求与设计值相符。带通Q值越高，音箱的灵敏度越高，但通频带越窄；带通Q值取得越低，音箱的灵敏度越低，但通频带越宽。导相管的调振频率fB = QB x ( f。/ Q。) 导相管长度L=[(c²S]/(4*3.14²*fb²*V)] -0.82*S?² 密封腔计算公式：VB = V AS / a 顺性比a = (QB² / Q。²) – 1 箱体总容积为V = VA + VB 单腔倒相式音箱计算公式 1.低频扬声器单元的品质因数Q。、谐振频率f。及等效容积V AS是决定音箱低频响应的重要参数。品质因数Q。、谐振频率f。及等效容积V AS由喇叭供应商给出，或自己根护喇叭的基本性能参数进行公式计算，在已知品质因数Q。、谐振频率f。的前提下计算VAS。2.箱体容积计算公式：VB = V AS / a 箱体顺性比a值可由倒相音箱设计图表查出(91页图3-9)，设QL=7。也可由下面的简表进行估算，如下表：3.确定倒相管截面积。 4.确定导相管长度，可用公式：L=[(c²S]/(4*3.14²*fb²*V)] -0.82*S?² 5.音箱的调整要点：原则是将倒相箱的谐振频率调整到最合适的频率点，使音箱的低频响应平坦。调整音箱的系统品质因数，使音箱的低音深沉，听起来即不干涩也不混浊；调整分频网络的分频点和相位特性，使音箱各频段的声压均匀，频率响应曲线平坦。一般的设计流程多媒体音箱并不是简单的将功放音箱结合到一块，因为使用环境上的不同，所以在设计上也应该注意到这个问题。但是很少有厂家注意到这个问题，这些厂家大多只是注意到了音箱外表的美与丑，根本没有考虑到音箱的工作环境，也就是说根本没有进行正确的音箱设计，所以其音质平平也就不足为奇了。有关这个问题以前曾先生写过不少文章，大家可以参看，我在此着重的谈一谈作为一款高质量重放声音的多媒体音箱的具体的设计过程，以及如何处理在设计时所遇到的问题。一选择合适的单元多媒体音箱工作状态处于近场小环境听音，因此决定了我们只能使用小容积箱体，选择小口径单元，这要求单元拥有合理的重放声压，以及足够宽的重放带宽。但从性能价格比来看，在中高档多媒体音箱中还是采用稍大一些口径的单元为好，4.5寸的口径可以认为是最易于做到性能价格比的一种尺寸，同时如果要生产高保真产品的话5寸是一种不错的口径。我觉得现在的多媒体音箱大都体积偏小，不过惠威的M200是一种不错的入门产品。我认为现代多媒体音箱应该将箱体控制在4--8升之间，当然还要与相关参数相配合，也就是我们常说的Thiele-Small参数一定要合适，而不是片面的夸大某一参数。由于低音单元口径小，所以更应该注意低频大动态性能，因为低音单元的震动系统最大线性位移量即反映了扬声器系统的大动态性能。如线性位移量偏小，则在高声压级大动态时，不但低音不能有效重放而且各种失真也会增大，特别是影响音质的奇次谐波失真。现在大多数多媒体音箱的磁路设计也欠佳，磁体小，上下夹板导磁率低，对振盆控制能力低，因此而引起的非线性失真也较大。因此在现代多媒体音箱中的总的失真率将达到7%左右或更高。这在HI-FI看起来是不可容忍的。还有就是振盆材料，由于近年来低档PP盆，防弹布盆，玻璃纤维盆，碳纤维盆的价格日益低下，再加上外观好，因此更多的被用在了多媒体音箱上来，但殊不知，后三种振盆的自阻尼很小，工作状态是极难控制的，一般在中高端的某一频率点上会产生很多的失真，大到不可忍受的地步，这个频率点就是我们常说的盆分裂点。因为现代多媒体音箱都没有分频器，再加上设计不合理的箱体，是很难压制这个分裂点的。而第一种振盆即PP盆，虽然听起来韧性好，中频饱满，低频富有弹性，但由于刚性相对较低，因而在大音量下引起的失真也较大。中频的层次感也不是很好。而相对个性较小，较容易控制的质量好的纸盆单元，却很难见到有厂家应用。就个人DIY制作而言，南京的110，150系列防磁低音，银笛的QG4,QG5系列防磁高音单元，都是不错的DIY选择，要求高一点的还可以选择惠威，发友等厂家专为多媒体音箱设计的
室内扩声的声压级计算 在室内扩声声场设计中，国家有相关的行业标准，标准是量化的指标，靠经验只能定性的分析，不能定量的分析，怎样才能知道一个扩声声场设计达到了国家相关的行业标准（或者是以科学的态度作扩声设计），这需要有定量的分析手段。下面就衡量声音的大小的指标作简单的说明： 扩声系统指标中第一项指标为“最大稳态声压级”，声压级简单讲就是听到的声音大小，单位为dB (分贝)，，在设备指标中声压级相差3 dB为输出功率相差一倍，音箱的最大声压级（也就是音箱的输出的最大声音）是音箱的额定输出功率（非峰值功率）的函数加上音箱灵敏度之和，计算公式为：音箱最大声压级（SPL）=音箱的灵敏度（1W/m）+10log音箱的额定输出功率 也就是音箱的输出声音大小是由音箱的额定功率与音箱的灵敏度共同决定的。 例如；某音箱（100w,灵敏度90 dB）代入上式； 音箱最大声压级（SPL）=90（1W/m）+10log100=110dB 某音箱（200w,灵敏度87 dB）代入上式； 音箱最大声压级（SPL）=87（1W/m）+10log200=110dB 从以上计算可看出，100w,灵敏度90 dB的音箱与200w,灵敏度87dB的音箱放出来的声音一样大。 以上的是距音箱1米处的声压级，在计算距离音箱多少米处的声压级的为；音箱的最大声压级减去距离的函数，计算公式为； 距音箱某米处的最大声压级（SPL）=音箱最大声压级（dB）-20log距离（米）例如；计算上面的音箱距离10米处的最大声压级，代入上式； 距音箱10米处的最大声压级（SPL）=110（dB）-20log10（米）=90dB 以上的计算公式是在音箱轴线计算的，如与音箱有轴线偏离角，则需再减偏离角的函数，一般在估算时不做要求，在音箱的辐射角的范围内，音箱轴线与辐射角边缘相差6dB，可根据这进行估算。 在室内有多只音箱的情况下，某点的最大声压级（单声道扩声，就是每只音箱的信息是相同的）的手工计算较为复杂，与室内的临界混响有关（含房间的吸音系数和空间大小），与每只音箱到达此点的延时时间有关，简单的讲就是；每只音箱距此点的最大声压级相加的和的函数在加上此点的临界混响时间内的混响声压级与直达声声压级的差（不知这样表述是否可以说清楚），某点的最大声压级=10log(音箱1+音箱2+.......)+（混响声压级-直达声声压级）
1.A 计权声压级 声压有效值定义为一定时间间隔中，瞬时声压对时间的均方根值，用p e表示： 将声压有效值p e与基准量p0之比的对数乘以20 便可以得到声压pe的声压级，用L p表示： A 计权声压级（简称 A 声级）用以模拟55dB以下低强度噪声特性，对 1000Hz 以下的低中频段衰减，其结果与人对声音的感知相近。 2.响度 响度（Loudness）是基于人耳对声音频谱掩蔽特性的反映人耳对声音强弱感知程度的心理声学参数，单位为宋（sone），规定1000Hz纯音的声压级为40dB时的响度为1宋。国际标准 ISO532 规定了 A、B 两种计算稳态噪声响度的计算方法： a)Stevens方法（ISO532A）： 详细内容参见标准 ISO532-A-1975 和。其数学表达式为： b)Zwicker方法（ISO532B）（本文所采用方法）： Zwicker 法适用于自由声场或混响声场的计算，在通常情况下一般采用Zwicker 法的响度计算模型。 Zwicker 法以1/3倍频程频谱为依据，引入了特征频带和特征响
度的概念，首先计算每个特征频带特征响度，再由此来得到总响度值。 根据 Zwicker 的响度理论，通过激励E可以计算得到特征响度，其计算公式： 式中：E TQ为绝对听阈下的激励（安静状况下），E0为基准声强下的激励，被计算声音的特征频带声压级作为激励级E。 对特征响度在0-24 Bark域上积分，即可得到总响度： 注： 掩蔽效应是指由于一个声音的存在而使另一个声音听阈提高的现象。 人类的听觉系统具有滤波特性，即频率选择性。为了描述人耳的频率选择特性和掩蔽效应，Zwicker假设人的听觉系统将声音信号分量分成24个频带，当确定了一个声音的频率时，能够产生掩蔽效应的另外一个声音的频率范围称为“特征频带”，单位是Bark。在 Zwicker 模型中，特征频带Bark 数z和频率 f(Hz)的对应关系可近似表达为： 3.尖锐度 尖锐度（Sharpness）是描述高频成分在声音频谱中所占比例的物理量，主要反映人们主观上对高频段声音刺耳程度的感受，单位为 acum。规定中心频率为1000 Hz、带宽为160 Hz的60分贝窄带噪声的尖锐度为1 acum。 尖锐度的计算目前尚没有统一的标准，但国际上较为通用的计算模型有两种，分别是Zwicker模型和Aures模型。两种计算模型都能较为准确地计算尖锐度，但由Aures模型对响度有很大依赖，所以在已包含响度的情况下，通常采用Zwicker计算模型。 a)Zwicker尖锐度模型（本文所采用方法）
三、时间平均声级或等效连续声级Leq A 声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉，对于一个连续的稳定噪声，它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不连续的噪声，很难确定A 声级的大小。例如我们测量交通噪声，当有汽车通过时噪声可能是75d B ，但当没有汽车通过时可能只有50dB ，这时就很难说交通噪声是75dB 还是50dB 。又如一个人在噪声环境下工作，间歇接触噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样，因为人所接触的噪声能量不一样。为此提出了用噪声能量平均的方法来评价噪声对人的影响，这就是时间平均声级或等效连续声级，用Leq 表示。这里仍用A 计权，故亦称等效连续A 声级L Aeq 。 等效连续A 声级定义为：在声场中某一定位置上，用某一段时间能量平均的方法，将间歇出现的变化的A 声级以一个A 声级来表示该段时间内的噪声大小，并称这个A 声级为此时间段的等效连续A 声级，即： ()?? ???????????????=?dt P t P T L T A eq 2001lg 10 =??? ? ???T L dt T A 01.0101lg 10 (2-4) 式中：p A （t ）是瞬时A 计权声压；p 0是参考声压（2×10-5 Pa ）；L A 是变化A 声级的瞬时值，单位dB ；T 是某段时间的总量。 实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量，假如采样时间间隔相等，则： ?? ? ??=∑=n i L eq Ai N L 11.0101lg 10 （2-5） 式中：N 是测量的声级总个数，L A i 是采样到的第i 个A 声级。 对于连续的稳定噪声，等效连续声级就等于测得的A 声级。 四、昼夜等效声级 通常噪声在晚上比白天更显得吵，尤其对睡眠的干扰是如此。评价结果表明，晚上噪声的干扰通常比白天高10dB 。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的因素考虑进去，在计算一天24h 的等效声级时，要对夜间的噪声加上10dB 的计权，这样得到的等效声级为昼夜等效声级，以符号L dn 表示；昼间等效用L d 表示，指的是在早上6点后到晚上22点前这段时间里面的等效值，可以将在这段时间内的Leq 通过下面的公式计算出来；夜间等效用L n 表示，指的是在晚上22点后到早上6点前这段时间里面的等效值，可以将在这段时间内的Leq 通过下面的公式计算出来：
目录 一、相关标准及公式 ................................错误!未定义书签。 1）基本公式 .................................................................... 错误!未定义书签。 2）声音衰减 .................................................................... 错误!未定义书签。 二、吸声降噪 .......................................................................... 错误!未定义书签。 1）吸声实验及吸声降噪 ................................................. 错误!未定义书签。 2）共振吸收结构............................................................. 错误!未定义书签。 三、隔声.................................................................................. 错误!未定义书签。 1）单层壁的隔声............................................................. 错误!未定义书签。 2）双层壁的隔声............................................................. 错误!未定义书签。 3) 隔声测量..................................................................... 错误!未定义书签。 4）组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响 ............... 错误!未定义书签。 5）隔声罩 ........................................................................ 错误!未定义书签。 6）隔声间 ........................................................................ 错误!未定义书签。 7）隔声窗 ........................................................................ 错误!未定义书签。 8）声屏障 ........................................................................ 错误!未定义书签。 9）管道隔声量................................................................. 错误!未定义书签。 四、消声降噪 .......................................................................... 错误!未定义书签。 1）阻性消声器................................................................. 错误!未定义书签。 2）扩张室消声器............................................................. 错误!未定义书签。 3）共振腔式消声器 ......................................................... 错误!未定义书签。 4）排空放气消声器 ......................................................... 错误!未定义书签。 压力损失 .......................................................................... 错误!未定义书签。
声学计算 1.已知音箱灵敏度90dB/w/m，加1w功率，则8m处声压级为72dB。 2.已知音箱灵敏度72dB/w/m，加64w功率，则1m处声压级为90dB。 3.已知声波信号频率f＝50Hz，其周期为0.02s。 4.已知声波信号频率f＝50Hz，其波长为6.8m。 5.已知声波信号波长为0.34m，其频率为1KHz。 6.已知声波信号波长为0.34m，其周期为0.001s。 7.某电压放大器输入100mv时，输出100v，其电压增益是60分贝。 8.某衰减器输入2v时输出1v，其电压增益是－6分贝。 9.某功率放大器输入100mw时输出10w，其功率增益是20分贝。 10.某电流放大器，输入20mA时输出200mA，其电流增益是20分贝。 11.某分频器特性为－6dB/oct表示每倍频程衰减6分贝。 12.某滤波器特性为－6dB/oct表示每十倍频程衰减6分贝。 13.一台额定功率100w，8Ω的功放，接4Ω音箱时，输出功率为200w。 14.一台额定功率100w，8Ω的功放，接16Ω音箱时，输出功率为50w。 15.三台电压增益各为100倍的电压放大器串接，总增益为120dB。 16.三台电压增益各为100倍的功率放大器串接，总增益为60dB。 17.三台电压增益各为10：1的衰减器串接，总增益为－60dB。 18.某放大器输出电压为0dBu，等于0.775伏。 19.某放大器输出电压为20dBu，等于7.75伏。 20.某放大器输出电压为－20dBu，等于0.0775伏。 21.放大器输出功率的计算式等于（输出电压）平方/负载阻抗。
22.放大器信号噪声比的计算式等于20lg（输出信号电压/噪声电压）。 23.放大器接8Ω负载时测出输出电压为8v，此时放大器输出功率为8w。 24.放大器输出信号电压10v时，噪声电压为100mv，其信噪比为40dB。 25.扬声器1m处的声压级为110dB，那么在距扬声器8m处的直达声扬声压级是92分贝。 26.扬声器1m处的声压级为110dB，那么在距扬声器2m处的直达声扬声压级是104分贝。 27.扬声器1m处的声压级为110dB，那么在距扬声器4m处的直达声扬声压级是98分贝。 28.语音和音乐兼用的厅堂扩声系统2级技术指标要求0.125～4KHz的传声增益为≥－12dB。 29.要求距扬声器16m处的直达声扬声压为84dB，在距离扬声器1m处的声扬声压级是108分贝。 30.声速C＝340m/s，声波波长λ＝0.034m，声频f＝10KHz。 31.声速C＝340m/s，声波波长λ＝0.068m，声频f＝5KHz。 32.一扬声器，其额定灵敏度为93dB/m/w，现给它加100w电功率，在距扬声器1m处的声压级应为113分贝
音质设计与混响时间、声压级的计算 （一）厅堂音质的设计要求 参见表1-11、表1-12及图1-12。 厅堂音质设计要求与相关的客观指标表1-11
部分民用建筑的允许噪声级表1-12
办公室3546 体育馆3546 大办公室4050 餐厅4050 （二）混响时间的计算与选择 1.混响时间T60的计算公式参见表1-13。 式中V——房间容积（m3）； S——室内总表面积（m2）； --平均吸声系数。称为室内总吸声量，且有： 式中S1…Sn——室内不同材料的表面积（m2）； α1…αn——不同材料的吸声系数。 4m——空气吸声系数（表1-14），在1000Hz以下时可省略。空气吸声系数4m值（室温20℃） 表1-14 频率（Hz） 室内相对湿度（%）3040506070 1000 2000 4000 6300 8000
2.混响时间的选择 参见表1-15及图1-13、图1-14。混响时间推荐值 （500Hz与1000Hz平均值）表1-15
3.混响时间计算示例 参见表1-16（先求各表面积S，再根据材料吸声系数α，代入表1-13公式算得）。 （三）声压级计算公式 1.室外点声源的声压级 Lp=Lw-20lgr-11（1-1） 式中Lp——空间某点的声压级（dB）； Lw——声源的声功率级（dB）； r——被测点与声源的距离（m）。 对于有地面反射的情况，上式改为： Lp=Lw-20lgr-8（1-2） 2.扬声器电功率与声压级的关系式 扬声器作为声源，其直达声压级Lp表为： Lp=L0+10lgPL-20lgr（1-3） 式中PL——加到扬声器的电功率（W）； r——扬声器到听音点的距离（m）； L0——扬声器特性灵敏度（dB） 由上式可见： （1）若扬声器的电功率加倍，则声压级Lp增加3dB； 若电功率PL增至10倍，则声压级Lp增加10dB。 （2）若听音距离加倍，则声压级Lp减少6dB； 若听音距离增至10倍，则声压级Lp减少20dB。 当听音点偏离有指向性的扬声器轴线为θ角时，其声压级Lp（θ）为：式中Lp——（1-3）式值；
ASW计算公式 开口腔计算公式：VA = (2S x Q。)² x VAS(L) 通带纹波系数是带通式音箱的重要设计参数。 选取合适的封闭腔带通Q值QB，查表得出fL和fH，用f。/Q。分别乘以这两个系，求出音箱频响曲线上下降3dB的两个频率点，要求与设计值相 符。带通Q值越高，音箱的灵敏度越高，但通频带越窄；带通Q值取得越低，音箱的灵敏度越低，但通频带越宽。 导相管的调振频率fB = QB x ( f。/ Q。) 导相管长度L=[(c²S]/(4*3.14²*fb²*V)] -0.82*S?² 密封腔计算公式：VB = VAS / a 顺性比a = (QB² / Q。²) – 1 箱体总容积为V = VA + VB 单腔倒相式音箱计算公式 1.低频扬声器单元的品质因数Q。、谐振频率f。及等效容积VAS是决定音箱低频响应的重要参数。 品质因数Q。、谐振频率f。及等效容积VAS由喇叭供应商给出，或自己根护喇叭的基本性能参数进行公式计算，在已知品质因数Q。、谐振频率f。的前提下计算VAS。 2.箱体容积计算公式：VB = VAS / a 箱体顺性比a值可由倒相音箱设计图表查出(91页图3-9)，设QL=7。也可由下面的简表进行估算，如下表： 3.确定倒相管截面积。 4.确定导相管长度，可用公式： L=[(c²S]/(4*3.14²*fb²*V)] -0.82*S?² 5.音箱的调整要点： 原则是将倒相箱的谐振频率调整到最合适的频率点，使音箱的低频响应平坦。调整音箱的系统品质因数，使音箱的低音深沉，听起来即不干涩也不混浊；调整分频网络的分频点和相位特性，使音箱各频段的声压均匀，频率响应曲线平坦。
噪声产生原因 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。液体流动噪声 液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。 电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。
声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关： 空气中，c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。
声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。 自由场 在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。 消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。 自由场扩散场（混响场）
当声波碰到室某一界面后（如天花、墙），一部分声能被反射， 一部分被吸收（主要是转化成热能），一部分穿透到另一空间。 透射系数： 反射系数： 吸声系数： 声压和声强有密切的关系，在自由声场中，测得声压和已知测点到声源的距离，就可计算出该测点之声强和声源的声功率。
声压级Lp 取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为： 听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB 能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB 听觉上限： P=20N/m2 为120dB 1、声压级Lp 取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为： 听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB 能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB 听觉上限： P=20N/m2 为120dB 2、声功率级Lw 取Wo为10-12W,基准声功率级 任一声功率W的声功率级Lw为： 3、声强级：
3、声压级的叠加 10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 0dB+10dB=? 答案分别是：13dB,3dB,10dB. 几个声源同时作用时，某点的声能是各个声源贡献的能量的代数和。因此其声压是各声源贡献的声压平方和的开根号。即： 声压级为： 声压级的叠加 ?两个数值相等的声压级叠加后，总声压级只比原来增加3dB，而不是增加一倍。这个结论对于声强级和声功率级同样适用。
?此外，两个声压级分别为不同的值时，其总的声压级为 两个声强级获声功率级的叠加公式与上式相同 在建筑声学中，频带划分的方式通常不是在线性标度的频率轴上等距离的划分频带，而是以各频率的频程数n都相等来划分。 声波在室的反射与几何声学 3.2.1 反射界面的平均吸声系数 （1）吸声系数：用以表征材料和结构吸声能力的基本参量通常采用吸声系数，以α表示，定义式：
建筑声学参考指标 一.混响时间的定义和正确性评价 1.混响时间定义 (1).指当室内声场达到稳定,声源停止发声后,声音衰减60db所经历的时间. 1).它是影响室内设计的一个重要物理指标;与房间的容积成正比,与房间的内表面吸声量成反比. 2.混响时间计算的正确性评价 1).室内声源具有一定的指向性,而且常位于房间的一端发声,再加以房间形状特殊(如比例狭长,平顶较低或室内有大小二空间藕合等)将使得声场不均匀. 2).在观众厅中,观众席的吸收要比墙面/顶棚大得多,有时,为了消除回声,常在后墙作强吸收处理;因此使得室内吸收很不均匀,以上二点都会影响混响时间计算的正确性,其计算结果与实测值一般会有10%的误差. 二.各种建筑空间对混响时间的要求 1.以语言为主的建筑空间 1).话剧院/报告厅/大教室等,其混响时间在1.2---1.4S(500Hz) 2.以电声为主的建筑空间 1).电影院/舞剧院等,其混响时间在0.8---1.0S(500Hz) 3.以音乐为主的建筑空间 1).音乐厅/歌剧院等,其混响时间在1.5---2.1S(500Hz) 三.室内声压级 1.通过对室内声压级的计算,可以预计所设计的大厅内能否达到满意的声压级及声场是否均匀.如果采用电声系统,还可以预计扬声器的功率. 2.室内声压级的大小与声音的功率,接收点离声源的距离和室内表面吸声量有关. 四.扩散反射和扩散体的尺寸 1.扩散反射: 房间内表面如做凹凸不平的处理,可将声波均匀的分布于室内,使声音比较均匀的增长和衰减,从而使音乐和语言的固有音品有所提高,混响时间计算更为准确. 2.扩散体的尺寸 应以入射声波的波长相当,频率越低要求扩散体尺寸越大. 五.定向反射 1.利用具有一定重量/厚度/表面光滑的各种板制品,可将入射声波定向的反射到所要求的区域,使室内某点的声压级提高,同时提高语言的清晰度. 2.反射板的尺寸 1).要求反射板的尺寸大于入射声波的波长,板的质量要好,表面光滑. 六.建筑中的吸声减噪 1.因混响声与直达声的共同作用,使得离开同一噪声源一定距离的接受点的声压级,在室内比室外要高出10---15db.如果在室内的顶棚和墙面上布置吸声材料,使反射声
欢迎共阅 音质设计与混响时间、声压级的计算 （一）厅堂音质的设计要求 参见表1-11、表1-12及图1-12。 厅堂音质设计要求与相关的客观指标表1-11
（二）混响时间的计算与选择 1.混响时间T60的计算公式参见表1-13。式中V——房间容积（m3）；
3.混响时间计算示例 参见表1-16 1. 式中Lp Lw r 2. 式中PL r L0 （1）若扬声器的电功率加倍，则声压级Lp增加3dB； 若电功率PL增至10倍，则声压级Lp增加10dB。 （2）若听音距离加倍，则声压级Lp减少6dB； 若听音距离增至10倍，则声压级Lp减少20dB。 当听音点偏离有指向性的扬声器轴线为θ角时，其声压级Lp（θ）为：式中Lp——（1-3）式值； r——辐射距离（m）；
R0——与轴成θ角的听音点辐射距离（m）； D（θ）——扬声器的指向性系数，由厂家提供。 3.室内声压级Lp的计算式 （1-4） 式中Lw——声源声功率级（dB），，其中P为声源声功率（W）；r——听音点与声源的距离（m）； R——房间常数（m2），，其中S为室内总表面积（m2），为平均吸声系数； Q——指向性因数。 当声源在房间空中或舞台上时，Q=1；在墙上或地面上时，Q=2；在两墙交界处时，Q=4；在三界面交角处时，Q=8。图1-15表示相对声压级（Lp-Lw）与r的关系曲线。 在厅堂扩声中，常用有指向性的号筒组合音箱等，它可被看作指向性声源，此时Q值按下式计算：式中α——音箱的水平指向性角度； β——音箱的垂直指向性角度。 例如，JBL公司SR4704型音箱的指向性（α×β）为90°×40°，则代入（1-5）式得Q=12.8。 4.扬声器最远供声距离 rm≤（3～4）rc 式中rc——临界距离，； 其中Q——扬声器指向性因数； R——房间常数（m2）。 对于清晰度要求较高的场合，则取rm≤3rc。当最大距离超过3rc时，清晰度变差，此时可增加吸声处理，使rc增大。 图1-15为室内声压级计算图表。