建筑声环境基本知识资料讲解

建筑声环境概述建筑声环境是指在建筑内部和外部空间的声学环境，涉及到声音的传播、衰减、反射、折射等现象。

建筑声环境设计的主要目的是确保室内空间的听闻质量，降低噪声对人们生活的影响，提高人们的舒适度和生活品质。

建筑声环境设计需要考虑以下几个方面：音频范围：人耳能听到的声音频率一般在 20～20000Hz，高于 20000Hz 的声音称为超声，低于 20Hz 的声音称为次声。

在声频范围内，将频率低于 300Hz 的声音称作低频声；300-1000Hz 的声音称作中频声，1000Hz 以上的声音称作高频声。

人耳能够听到的声音频率范围通常在20～20000Hz。

超过这个范围的，就分别被称为超声波和次声波。

在人类听觉所能感知的声频范围内，按照频率的不同，我们又分别称之为低频声、中频声和高频声。

其中，低频声是指频率低于300Hz的声音，中频声则是指频率在300～1000Hz之间的声音，高频声则是指频率高于1000Hz的声音。

这些分类构成了声音的不同频段，并在许多领域都有各自独特的应用。

听阈和痛阈：人耳刚能感觉到声音的声压称为听阈，不同频率的声波的听阈不同。

使人产生疼痛感的上限声压称为痛阈，对 1000Hz 的声音为 20Pa。

听阈和痛阈是描述声音引起人类感知和疼痛阈值的术语。

听阈是指人耳刚能感觉到声音的声压，而痛阈则是指使人产生疼痛感的上限声压。

不同频率的声波的听阈和痛阈也会有所不同。

例如，对于1000Hz的声音，其听阈为20Pa，而痛阈则高于该值。

这些术语在声音研究、听力保健等领域具有重要意义。

声压级：声压级是表示声音强弱的指标，通常用分贝（dB）表示。

人耳对声音大小的感觉近似地与声压呈对数关系。

声压级是衡量声音强弱的标准，通常以分贝（dB）为单位来表示。

在人类听觉系统中，人耳对声音大小的感知与声压级之间呈现出近似对数关系。

这种关系意味着，当声压级增加一倍时，人耳感受到的声音强度也会相应地增加一倍。

因此，在声音传播过程中，声压级的测量对于评估声音的质量和强度非常重要。

建筑声学处理基本知识在建筑声学处理中，了解基本知识是至关重要的。

建筑声学处理是指通过改善建筑物内部环境的声学特性，以提供舒适的听觉体验。

本文将介绍建筑声学处理的基本概念、技术和方法，帮助读者了解如何提升建筑空间的音质。

一、声学基础知识1. 声波传播：声音是由物体振动引起空气中分子的振动而产生的波动，通过空气传播。

了解声波的传播特性对建筑声学处理至关重要。

2. 声音的特性：声音可以通过频率、振幅和声音的质量进行描述。

频率决定声音的音调，振幅决定声音的音量，而声音的质量则决定了声音的清晰度和丰富度。

3. 声学参数：声学参数是用来描述声学特性的定量指标。

常用的声学参数包括声压级、声衰减、回声时间等。

通过测量这些参数，可以评估建筑空间的声学性能，从而进行声学处理。

二、建筑声学处理的目标1. 噪音控制：建筑空间中的噪音来自于外界环境和内部设备的声音。

通过选择合适的材料和技术，可以减少噪音的传播和反射，提供一个安静的工作或生活环境。

2. 音质改善：建筑声学处理还旨在改善音质，使声音更加清晰、自然和适宜。

通过控制回声时间、声波传播方向等，可以提高音质，并营造出符合特定需求的声学环境。

三、建筑声学处理的方法1. 吸声材料：吸声材料可以有效地吸收声音，减少声波的反射和传播。

常见的吸声材料包括吸音板、吸音砖等。

这些材料具有孔隙结构，可将声波能量转化为热能，降低噪音水平。

2. 隔声材料：隔声材料用于隔离建筑空间与外界环境的声音。

常见的隔声材料包括隔音墙、隔音窗等。

这些材料具有较高的隔声系数，能有效地阻止噪音的传播。

3. 悬挂吊顶：悬挂吊顶是一种常用的声学处理方法，可用于减少回声和提高音质。

通过在建筑物顶部悬挂吸声材料，可以降低声音的反射，改善声学环境。

4. 音频系统优化：对于特定用途的建筑空间，如剧院或音乐厅，音频系统优化是必不可少的。

通过合理设计音箱、扬声器位置和音频处理设备，可以使音乐或演讲效果更加出色。

四、建筑声学处理的实际应用1. 剧院和音乐厅：剧院和音乐厅是需要优质声学环境的场所。

1、 第一章中基本概念的理解。

声波：声源振动引起弹性媒质的压力变化，并在弹性媒质中传播的机械波。

声源：振动的固体、液体、气体。

声压：空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏。

（空气压强的变化量，10-5～10 Pa 量级）特性：波长λ、频率 f 、声速 c声源：通常把受到外力作用而产生振动的物体称为声源。

原理：声源在空气中振动，使邻近的空气振动并以波动的方式向四周传播开来，传入人耳，引起耳膜振动，通过听觉神经产生声音的感觉。

振动的产生：这里只介绍最简单的振动——简谐振动。

物体振动时离开平衡位置的最大位移称为振幅，记作A ，单位米(m)或者厘米（cm ）；完成一次振动所经历的时间称为周期，记作T, [单位秒（s ）]。

一秒钟内振动的次数称为频率，记作f ，[单位赫兹（Hz ）]。

它们之间的关系 f = 1/T 。

如果系统不受其它外力，没有能量损耗的振动，称为“自由振动”，其振动频率叫做该系统的“固有频率”记作f0 。

振动在空气中的传播──声波:分为横波和纵波。

质点的振动方向和波的传播方向相垂直，称为横波。

如果质点的振动方向和波的传播方向相平行，则称为纵波。

在空气中传播声波就属纵波。

声波的传播是能量的传递，而非质点的转移。

空气质点总是在其平衡点附近来回振动而不传向远处。

声速与媒质的弹性、密度和温度有关空气中的声速：理想气体中空气中声速是温度的单值函数。

在建筑环境领域中变化范围很小，近似：340 m/s固液体中的声速❑ 钢 5000 m/s❑ 松木 3320 m/s❑ 水 1450 m/s❑ 软木 500 m/s波阵面：声波从声源发出，在同一介质中按一定方向传播，在某一时刻，波动所到达的各点的包迹面称为波阵面。

波阵面为平面的称为平面波，波阵面为球面的称为球面波。

次声波和超声波：人耳能感受到的声波的频率范围大约在20－20000Hz 之间。

低于20Hz 声波成为次声波，高于20000Hz 称为超声波。

建筑声学基本知识建筑声学第二章声环境设计的基本知识2.1 声音的基本性质声音产生于振动;如人的讲话有声带振动引起，扬声器发声是由扬声器膜片的振动产生的。

振动的物体是声源。

声源在空气中振动时，使邻近的空气随之产生振动并以波动的方式向四周传播开来，当传到人耳时，引起耳膜产生振动，最后通过听觉神经产生声音感觉。

“声”由声源发出，“音”在传播介质中向外传播。

2.1.1 声音的产生和传播在空气中，声源的振动引起空气质点间压力的变化，密集（正压）稀疏（负压）交替变化传播开去，形成波动即声波。

（如图）2.1.2 频率、波长与声速描述声音的基本物理量f：频率，每秒钟振动的次数，单位Hz(赫兹）：波长，在传播途径上，两相邻同相位质点距离。

单位没m(米)声波完成一次振动所走的距离。

C：声速，声波在某一介质中传播的速度。

单位m/s。

在空气中声速：在0℃时，C钢=5000m/s, C水=1450m/s在15C时，C空气=340m/s参数间存在如下关系：c=f* 或 =c/f人耳可听频率范围为20Hz~20KHz, <20Hz为次声，>20KHz为超声其中，人耳感觉最重要的部分约在100Hz~4000Hz,相应的波长约3.4m~8.5cm2.1.3 声波的绕射、反射和散射波阵面：声波从声源发出，在某一介质内按一定方向传播，在某一时间到达空间各点的包络面称为波阵面。

球面波：波阵面为球面的点声源发出的波，声线与波阵面垂直。

如人、乐器。

平面波：波阵面为平面的波，声源互相平行，如线声源，多个点声源叠排。

如马路上并排行驶的汽车。

平面波的声能在传播过程中不聚集、不离散，声强不变点声源发出的球面波，距离每增加一倍，声压级衰减6dB。

声波的绕射声波在传播过程中遇到障碍或孔洞时将发生绕射。

绕射的情况与声波的波长和障碍物（或孔）的尺寸有关。

与原来的波形无关。

能绕到障碍物的背后改变原来的传播方向继续传播。

如古语“只闻其声不见其人”“隔墙有耳”声波的反射当声波遇到一块尺寸比波长大得多的障碍时，声波将被反射。

第一章1.声音本身的传播方式：声音来源于振动的物体（声源），通过介质以声波的形式传播。

声波是靠质点的震动向外传播声能，质点只振动不移动，声音是一种能量波动。

2.声音三要素：声音的强弱，音调的高低，音色的好坏3.声音既是一种波又是一种能量4.绕射反射：当声波遇到有孔的障板发生绕射，遇到一块尺度远大于波长的障板发生反射。

5.驻波：当两列相同的波在同一直线上相向传播时，叠加后产生的波称之为驻波。

5声波的散射：声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，称为散射声音的计量1）声强I=dW/dS （W/㎡）dW—（单位时间内通过Ds的声能）WdS—（声能通过的面积）㎡自由声场中球面波，球面声强I=W/4π·r²2）声压P=Pmax/根号2 （N/㎡）自由场，I=P²/空气密度·c（空气密度·c）是空气的介质特性阻抗，在20℃时，其值为415N·s/m³3)声能密度D=I/cc—空气中的声速c=波长*频率=波长比周期Lw 声功率级Li 声强级Lp 声压级6.声级的叠加（公式不用背特例要有；两个相同的叠加（特例要记得））总声能密度E=各个声能密度代数和（W/㎡）总声压=各声压的均方根值（方根和开方）（N/㎡）叠加公式两个数值相等的声压级叠加式，只比原来增加3dB，3 4.8,4 6,5 7，10 10由于对数预算原因，两个声压级差超过10dB，附加值将不超过大的声压级1dB,小声压级略去不计7.频谱：频率为横坐标，声压级为纵坐标的频谱图。

一个单一频率的简谐声信号，又称纯音。

其频谱图是一根在其频率标度处的竖线，竖线的高度表示其强度的声压级值。

由频率离散的若干个简谐分量复合而成的声音成为复音，如管弦乐器发出的声音。

其频谱图中，每个简谐分量对应着一条竖线，构成线状谱。

复音音调的高低取决于频率最低的那个分量，称为“基音”，其频率为“基频”。