声学测量第7章 室内声场测量

利用声学测量技术评估室内音质室内音质是指在一个封闭的空间中，声音的传播和反射情况以及对听觉的影响。

它直接关系到人们在室内环境中的听觉体验和舒适度。

在建筑设计和室内装修中，评估室内音质的重要性不容忽视。

声学测量技术是一种有效的手段，可用于评估室内音质，并提供客观的数据支持。

首先，声学测量技术可以用来评估室内的声学特性。

声学特性包括声音的吸收、反射、透射和散射等。

通过使用声学测量仪器，可以测量室内空间中的声音反射和吸收情况，从而判断室内音质的好坏。

例如，测量各种材料的声学吸收系数可以帮助选择适合的材料来调节室内音质。

此外，声学测量技术还可以评估室内空间的回声时间，即声音在空间中反射和衰减所需的时间。

回声时间的合理控制可以避免音频混响和噪音干扰，提高室内音质。

其次，声学测量技术可以用来评估室内声音的均匀性和分布。

在一个理想的室内环境中，声音应该均匀地分布在整个空间中，不应该有明显的声音聚集或衰减区域。

通过声学测量，可以测量室内不同位置的声音水平，并绘制声音分布图。

这有助于发现室内声音的不均匀性，并采取相应的措施来改善室内音质。

例如，在大型会议室中，可以通过调整扬声器位置和音频设备设置，来实现声音的均匀分布，确保每个听众都能获得清晰的声音。

此外，声学测量技术还可以用于评估室内噪音水平。

噪音是指超出正常听力范围的杂音或不必要的声音。

在室内环境中，噪音可以来自于外部环境、机械设备、人声等。

通过声学测量，可以测量室内不同位置的噪音水平，并进行分析和比较。

这有助于确定噪音源和噪音传播路径，并采取相应的措施来减少噪音对室内音质的影响。

例如，在办公室中，可以通过改善隔音设施和减少机械设备的噪音产生，提供一个更加安静和舒适的工作环境。

最后，声学测量技术还可以用于评估室内音频系统的性能。

音频系统是指用于放大和播放声音的设备，如扬声器、音频处理器等。

通过声学测量，可以测量室内音频系统的频率响应、失真程度、声压级等参数。

这有助于评估音频系统的性能，并进行调整和优化。

声学测量技术在室内音质评估中的定位与定向研究引言：室内音质评估是指对室内环境中声学特性的客观评价。

声学测量技术作为室内音质评估的重要手段，在近年来得到了广泛应用。

本文将重点探讨声学测量技术在室内音质评估中的定位与定向研究。

一、声学测量技术的概述声学测量技术是借助于各种传感器和仪器设备，对声音的特性进行量化和分析的科学技术。

其基本流程包括信号采集、数据处理和结果分析等环节。

二、室内音质评估的重要性室内音质对于人们的生活和工作具有重要影响。

良好的室内音质能够提升人们的舒适感和工作效率，而劣质的室内音质则会对人们的健康和心理状态产生负面影响。

因此，科学准确的室内音质评估具有重要的实际意义。

三、声学测量技术在室内音质评估中的应用1. 声学测量技术在室内声场分析中的应用室内声场是指在围闭空间内声波传播的空间特性。

声学测量技术可以通过在不同位置放置传感器，采集声波信号并进行分析，实现对室内声场的定位和定向研究。

通过测量声音的强度、频谱、回声时间等参数，可以对室内声场的均匀性、衰减特性等进行评估。

2. 声学测量技术在室内噪声评估中的应用室内噪声是指在室内环境中对人们产生影响的非法定声音。

采用声学测量技术可以对室内噪声进行准确测量和分析，评估噪声源的强度、频谱特性等，并根据评估结果提出改善措施，改善室内环境的噪声问题。

3. 声学测量技术在室内声学设计中的应用声学设计是指根据特定的需求和目标，对室内环境进行声学方面的规划和设计。

声学测量技术可以对声学设计效果进行评估和验证，通过测量结果得到真实数据，为声学设计的优化提供依据。

四、声学测量技术在室内音质评估中的挑战与展望声学测量技术在室内音质评估中的研究面临一些挑战。

例如，测量设备的精度和灵敏度对结果的准确性和可靠性有着重要影响。

此外，室内环境的复杂性和多元性也给测量带来了困难。

未来，声学测量技术在室内音质评估中的发展将面临一些新的机遇。

随着科技的不断进步和创新，新型传感器和测量设备的出现将使声学测量更加精准、方便和高效。

声学基础第一章声音的基本性质1.1 声音的产生与传播声音是人耳通过听觉神经对空气振动的主观感受。

声音产生于物体的振动，例如扬声器的纸盆、拨动的琴弦等等。

这些振动的物体称之为声源。

声源发声后，必须经过一定的介质才能向外传播。

这种介质可以是气体，也可以是液体和固体。

在受到声源振动的干扰后，介质的分子也随之发生振动，从而使能量向外传播。

但必须指出，介质的分子只是在其未被扰动前的平衡位置附近作来回振动，并没有随声波一起向外移动。

介质分子的振动传到人耳时，将引起人耳耳膜的振动，最终通过听觉神经而产生声音的感觉。

例如，扬声器的纸盆，当音圈通过交变电流时就会产生振动。

这种振动引起邻近空气质点疏密状态的变化，又随即沿着介质依次传向较远的质点，最终到达接收者。

可以看出，在声波的传播过程中，空气质点的振动方向与波的传播方向相平行，所以声波是纵波。

扬声器纸盒就相当于上图中的活塞在空气中，声音就是振动在空气中的传播，我们称这为声波。

声波可以在气体、固体、液体中传播，但不能在真空中传播。

1.2 声波的频率、波长与速度当声波通过弹性介质传播时，介质质点在其平衡位置附近作来回振动。

质点完成一次完全振动所经历的时间称为周期，记为T，单位是秒(s)。

质点在1秒内完成完全振动的次数称为频率，记作f，单位为赫兹(Hz)，它是周期的倒数，即：f=1/T介质质点振动的频率即声源振动的频率。

频率决定了声音的音调。

高频声音是高音调，低频声音是低音调。

人耳能够听到的声波的频率范围约在20—20000 Hz之间。

低于20Hz的声波称为次声波，高于20000Hz的称为超声波。

次声波与超声波都不能使人产生听感觉。

声波在其传播途径上，相邻两个同相位质点之间的距离称为波长，记为λ，单位是米(m)。

或者说，波长是声波在每一次完全振动周期中所传播的距离。

声波在弹性介质中传播的速度称为声速，记为v，单位是米/秒(m/s)。

声速不是介质质点振动的速度，而是质点振动状态的传播速度。

室内声场的测量实验报告实验名称：室内声场的测量实验时刻：2020年11月1日 周一 （第四节课）实验小组成员：08教育技术2班一．实验目的：1. 学会相关测量仪器的利用。

2. 结合实验对实际用房的部份声特性进行评判。

二．实验原理：室内声压散布设房间内存在一个位置固定的单频声源，声源某方向的指向因子为Q ，并假定声场为理想的扩散场。

那么，室内声压级在该方向的理论散布为)44(log 10210R rQ L L w p ++=π 式子中，r 为测点与声源的距离，R 为房间常数。

由于实际声学用房间不可能是理想扩散的，而且其扩散程度随声源频率转变而转变。

因此，室内声压沿测线方向的实测散布与理想散布之间必然存在着不同，不同的大小也就反映了该室的实际扩散程度。

在非理想扩散的声场里，声压沿测线的散布与声源频率、声源位置、声源指向性、测线方向及测点密度都有关系。

若是实验在一个真实的声学用房（电化教室）中进行，而且选择适当的声源位置（一样模拟真实声源位置）、声波频率和测线方向和测点密度，那么取得的实验结果将具有实际的应用价值。

三．实验方式与实验要求1.实验条件与仪器设备（1）实验场所：运算机机房（2）声源：一般音箱（无源）（3）信号源：音频信号发生器（4）计量、记录仪器：声压级计（5）其它仪器设备：音频功率放大器2.实验方案设计本实验以500Hz 和8kHz 两个频率，声压级为80dB 的声音（距离声源1m ，角度为90°时），测量运算机教室的声场散布。

1、估量教室的大小，选取适合的测量点。

本次实验选取7个角度（30°、60°、90°、120°、150°），在每一个角度的直线上距离1m测点一个声压级。

2、画出被测教室的声场测量图。

如图为测点不持续的实验框图，将所测实验室的墙的一方为基准，房间每隔30度取一条测量线，每条测量线上距离1米取一个测量点。

将信号发生器的声源调到500Hz和8kHz两个频率，别离测量，调剂幅度按钮，使得测试点6侧得的声压值为80db，结果填入表1（8kHz）和表2（500Hz）。

声场测试
声场测试时一个比较笼统的名称，因为要完成一些测试必须在经过专业校准的声场环境下进行，从而被人们习惯性的称之为声场测试。

而需要在声场环境下进行的听力学测试其实有很多，例如：裸耳测听，助听听阈评估，言语测听、、、、甚至婴幼儿时期进行的客观测试也是需要在专门的具有隔声效果和屏蔽效果的声场内（即隔声屏蔽室）进行。

给大家解释下，什么是声场。

有声波存在的弹性煤质所占有的空间，就叫声场。

简单理解：教室，办公室，商场，实验室、、、等等都可以称为声场。

而我们听力测试中经常说起的声场，多指经过专门设计的隔声室，在隔声室内可经声学校准后的扬声器将声音导入，这样的声场内的声音主要是直达声。

也就是说要完成标准的声场测试，应当具备一间拥有声学标准隔声效果的隔声室。

隔声室内应当拥有经过专业声学标准校准后的音响，耳机（气导，骨导耳机），听力计等物品，以及儿童测听时所需要到的小玩具，灯箱。

听力计简单理解就是一个给声设备，可以给一些测试时用到的纯音，啭音，窄带噪声等。

根据受试者的不同配合情况，听力损失类型及耳部结构选择不同的耳机或音响，即气导耳机（压耳式，耳罩式，插入式）和骨导耳机。

如果孩子不太配合或不能戴耳机，可以采用音响给声，音响的放置角度应当与受试者成4.-60度，距离受试者至少1米左右的位置。

第七章声学材料与声学结构的测量在噪声控制和建筑声学工程中要使用大量的声学材料和声学结构，其声学性能的测试是声学测量的重要内容，主要包括两方面：①吸声性能的测量，包括吸声系数和声阻抗率两个参数的测量；②隔声性能的测量，主要是隔声量的测量。

本章对上述参数的各种测量方法分别加以介绍。

7.1 吸声系数和声阻抗率测量使用吸声材料是一种重要的噪声控制方法，同时它还是一种控制室内音质的重要方法。

一个好的剧院、礼堂、录音室、会议厅等建筑物，除结构强度、建筑美学等方面的考虑外，还必须具有良好的音质条件。

所谓良好的音质条件是指，对于音乐和语言来说要有良好的听闻条件和足够低的噪声水平。

一般说来，室内音质除与它的空间形状和几何尺寸有关外，在很大程度上还决定于建筑物墙壁和室内物品对声音的吸收程度。

绝大多数物体对声音都有或多或少的吸收作用，但为了控制音质，时常需要采用以吸声为主的吸声材料。

在工程实践中，首先要测定备选声学材料的吸声系数，然后根据厅堂功能，结合室内空间形状、体积和表面积计算出要达到理想音质所需要的吸声量，最后在设计要求指导下铺设合乎要求的吸声材料。

由此可见，声学材料吸声系数的测量是一项重要的基础性工作。

另外，由声学基础知识可知，材料的吸声系数与其声阻抗率有直接关系，因此，它们常常被作为同一类声学参量予以考虑。

吸声系数作为描述吸声材料吸声性能的物理量，它被定义为被吸声材料吸收的声能与入射声能之比。

在我国国家标准中，与吸声系数和声阻抗率有关的是：①GBJ 88—1985（驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范）；② GBJ 47—1983（混响室法吸声系数测量规范）；③ GB/T18696.2—2002（声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分: 传递函数法）。

其中“声学阻抗管中吸声系数和声阻抗率的测量第1部分：驻波比法”已列入全国声学标准化技术委员会的工作计划。

归纳起来，测量吸声系数的测试方法主要分三类：声波导管法、自由声场法和混响室法。

声学实验中的声源与声场特性测量方法声学是研究声音在空间中传播和产生的学科，而声学实验是为了研究声音的特性以及探索声音在不同环境中的行为而进行的实验。

声源与声场特性的测量方法是声学实验中的重要内容，本文将介绍一些常见的测量方法。

声源的测量方法主要包括声源的频率特性、声压级以及声音方向性的测量。

频率特性指的是声源在不同频率下发出声音的强弱程度，常见的测量方法有频率响应曲线法和频率扫描法。

频率响应曲线法是通过使用声音发生器和声音测量仪器来测量不同频率下声音的响应程度，从而得到声源的频率特性曲线。

频率扫描法则是通过逐渐增加或减小声音发生器的频率，使用声音测量仪器记录声压级的变化，从而得到声源的频率特性。

声压级是声音的强度表示，常见的测量方法有声级计法和声压级分析法。

声级计法是通过使用声级计来测量声音的强度级别，它将声音强度按照国际单位制转化为声级。

声压级分析法则是通过使用微型声压级仪来测量声压级的分布情况，从而了解声源的声压级分布情况。

声音方向性是指声音的传播方向性，常见的测量方法有声轴法和声场扫描法。

声轴法是通过在声场中放置一个麦克风并记录声音的方向性，从而得到声源的声轴方向。

声场扫描法则是通过使用一组空间布置良好的麦克风阵列，测量声音在不同方向上的音压级和相位信息，从而得到声源的空间相对方向性。

声场的测量方法主要包括声场衰减特性、声场的均匀性以及声场的干扰等方面的测量。

声场衰减特性是指声音在传播过程中的衰减状况，常见的测量方法有自由场法和半自由场法。

自由场法是在开放空间中放置一个声源，然后测量声音在不同距离上的声压级，从而了解声音在空间中的衰减特性。

半自由场法则是在声场中放置一组声音源并产生声音，然后使用声音测量仪器测量声压级和相位信息，从而了解声场的衰减特性。

声场的均匀性是指声音在空间中的分布均匀性，常见的测量方法有等效面积法和声压级差法。

等效面积法是通过在声场中放置一组麦克风，并测量声音在不同位置上的强度，从而得到声场的均匀性指标。

实验七混响室法测量声学材料吸声系数混响室法是一种常用的方法，用于测量声学材料的吸声系数。

它基于在一个混响室中进行声学测量的原理，通过测量材料表面反射声波与材料吸收声波的差异来计算吸声系数。

混响室法的实验装置包括一个具有统一尺寸的混响室和一个声源。

混响室必须符合一定的要求，以确保声波在内部多次反射后才能达到均匀混响的状态。

混响室的内部墙壁必须是反射率非常高的材料，以保持声波的均匀反射。

通常，混响室的墙壁使用高吸声材料，如厚重的吸音板，以减少材料的反射。

在实验中，声源被放置在混响室的中心位置，并通过设备控制产生声波。

通过调整声源的音量、频率和时间参数，可以在混响室中产生完整的声场。

这些声场包含了直达声、一次反射声、多次反射声和绕射声等声波成分。

在混响室法中，实验者需要测量两个值：未覆盖材料的声压级和覆盖材料后的声压级。

未覆盖材料的声压级可以在混响室法实验前进行测量，以获得一个基准值。

覆盖材料后的声压级在实验中通过调整材料的覆盖程度来测量。

为了测量声压级，实验者需要使用一个声压级仪，它通常由一个麦克风和一个显示器组成。

麦克风用于接收声波，并将其转换为电信号。

然后，电信号经过放大和处理后，可以在显示器上读取声压级的数值。

实验者将麦克风放置在混响室内，分别在未覆盖材料和覆盖材料后的位置进行测量。

通过比较未覆盖材料和覆盖材料后的声压级，我们可以计算出声学材料的吸声系数。

吸声系数是一个范围在0到1之间的值，表示材料对声波的吸收能力。

一个吸声系数为1的材料完全吸收声波，而一个吸声系数为0的材料完全反射声波。

为了得到材料的吸声系数，我们使用以下公式进行计算：α = 1 - 10 * log10(P_1 / P_2)其中，α表示吸声系数，P_1表示覆盖材料后的声压级，P_2表示未覆盖材料的声压级。

最后，需要进行多次测量，以保证结果的准确性和可靠性。

实验者应该对不同频率的声波进行测量，并记录各个频率下的吸声系数。

同时，还应该对不同厚度和覆盖度的材料进行测量，以了解吸声系数与这些因素之间的关系。

室内声环境测量及音响技术总结声学基础：声波的本质是机械振动(弹拔乐器弦发生的振动)或气流扰动(例如双簧管的簧片用明吹动)引起周围弹性媒质发生波动的现象。

产生声波的物体为声源(例如人的声带、乐器等)，声波所及的空间范围称为声场声波可以在气体中传播，也可以在液体或固体中传输。

声波是机械波，但除遵循机械波的一般规律外，还有着特殊的性质。

1、声波的传播速度、波长及波的周期和频率：在室温15℃下，声波在空气中的传播速度等于340M／S。

声波在空气媒质中传播，会使空气中的气压形成一次疏密的变化。

当声源完成一次振动，空气中的气压形成一次疏密变化所经历的时间称为一个周期，记作丁，单位秒(S)。

周期的倒数，即F＝l／t称为声源的频率。

它表示一秒钟中声源振动的次数或空气中气压疏密变化的次数，单位赫兹(Hz)。

2、声压、声强及声功率：无声波下空气中的气压上叠加个变化的压强，称叠加的压强为声压。

声强就是声波的能流密度．声场中某点的声强为单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积内的声波能量，记作I。

声功率表示为声源的功率。

它与声压的区别在于，前者为能量关系，而后者表示压力关系。

3、级与分贝(dB)在无线电技术中常引用分贝(dB)来表征电压、电流、功率或放大器的放大能力。

分贝(dB)是两个相同物理量的比值再取以10为底的对数的值。

分为Lv电压(dB)Lj电流(dB)和LW功率(dB)。

4、声波传播的基本现象声波的叠加及波的干涉，声波的反射和折射及吸收，声波的绕射及散射。

5、人耳的听觉特性（响度，音调，音色，掩蔽效应）响度是入耳对声音强弱的感觉程度，虽然响度与衡量声音强弱的声压有一定关系，但与声压的大小并不完全一致，也就是说声压大的入耳感觉不一定响。

音调是入耳对声音高低的感觉。

它是与声音的频率有直接关系但两者并不成正比关系，而是与频率对数值有关。

音色又称音品。

通常说法是：声音的音调和响度以外的音质差异叫做音色。

当聆听一个声音的同时，由于被另一个较强声音的掩盖致使听不到的现象称为掩蔽效应。

室内声环境测试实验报告1. 引言室内声环境测试是评估室内声学性能的一种重要方法。

通过对室内环境中声音的特性进行测试和分析，可以提供评估和改善室内声环境的依据。

本实验旨在通过实际测试，对室内声环境的各项特性进行评估和分析，为室内声学设计提供科学的依据。

2. 测试方法在本次实验中，我们选取了一个普通的办公室作为测试环境。

使用了专业声学测试仪器，并按照以下步骤进行测试：1.测量噪声水平：在室内选取若干个位置，使用声级计测试环境的总噪声水平。

记录每个位置的声级值，并计算平均值。

2.测量回声时间：利用爆破信号作为测试信号源，在不同位置发出爆破声，使用回音时间测量仪测量回声时间。

记录每个位置的回声时间，并计算平均值。

3.测量吸声性能：选取若干个吸声材料，将其分别置于测试环境中的不同位置，使用频率响应测试仪测量各位置的吸声性能。

记录各位置的吸声效果，并进行比较和评估。

3. 测试结果与分析3.1 噪声水平测试结果在本次测试中，我们在办公室的选取了4个位置进行噪声水平测试，分别是办公桌边、窗户旁、门口、墙角。

测试结果如下表所示：位置声级（dB）办公桌边60窗户旁68门口73墙角65平均值66.5从测试结果可以看出，办公室的噪声水平较低，在60-73dB之间。

平均值为66.5dB，达到了较低的水平，符合办公环境的安静要求。

3.2 回声时间测试结果通过爆破声信号的回声时间测量，我们得到了办公室不同位置的回声时间测试结果。

测试结果如下表所示：位置回声时间（ms）办公桌边0.1窗户旁0.2门口0.4墙角0.3平均值0.25从测试结果可以看出，办公室的回声时间均在0.1-0.4ms之间，平均值为0.25ms。

回声时间较短，声音衰减迅速，符合良好的声学环境要求。

3.3 吸声性能测试结果在本次测试中，我们选取了两种常见的吸声材料：吸音板和吸声毯。

将它们分别置于办公室的不同位置进行频率响应测试，并与无吸声材料时的结果进行比较。

测试结果如下表所示：位置无吸声材料（dB）吸音板（dB）吸声毯（dB）办公桌边80 70 65窗户旁85 75 72门口88 78 75墙角82 72 68从测试结果可以看出，吸声材料的使用可以显著提高室内的声学环境。