建筑声学目的
- 格式:doc
- 大小:649.00 KB
- 文档页数:4
二建建筑的建筑声学与室内环境建筑声学是研究建筑物内外声音的传播、吸音、防噪和声学效果的一门学科。
在建筑工程中,合理的建筑声学设计可以改善室内环境,提升人们的生活质量和工作效率。
在二级建造师考试中,建筑声学作为一个重要的考点,对于工程师来说是必须掌握的知识点。
本文将围绕二建建筑的建筑声学与室内环境展开论述。
一、建筑声学的概述建筑声学是研究声音在建筑物中传播和反射的科学,旨在创造舒适、安静、健康的室内环境。
建筑声学设计的目标是实现声学舒适性、语音清晰度和环境保护。
建筑声学设计需要考虑的因素包括:吸声、隔声、噪音控制和声学设计。
吸声是指通过合理的材料和布局来减少室内的回声和噪音。
隔声是指减少来自外界和不同室内空间的噪音传播。
噪音控制是指通过合理的设计和隔音措施来降低噪音对居民的影响。
声学设计是指通过调整房间的声学特性来改善音质和音效。
二、室内环境的需求和影响室内环境对人的健康和舒适产生重要影响。
合理的室内环境设计可以提高人们的工作效率和快乐感。
建筑声学在室内环境设计中起着重要作用。
1.吸声材料的选择室内环境中的吸声材料可以有效减少回声和噪音,改善声音的品质。
在建筑设计中,工程师需要选择合适的吸声材料来达到控制和改善音质的目的。
吸声材料包括吸音板、吸音砖和吸音毡等。
合理选择和布局吸声材料,可以有效吸收声波,降低噪音。
2.隔声设计与施工合理的隔声设计可以有效阻止外界噪音的传播,保障室内的安静。
在建筑施工中,需要采取隔声措施,如选择隔声门窗材料、采用隔声墙体结构等。
隔声设计不仅考虑了外界噪音对室内的影响,还要考虑不同空间之间噪音的相互干扰。
3.控制噪音污染在建筑声学设计中,控制噪音污染是一个重要的方面。
噪音污染对人们的健康和生活产生负面影响。
在建筑设计中,需要采取措施减少噪音的产生和传播,如选用低噪音设备、合理布置机械设备等。
三、建筑声学的应用与实践建筑声学在实际工程中有着广泛的应用。
以下是一些典型的建筑声学应用场景:1.剧院、音乐厅和会议室剧院、音乐厅和会议室需要具备良好的音质和吸声效果,以提供清晰明亮的声音和良好的听音效果。
建筑设计中的建筑声学与隔音处理建筑声学是建筑设计中一个重要而常被忽视的方面,它对于人们的居住环境和工作环境都有着重要的影响。
在建筑设计中,合理的建筑声学与隔音处理可以有效地降低噪音污染,提高空间质量,并为人们创造一个安静舒适的环境。
本文将探讨建筑声学的重要性,以及在建筑设计中如何进行隔音处理。
一、建筑声学的重要性建筑声学是研究声波在建筑环境中传播、反射、吸收和衍射等现象的学科。
在设计建筑时,合理控制室内外噪声的传播是非常重要的。
噪声污染不仅会影响人们的健康和生活质量,还会对人们的工作、学习和休息产生不良影响。
因此,在建筑设计中充分考虑建筑声学问题,合理选择建筑材料和进行隔音处理,对于创造良好的室内环境至关重要。
二、建筑声学设计原则1. 噪声源的控制:首先,需要合理选择建筑材料和设备,以减少噪声源对室内环境的影响。
例如,在办公建筑中,选择低噪音的空调系统和办公设备可以有效地控制室内噪音水平。
2. 吸声与隔音设计:其次,需要考虑吸声与隔音设计。
在室内空间中,通过合理设置吸声材料,可以有效地减少声波的反射和共振,防止产生回声和噪音峰值。
同时,在隔音设计中,可以采用隔音窗、隔音板等措施,以减少室内外噪音的传播。
3. 空间布局与结构设计:此外,空间布局和结构设计也是影响建筑声学的重要因素。
例如,在剧院设计中,可以采用圆形或半圆形的布局,以减少声波的反射和共振。
在建筑结构设计中,可以采用减震和隔震措施,减少结构传声。
三、隔音处理的方法与措施1. 隔音墙体设计:隔音墙体是隔音处理中常用的方法,通过合理的墙体材料选择和构造设计,可以阻挡声波的传播。
例如,采用多层砖墙或各种吸声材料构成的复合墙体,可以有效地降低声波的传播。
2. 隔音窗设计:隔音窗是在窗户上采用隔音玻璃或双层玻璃进行设计,以阻挡噪音传播的窗户。
通过合理的窗框和密封设计,可以减少噪音的侵入。
3. 吸声板和吸声装饰材料:在室内空间中,合理使用吸声板和吸声装饰材料,可以有效地吸收声波,减少噪音的反射和共振。
建筑学中的建筑声学设计建筑声学设计是建筑学中不可忽视的一个方面。
它是研究建筑中声音的传播、吸收、反射和衰减的学科。
无论是垃圾桶旁边的防止噪音,还是演唱会现场的音效,建筑声学设计都发挥着不可替代的作用。
在建筑设计中,合理的声学设计能够提高人们的听觉体验,创造出更舒适、更安静的室内环境。
本文将介绍建筑声学设计的重要性、基本原理以及它在建筑设计中的应用。
一、建筑声学设计的重要性建筑声学设计是工程设计中的重要组成部分,它与建筑的整体效果密不可分。
如果没有好的声学设计,即使建筑外观美观,内部装修豪华,整个建筑也可能会因为声音的影响而带来不便,降低人们的居住质量。
在工业化发展的今天,城市噪音污染已经成为一种全球性的问题。
随着城市化进程的加速,人口密度的增加和大量的机械设备产生的噪音,城市居民越来越难以避免噪音的困扰。
建筑声学设计能够对建筑的声学性能进行测量和控制,减轻建筑内部和外部噪音对人们生活、工作、学习等方面的影响,创造出一个更加舒适、健康、安静的环境。
二、建筑声学设计的基本原理1.声学基础在建筑声学设计中,最基本的是理解声音的基本参数和传播规律。
声音是一种机械波,它与压力、密度、声速有关。
声音在空气中以声速传播,而在不同介质内的声速差异会影响声音的传播方式。
此外,声音在碰到物体时会反射、折射、吸收等,这些特性在声学设计中也是非常重要的基础。
2.声音吸收声音在空气中传播时,会在空气和物体之间发生交互作用。
如果建筑中的声音太过密集,就会让人们感到噪音过大,影响正常的活动和生活。
为了减少这种噪音干扰,需要在建筑中加装材料,将声音吸收掉。
这些材料可以是吸声板、矿棉等,将建筑的空气吸收掉,从而减少声音的反射,降低噪声洪峰的强度,从而保护人们的听力。
3.声音隔离在同一建筑内部,如果一个房间的声音传到了另一个房间,就会造成另一个房间内的人的不便。
这时候,就需要在墙体、天花板等结构中加装阻隔材料,防止声音的传播。
常用的隔音材料有隔音墙、隔音门、隔音天花板等。
建筑声学设计与应用建筑声学设计与应用建筑声学设计是通过合理的声学设计,使建筑内外声音达到合适的水平,满足人们的需求和舒适感。
建筑声学设计需要考虑建筑的内部和外部环境,包括环境噪声、室内声学、机电设备噪声、隔声等方面。
在建筑声学设计中,需要注意以下几个方面:一、声学设计的目的声学设计的目的是为了提高建筑的声学品质,满足用户的需求和舒适感。
在设计过程中,需要考虑建筑的形状、材料、隔声、吸声等因素,从而达到合适的声学效果。
二、建筑的室内声学设计室内声学设计主要是为了改善建筑内部的声学环境,包括声音的反射、吸声、隔声等方面。
在室内声学设计中,需要考虑以下几个方面:1、吸声设计吸声设计是为了降低建筑内的噪声,提高声音的清晰度和舒适度。
吸声设计需要考虑建筑的材料、形状、表面处理等因素。
2、隔声设计隔声设计是为了防止声音的传播,保护建筑内部的隐私和安静。
隔声设计需要考虑建筑的墙体、门窗、楼板等因素。
3、声场设计声场设计是为了使声音在建筑内部均匀分布,提高声音的清晰度和舒适度。
声场设计需要考虑建筑的形状、材料、吸声、隔声等因素。
三、建筑的外部声学设计外部声学设计主要是为了改善建筑周围的声学环境,包括环境噪声、机电设备噪声、交通噪声等方面。
在外部声学设计中,需要考虑以下几个方面:1、环境噪声控制环境噪声控制是为了降低建筑周围的噪声,提高居民的生活质量。
环境噪声控制需要考虑周围的环境、建筑的形状、材料、隔声等因素。
2、机电设备噪声控制机电设备噪声控制是为了降低机电设备的噪声,保护建筑内部的安静。
机电设备噪声控制需要考虑机电设备的类型、位置、隔声等因素。
3、交通噪声控制交通噪声控制是为了降低道路、铁路、航空等交通噪声,提高居民的生活质量。
交通噪声控制需要考虑交通工具的类型、速度、路面的材料等因素。
四、建筑声学应用建筑声学应用广泛,涉及到建筑、交通、娱乐、医疗、教育等领域。
在建筑声学应用中,需要考虑以下几个方面:1、建筑声学应用建筑声学应用包括酒店、商场、办公楼、住宅等建筑。
建筑中的建筑声学设计建筑声学设计是一门关于如何在建筑物中达到良好声学环境的学科。
它考虑了建筑物内外的声音传播、声音隔离和吸声等问题,旨在提供舒适、健康和高效的声学环境。
在本文中,我们将探讨建筑中的建筑声学设计的重要性、主要原则以及一些常见的设计方法。
一、重要性建筑声学设计在建筑物的功能、舒适度和工作效率方面起着至关重要的作用。
一个良好的声学环境可以提高人们的工作效率和生活质量。
例如,在办公楼中,噪音会对员工的工作效率产生负面影响。
如果没有进行适当的声音隔离和吸声设计,办公室中的噪音将会干扰员工的集中力和注意力,降低工作效率。
另外,在公共建筑中,如剧院、会议室和音乐厅,良好的声学设计能够提供清晰的声音传播和良好的听觉体验。
二、主要原则1. 噪音控制:合理控制室内噪音水平是建筑声学设计的首要目标。
通过采取隔声措施、降低机械设备的噪音输出以及合理规划建筑布局可以有效降低室内噪音水平。
此外,也可以通过控制室内吸声材料的选择和布置,减少噪音的反射和回声。
2. 吸声设计:吸声是指将声波能量转化为其他形式的过程。
在建筑声学设计中,吸声设计是提供良好声学环境的关键。
通过在墙壁、天花板、地板等表面使用吸声材料,能够有效地减少噪音反射和回声,提供舒适的声学环境。
3. 控制振动:建筑物中的机械设备和结构振动也会产生噪音。
因此,在建筑声学设计中,需要采取措施控制机械设备和建筑结构的振动。
例如,使用隔振材料、减振器等可以减少振动的传播和传感器的噪音输出。
三、常见设计方法1. 材料选择:在建筑声学设计中,材料的选择是非常关键的。
各种吸声材料,如玻璃纤维、岩棉、泡沫塑料等,具有不同的吸声特性。
根据具体的需求和场景,选择合适的材料应用于墙壁、天花板和地板等表面,以达到预期的吸声效果。
2. 空间布局:合理的空间布局也是建筑声学设计中的重要考虑因素。
根据建筑物的用途和需求,合理规划房间的位置和大小,以尽量减少不同房间之间的声音传播和干扰。
建筑中的声学设计建筑中的声学设计在如今的建筑环境中变得越来越重要。
声学设计旨在有效控制声音在建筑内部的传播和反射,以提供良好的声学环境和舒适的使用体验。
本文将讨论建筑中的声学设计的重要性、基本原理以及常见的实施策略。
一、声学设计的重要性优秀的声学设计可以带来以下几个重要的好处。
1. 提供良好的听觉体验:在音乐厅、剧院等场所,声学设计可以确保音乐、演讲和其他表演的声音在整个空间中均匀传播,以确保每个听众都能享受到高品质的音频效果。
2. 减少噪音污染:声学设计可以有效减少建筑内部的噪音传播,从而减少外界噪音对室内环境的影响。
这对于住宅、办公室和公共场所都非常重要,可以提高人们的工作效率和生活质量。
3. 改善语音传播:在会议室、教室和电话室等场所,声学设计可以改善语音的传播效果,确保人们可以清晰地听到并理解对方的讲话内容。
二、声学设计的基本原理声学设计的基本原理包括声音的传播、吸音和反射。
1. 声音的传播:声音通过振动的方式在空气中传播。
在建筑中,声音可以通过墙壁、地板和天花板等结构途径传播。
合理的声学设计应尽量减少声音传播的路径,以避免声音污染和干扰。
2. 声音的吸音:吸声材料可以减少声音的反射和传播。
在建筑中,常用的吸声材料包括隔音材料、隔音板和吸音板等。
这些材料可以吸收声音的能量,减少声音的反弹和扩散。
3. 声音的反射:声音在建筑内的反射会导致声音的增强或混响。
合理的声学设计应通过合适的反射控制手段,使声音在空间中的传播达到均匀、清晰的效果。
三、声学设计的实施策略为了实现良好的声学效果,声学设计需要综合考虑以下几个方面。
1. 材料选择:选择合适的隔音、隔震和吸音材料,以减少声音的传播和反射。
常用的材料包括石膏板、玻璃纤维、橡胶等。
2. 建筑结构设计:通过合理的建筑结构设计,如加强墙体、地板和天花板的隔音效果,减少声音的传播路径。
3. 布局规划:合理安排房间的布局,避免声音的干扰和交叉传播。
例如,将噪音源与需要安静的区域分开。
建筑工程中的声学设计音响设计在建筑工程中的重要性随着城市化进程的不断加速,建筑工程的规模和数量不断增加。
在充斥着交通噪音和各种环境干扰的城市中,人们逐渐意识到声学设计在建筑中的重要性。
本文将探讨建筑工程中的声学设计,并分析其影响和应用。
一、声学设计的定义及目标声学设计是指在建筑设计过程中,通过运用声学学科的知识和技术,合理设计和控制建筑内外的声学环境,以提供良好的听觉效果和舒适的居住工作环境。
其目标是保证建筑内具有良好的声音传播、隔音和吸声特性,使得人们可以享受到清晰、舒适的声音环境。
二、声学设计的影响因素声学设计的结果受多个因素的影响,包括建筑材料的选择、建筑结构、建筑布局以及周围环境等。
以下是其中几个重要的影响因素:1.隔音效果:建筑的隔音效果是指在不同房间和不同楼层之间,通过控制噪音传播的方式,降低音频的传播和穿透。
隔音设计需要考虑墙体、天花板和地板的材料选择和厚度,以及窗户和门的密封性能等因素。
2.吸声效果:吸声效果是指在建筑内部通过使用吸音材料,减少声波的反射和回声,以提供良好的听觉环境。
在大型会议室、剧院和音乐厅等场所,吸声设计对于音质的表现和听音效果至关重要。
3.噪音控制:噪音控制是指在建筑内部和外部通过控制环境噪音,提供适宜的居住和工作环境。
建筑师和声学工程师需要考虑噪音来源、传播路径以及噪音的频率特性,以采取合适的控制措施,如降噪材料和隔音装置等。
4.音响效果:音响效果是指在剧场、音乐厅、电影院等娱乐场所中,通过声学设计提供良好的音乐表演和观影效果。
建筑设计师和声学工程师需要考虑场地的声学特性,如反射、延迟和谐波等,以设计合适的声学环境。
三、声学设计的应用声学设计广泛应用于各种建筑类型中,包括住宅、商业和公共建筑等。
1.住宅建筑:在住宅建筑中,声学设计旨在创造安静、舒适的居住环境。
通过采用合适的隔音材料和技术,减少来自室外的噪音干扰,提高居住者的生活质量。
此外,对于多层住宅楼,隔音设计还需要考虑楼层之间的隔音效果,以避免噪音的传播。
建筑工程中的声学设计与隔音处理在建筑工程中,声学设计与隔音处理是十分重要的考虑因素。
一个好的声学设计可以提供良好的声音环境,提高人们的生活品质和工作效率。
隔音处理能有效地减少声音传递,避免噪音污染。
本文将介绍建筑工程中的声学设计与隔音处理的主要内容与方法。
一、声学设计1.声学设计的目标声学设计的目标是创造一个舒适的声音环境,满足人们在建筑内部活动的声学需求。
这包括减少外界环境声音的干扰、避免内部声音的反射与共鸣,使声音更加清晰、自然和可辨识。
2.声学设计的要素声学设计主要包括三个要素:吸声、隔声和场音效果。
吸声是指利用吸音材料来减少声音反射和共鸣,提高室内声音的清晰度。
隔声是指采用隔音措施减少声音的传递和泄漏,避免声音污染。
场音效果是指为了满足特定活动需求而采取的声学处理措施,例如音乐厅、剧院的声学设计。
3.声学设计的方法声学设计的方法主要包括:选择合适的材料和结构,采用声学模型进行声学分析,考虑建筑布局和功能需求,以及合理利用声学设备和技术。
二、隔音处理1.隔音处理的目标隔音处理的目标是减少声音的传递和泄漏,保证建筑内部的环境舒适和私密性。
在建筑中,常见的隔音处理包括墙体隔音、地板隔音、天花板隔音等。
2.隔音处理的方法隔音处理的方法主要包括:采用密封材料和隔音材料,增加墙体、天花板和地板的质量和厚度,采用隔音隔震结构,合理设计门窗等。
3.隔音处理的考虑因素隔音处理的考虑因素包括:建筑功能需求、声音来源和频率、传声途径、隔音要求等。
不同场所和活动需求都有不同的隔音要求,需要根据具体情况进行分析和处理。
三、声学设计与隔音处理的案例1.音乐厅的声学设计与隔音处理音乐厅是一种高度注重声学效果的建筑,声学设计和隔音处理尤为重要。
通过合理的布局、选择适当的材料和隔音技术,可以实现音乐的良好传递和表现。
2.办公楼的声学设计与隔音处理办公楼是一个需要安静工作环境的场所,声学设计和隔音处理能够减少外界噪音干扰,提高员工的工作效率和舒适度。
建筑工程中的建筑物声学设计随着城市化进程的发展,建筑物的声学设计成为了一个越来越重要的问题。
建筑物声学设计旨在提供一个舒适、健康的室内环境,最大限度地减少噪声对人们的影响。
本文将介绍建筑工程中的建筑物声学设计的重要性以及要考虑的关键因素。
一、声学设计的重要性在建筑工程中,声学设计是十分重要的。
一个好的声学设计可以提供以下几个方面的好处:1. 健康与舒适:合理的声学设计可以减少噪音对人们的负面影响,创造一个安静、舒适的室内环境,有利于人们的健康和休息。
2. 工作效率提高:噪音是一个常见的干扰源,尤其在办公室和学习环境中。
一个好的声学设计可以减少噪音干扰,提高人们的工作和学习效率。
3. 保护隐私:声学设计可以减少声音的传播,保护人们的隐私,避免敏感信息泄露。
4. 提高声音质量:在一些特殊场所,如音乐厅、录音棚等,声学设计可以优化声音的传播,提高声音的质量和体验。
二、建筑物声学设计的关键因素在进行建筑物声学设计时,需要考虑以下几个关键因素:1. 噪音控制:噪音控制是声学设计的核心之一。
需要进行噪音调查,评估建筑物外部和内部的噪音水平,确定适当的噪音控制措施,如隔音墙、隔音窗等。
2. 音频系统设计:音频系统设计是为了满足建筑物内部对音频传播的需要,如公共广播系统、会议室音响系统等。
需要合理布置音箱、调节音响效果等。
3. 吸声材料的选择:吸声材料的选择关系到室内空间的回声和音质问题。
设计师需要根据实际情况选择合适的吸声材料,如吸声板、吸声瓦等。
4. 空间布局:建筑物内部的空间布局也会影响声学效果。
合理的空间布局可以减少声音的传播路径,达到降噪的效果。
5. 环境噪音控制:除了建筑物内部的噪音控制,建筑物周围的环境噪音也需要考虑。
可以采用围栏、绿化等措施来阻挡外部噪音的传播。
结论建筑工程中的建筑物声学设计对于提供一个健康、舒适的室内环境至关重要。
通过噪音控制、音频系统设计、吸声材料选择、空间布局和环境噪音控制等关键因素的考虑,可以最大限度地减少噪音对人们的影响。
建筑声学设计与实践随着城市发展和人们生活水平的提高,建筑的设计也越来越讲究美观、舒适和功能性。
其中建筑声学设计,也成为了现代建筑设计中的一个重要方面。
建筑声学设计对于建筑内部的声音传播、噪音抑制、音质调节、环境的舒适度等方面都有着重要的影响。
一、建筑声学设计的意义建筑声学设计的主要目的在于保证人们在建筑空间内的听觉舒适度。
在建筑内部,加强声学设计可以通过有效地隔离噪音和声音来降低噪声污染,减小声音反射、吸收和绕射引起的共振和回声,提高音乐的声质和传递声音信号等。
通过各种声学设计的手段,可以使得建筑内部的声学环境变得更加舒适和自然。
二、建筑声学设计的要点1.吸音材料的选择吸音材料的选择是影响声学效果的关键因素之一。
常见的吸声材料有:吸声罩、吸声板、阻尼材料等。
在实际中应该注意吸音材料的强度和形状等因素。
优秀的吸声材料可以切断反射声、减少噪音,并能够有效改善建筑声学环境。
2.隔声设计隔声设计的原理在于阻止声音进入建筑室内或进入相邻的房间。
隔声设计需要对建筑的外露墙、地面、天花板等方面进行细致的设计。
常用的隔声材料包括石膏板、玻镁板、矿棉板、聚氨酯泡沫等。
隔声优秀的建筑可以有效遮蔽外部的噪声,降低噪声干扰。
同时,隔声设计也能够有效避免房间之间的噪声污染和私密性问题。
3.调音设计调音的设计需要根据建筑用途和内部结构来确定。
例如,音乐厅的调音设计需要考虑的因素有:房间的高度、形状、音响系统的精度等。
调音设计包括声音的扩散、音量、环境的氛围、回声等方面。
4.回声的控制回声是指声音反弹并不断反复振荡在室内的噪音。
回声时间长的场所,会使得听众听到模糊不清的声音和噪音,影响听清。
通过各种回声控制手段,可以减轻回声时间和影响,使得建筑场所更加适合听觉舒适和智能。
三、建筑声学设计的实践开展声学设计需要要有基本的知识和理论积累,同时还需要借助专业的设备和技术手段。
现在, 许多研究所和公司都开展声学研究,并可以向外界提供关于声学设计的咨询服务和技术支持。
建筑声学目的
在音频声学范畴,根据声振动特点与声
波的传播性质使用主观和客观方法对于
建筑声环境进行评价,并应用相应规范
标准予以设计、创造、改善。
第一章 建筑声学基础知识
第1节 声音的产生与描述
1.1 声音的产生和传播过程
1、声源:声音来源于振动的物体,产生声音的振动物体称之为“声源”。
振动的物体:声带、弦、膜、板等
2、声音的传播:声源发声后要经过一定的介质才能向外传播,而声波是
依靠介质的质点振动而向外传播声能,介质的质点只是振动而 不移动,所以声音是一种波动。
介质质点的振动传播到人耳时 引起人耳鼓膜的振动,通过听觉机构的“翻译”,并发出信号, 刺激听觉神经而产生声音的感觉。
介质:固体、液体、气体
3、产生声波的条件:1)要有产生声振动的物体(声源)
2)要有能传 播声振动的载体(媒质)
4、声波的类型:1)波的传播过程中,空气质点的振动方向与波传
播的方向相平行,称为纵波。
若介质质点的振
动方向与波传播的方向相垂直,则称为横波,
如水的表面波。
2)根据介质的不同,声音可分为空气声和固体
声 ,通过空气传播的声音为空气声,通过固体
传播的声音为固体声
1.2 声音的描述
1、周期:声源完成一次振动所经历的时间称为“周期”,记作T ,单位是秒(s)。
2、频率:一秒钟内振动的次数称为频率,记作f ,单位是赫(Hz),或周/秒,
它是周期的倒数,即:f =1/T Hz
3、波长:声波在传播途径上,两相邻同相位质点之间的距离称为“波长”,记
作λ,单位是米(m)。
4、声速:声波在弹性介质中传播速度称为“声速”,记作C ,单位是m/s 。
声
速、波长和频率有如下关系:C=λ*f 或C=λ/T
当温度为0℃时,声波在不同介质中的速度为:
松木 3320 m /s 软木 500 m /s
钢 5000 m /s 水 1450m /s
声速不是质点振动的速度,而是振动状态传播的速度:它的大小与振动的特性无关,而与介质的弹性、密度以及温度有关。
在空气中,声速与温度的关系如下:
在一定的介质中声速是确定的,因此频率越高,波长就越短。
通常室温下空气中的声为340m /s(θ=20℃),(100一4000)Hz 的
声音波长范围大约在3.4m 至8.5cm 之间
人耳能听到的声波的频率范围约在(20一20 000)Hz 之间。
低
27314.331θ+=C )/(s m
于20Hz的声波称为次声,高于20 000Hz的称为超声。
次声与超声
不能使人产生声音的感觉。
1、直达声与反射声
2、声波的绕射
条件:当声源发出的声波遇到障碍物时候,障碍物的尺寸小于声波波长时候,就会发生声波的绕射。
也可以理解为声波进入障碍物阴影区的现象。
3、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。
反射的规则:
1)入射线、反射线和法线在同一平面。
2)入射线和反射线分别在法线两侧
3)入射角等于反射角。
4、回声和混响
1)回声:回声是一种特殊的反射声,当传到人耳的入射声与从较远的障
碍物反射回来的声音时差大于50ms,便可清楚地听到两种非常
相似的声音。
回声产生的条件:足够的时间差、足够的声压级差。
2)混响:回声以外的其它反射声之和(叠加)为混响声,在围敝空间的
声源停止发声后,由于界面的多次反射或散射而逐渐衰减的现
象。
混响时间:围敝空间的声源停止发声后,其声强减至原声强的百万分
之一,即衰减60dB所经历的时间。
1.4、声波的透射与吸收
当声波入射到建筑构件(如墙、天花)时,声能的一部分被反射,一部分透过构件,还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗,通常称之为材料的吸收。
根据能量守恒定律,若单位时间内入射到构件上的总声能为E0,反射的声能为Er,构件吸收的声能为Eα,透过构件的声能为Eτ,则互相间有如下的关系;
E0=Er十Eα十Eτ
透射声能与入射声能之比称为“透射系数”,记作τ
反射声能与入射声能之比称为“反射系数”,记作r ,
入们常把τ值小的材料称为“隔声材料”,把r 值小的称为“吸声材料”。
实际上构件的吸收只是E α,但从入射波与反射波所在的空间考虑问题,常用下式来定义材料的吸声系数。
:
不同材料,不同的构造对声音具有不同的性能:在隔声中希望用透射系数小的材料防止噪声;在音质设计中需要选择吸声材料,控制室内声场。
第2节 声音的计量
2.1 声功率、声强和声压
1、声功率
定义:声源辐射声波时对外作功,声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能,记为W ,单位为瓦(w)。
声源声功率有时是指在某个有限频率范围所辐射的声功率(通常称为频带声功率),此时需注明所指的频率范围。
一般人讲话的声功率是很小的,稍微提高嗓音时约50µw ;即100万人同时讲话,也只是相当于一个50w 电灯泡的功率。
歌唱演员的声功率一般约为300µw ,但水平高的艺术家则达(5000一10000)µW 。
2、声强
定义:声强是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。
声场中某一点的声强,是指在单位时间内,该点处垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能,记为I ,单位是w/㎡。
在无反射声波的自由声场中,点声源发出的球面波,均匀地向四周辐射声能。
因此,距声源中心为r的球面上的声强为:I= w /4πr2
对于球面波,声强与点声源的声功率成正比,而与到声源的距离平方成反比。
对于平面波,声线互相平行,同一束声能通过与声源距离不同的表面时,声能没有聚集或离散,即与距离无关,所以声强不变。
3、声压
1)定义:所谓声压,是指介质中有声波传播时,介质中的压强相对于无
声波时介质静压强的改变量,所以声压的单位就是压强的单位, 即 N/㎡,或Pa 。
2)任一点的声压都是随时间而不断变化的,每一瞬间的声压称瞬时声压,
某段时间内瞬时声压的均方根值称为有效声压。
如未说明,通常所指的
声压即为有效声压。
声压与声强有着密切的关系。
在自由声场中,某处的声强与该处声压的平方成正比而与介质密度与声速的乘积成反比。
0E E ττ=0E E γγ=0011E E E E E ταγγα+=-=-=
2.1 声压级、声强级、声功率级
在有足够的声强与声压的条件下,能引起正常人耳听觉的声音频率范围约为20Hz 一20000Hz 。
对频率1000HZ 的声音,人耳刚能听见的下限声强为10-12w/m2,相应的声压为2*10-5N/m2;使人感到疼痛的上限声强为1w/m2,相应的声压为20N/m2。
可以看出,人耳的容许声强范围为1万亿倍,声压相差也达100万倍。
同时,声强与声压的变化范围与人耳感觉的变化也不是成正比的,而是近似地与它们的对数值成正比,这时人们引入了“级”的概念
1、级与分贝的概念
概念:所谓级是做相对比较的无量纲量。
声强级就是以人耳能听到的这个最 小声强I0为基准规定的,并把I0=10-12w/m2的声强规定为零级声强,也 就是说这时的声强级为零贝尔(也是零分贝)。
人耳能承受的最大声强级为120分贝。
2、声强级:声强级则是以10-12w/m2为参考值,任一声强与其比值的对数乘以10记为声
强级 。
3、声功率级
声功率以“级”表示便是声功率级,单位也是分贝(dB)。
)/(2m W c p I 02
ρ=0
lg 10I I L I =)(dB 0lg
10W W L W =)(dB。