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1、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：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页听觉下限： 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
2、 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. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2
3、页，共 14 页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，其总的声压级为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页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
4、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，以表示，定义式：混响室界面全反射，声能在声音停止后，无限时间存在。普通厅堂房间等界面部分反射， 声能在声音停止后， 经过多次反射吸收，能量逐渐下降。消声室界面全吸收，声能在声音停止后， 完全没有任何反射吸收，在接触界面后，声能立即消失。材料和结构的吸声特性和声波入射角度有关。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页声波垂直入射到材料和结构表面的吸声系数，成为“ 垂直入射（正入射）吸声系数” 。这种入射条件可在驻波管中实
5、现。其吸声系数的大小可通过驻波管法来测定。当声波斜向入射时，入射角度为，这是的吸声系数称为 斜入射吸声系数，。建筑声环境中， 出现垂直入射和斜入射的情况较少，而普遍情况是声波从各个方向同时入射到材料和结构表面，如果入射声波在半空间中均匀分布，则称这种入射情况为 “ 无规则入射 ” 或“ 扩散入射” 。这时材料和结构的吸声系数称为“ 无规则吸声系数 ” 获“ 扩散吸声系数 ” ，这种入射条件是一种理想的假设条件，在混响室内可以较好的接近这种条件，通常也是在混响室内测定“ 扩散吸声系数 ”某一种材料和结构对于不同频率的声波有不同的吸声系数。工程上通常采用 125，250，500，1000，2000
6、，4000 Hz 六个频率的吸声系数来表示某一种材料和结构的吸声频率特性。有时也把 250，500，1000，2000Hz四个频率吸声系数的算术平均值（取为0.05 的整数倍）称为 “ 降噪系数 ” （NRC ），用在吸声降噪时粗略的比较和选择吸声材料。2）吸声量：用以表征某个具体吸声构件的实际吸声效果的量，它和构件的尺寸大小有关，对于建筑空间的围蔽结构，吸声量A是：如一个房间由 n 面墙（包括顶棚和地面）：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页对于在声场中的 人（如观众）和物（如座椅） 、或空间吸声体 ，其面积很难确
7、定，表征它们的吸声特性， 有时不用吸声系数， 而直接用单个人或物的吸声量。当房间中有若干个人或物时，他（它）们的吸声量是用数量乘个体吸声量 ，然后再把结构纳入房间总的吸声量中。房间的平均吸声系数：房间的总吸声量和房间界面面积的比值：混响时间 Reverberation Time（ RT ）混响和混响时间是室内声学中最为重要和最基本的概念。混响，是指声源停止发声后，在声场中还存在着来自各个界面的迟到的反射声形成的声音的 “ 残留” 现象。这种残留现象的长短以混响时间来表示。3.3.1 什么是混响时间？衰减过程即为混响时间，室内总吸声量越大，衰减越快，室容积越大，衰减越慢。室内声场达到稳态后，声源
8、突然停止发声，室内声压级将按线性规律衰减。衰减 60dB所经历的时间叫混响时间T60，单位 S。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页实际的混响衰减曲线。由于衰减量程及本底噪声的干扰，造成很难在60dB内都有良好的衰减曲线，因此有时取T30或 T20代替 T60。3.3.2 赛宾(Sabine) 公式赛宾是美国物理学家，他发现混响时间近似与房间体积成正比，与房间总吸声量成反比，并提出了混响时间经验计算公式赛宾公式。3.3.3 伊林（ Eyring) 公式在室内总吸声量较小（吸声系数小于0.2) 、混响时间较长的情况下，
9、有赛宾的混响时间计算公式求出的数值与实际测量值相当一致，而在室内总吸声量较大、混响时间较短的情况下，计算值与实测值不符。在室内表面的平均吸声系数较大（大于0.2)时，只能用伊林公式计算室内的混响时间。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页利用伊林公式计算混响时间时，在吸声量的计算上也应考虑两部分（1）室内表面的吸声量（2）观众厅内观众和座椅的吸声量（有两种计算方法：一种是观众或座椅的个数乘其单个吸声量；二种是按观众或座椅所占的面积乘以单位面积的相应吸声量。3.3.3 伊林（ Eyring) 公式（伊林 -努特生公式）赛
10、宾公式和伊林公式只考虑了室内表面的吸收作用，对于频率较高的声音（一般为 2000Hz以上），当房间较大时，在传播过程中，空气也将产生很大的吸收。这种吸收主要决定于空气的相对湿度，其次是温度的影响。在计算混响时间时，考虑空气的吸收：4m:空气吸收系数，空气吸收=4mV当频率取 =2KHz时，一般地， 4m与湿度温度有关， 通常取相对湿度60%,温度 20时, 其值见下表：计算 RT时，一般取 125、250、500、1K 、2K、4K六个倍频程中心频率，求出各个频带的混响时间空气吸收系数4M值 （室内温度20 度）频率（ Hz)室内相对湿度 30% 40% 50%60% 2000 4 0.012
11、 0.0 0.010 0.02 0.010 0.0 0.009 0.0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页000 630038 0.0849 0.06224 0.05022 0.0433.3.4 混响时间计算的不确定性室内条件与原公式假设条件（一、声场是一个完整的空间；二、声场是完全扩散的）并不完全一致。1）室内吸声分布不均匀；2）室内形状，高宽比例过大，造成声场分布不均匀，扩散不完全计算用材料的吸声系数与实际情况有误差，一般误差在10% 15% 计算 RT的意义：1）“ 控制性 ” 地指导材料的选择与布置。2）预测
12、建筑厅堂室内的声学效果3）分析现有的音质问题3.4 室内声压级计算及混响半径（一）当室内声源声功率一定时，稳态时，在室内距离为r 的某点声压级可以计算，室内稳态声压级的计算公式为：公式前提：1）点声源2）连续发声3）声场分布均匀精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页Q- 是指向因数，其取值见下表：（二）混响半径：根据室内稳态声压级的计算公式，室内的声能密度有两部分组成：第一部分是直达声，相当于表述的部分；第二部分是扩散声（包括第一次及以后的反射声），即表述的部分。在离声源较近处直达声大于扩散声在离声源较远处混响半径精选
13、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页在直达声的声能密度与扩散声的声能密度相等处，距声源的距离称为“ 混响半径 ” ，或“ 临界半径吸声量或吸声系数的测量：1、混响室法其中： V - 混响室体积； S- 材料表面积； n -吸声体个数； T1 -空室混响室混响时间； T2- 放入材料后混响时间。2、驻波管法：利用在管中平面波入射波和反射波形成极大声压Pmax和极小声压 Pmin推导出0 3、T 和 0 的值有一定差别，T是无规入射时的吸声系数， 0 是正入射时的吸声系数。工程上主要使用T 对于穿孔板吸声结构，板后空气层可
14、划分为许多小空腔，每一个开孔与背后一个小空腔对应，是许多并联的亥姆霍兹共振器。计算穿孔板吸声结构共振频率的公式精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页在设计时，根据主要吸收频率，确定共振频率。在共振频率附近有最大的吸声系数，离之越远，吸声愈小。建筑中的吸声降噪 1 、吸声降噪的原理：工厂车间或大型厅堂内，若内表面为清水砖墙、抹灰墙面，地面为水泥或水磨石地面， 在房间内部， 人听到的不只是由声源发出的直达声，还会听到大量经各个界面多次反射形成的混响声。在直达声与混响声的共同作用下，当离开声源的距离大于混响半径时，接收点上
15、的声压级要比室外同一距离处高出 1015dB 。如在室内顶棚或墙面上布置吸声材料或吸声结构，可使混响声减弱，这时，人们主要听到的是直达声，那种被噪声“ 包围 ” 的感觉将精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页明显减弱。这种利用吸声原理降低噪声的方法称为“ 吸声降噪 ” 。Q- 是指向因数，其取值见右表：二）混响半径：1. 根据室内稳态声压级的计算公式，室内的声能密度有两部分组成：第一部分是直达声，相当于表述的部分；第二部分是扩散声（包括第一次及以后的反射声），即表述的部分。在离声源较近处-直达声大于扩散声在离声源较远
16、处 -扩散声大于直达声2、吸声降噪量的计算距声源 r 米处的声压级与直达声和混响声的关系是如下式：如进行吸声处理，则处理前后该点的声级差（或称降噪量）为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页进行吸声处理的降噪量：3、吸声降噪的设计步骤目前，国内外采用 “ 吸声降噪 ” 方法进行噪声控制已非常普遍，一般效果约为 610dB 。最大声压级计算式=灵敏度 +10LOG 音响功率音响中轴线某处的声压级=音响的最大声压级20LOG 该店到音响的距离精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页
