室内声学原理
第十三章 室内声学原理
第十三章 室内声学原理几何声学就是用声线的观点研究声波在封闭空间中传播的科学。
几何声学一般适用于当声波传播的距离和界面尺度远大于波长的场合。
通常只着重研究前一、二次反射声，并控制其分布情况，以改善室内音质。
当一声源在室内发声时，声波由声源到室内各接收点形成了复杂的声场。
对于任一接收点，其所接收的声音可以简单地看作由三部分组成，如图13-3所示。
第一部分为直达声，它是由声源直接到接收点而不受界面影响的声音，其声强基本上按照距离平方反比而衰减；第二部分为早期反射声。
它是指在直达声之后相对延迟时间为50ms内到达的反射声。
这种短延时的反射声难以与直达声分开，对直达声起到加强作用；第三部分为混响声，它是在前次反射后陆续到达的、经过多次反射的声音的统称。
混响声的长短与强度将影响厅堂音质，如清晰度和丰满度等。
几何声学统计声学室内声音的增长、稳态和衰变当声源在室内辐射声能时，声波在空间传播，当遇到界面时，部分声能被吸收，部分被反射。
声波继续传播时，又第二次、第三次以及多次地被吸收和反射。
这样，在空间就形成了一定的声能密度。
随着声源不断地供给能量，室内声能密度将随时间增加而增加。
这就是声音的增长过程，用上 式表示。
实际上在大多数情况下，大约经过1～2s，E（t）即接近最大值。
这时，单位时间内被室内吸收的声能与声源供给的声能相等，室内声能密度就不再增加，而处于稳态平衡。
当声音达到稳态时，若声源突然停止发声，室内接收点上的声音并不会像在露天那样立即消失，而要有一个衰变过程。
首先直达声消失，反射声将继续下去，每反射一次，能被吸收一部分，因此，室内声能密度将逐渐减弱直至完全消失，我们称之为“混响过程”或“交混回响”。
它正好是与声音的增长过程呈相反互补的关系，用上式表示。
当室内声场达到稳态，声源停止发声后，声压级降低60dB所经历的时间称为混响时间，记作T60或RT ，单位是秒（s ）。
赛宾公式和伊林公式有以下的假设条件:首先，室内的声音是充分扩散的，即室内任一点的声音强度一样，而且在任何方向上的强度也一样；其次，室内声音按同样的比例被室内各表面吸收，即吸收是均匀的。
声学第3讲室内声学原理
声学第3讲室内声学原理室内声学是研究室内空间中声音传播和反射的科学。
它的目标是优化室内环境的声音品质，以提供舒适的听觉体验。
在本文中，我们将讨论室内声学的基本原理和一些常见的应用。
首先，让我们了解一下声音在室内空间中的传播方式。
当声源发出声音时，声波经由空气传播，遇到墙壁、地板、天花板等障碍物后发生反射。
这些反射声波会形成初级和次级反射，并在空间中形成一种特定的声场。
这种声场的特征取决于房间的几何形状、表面材料和吸声处理的程度。
为了解决室内声学问题，我们可以采取多种方法。
首先是吸声材料的使用。
吸声材料可以减少声音的反射并降低声音的强度。
常用的吸声材料包括吸声板、玻璃纤维、泡沫等。
这些材料可以吸收多次反射后的声波能量，并减少房间内的混响时间。
其次是声音的扩散。
当声音在空间中传播时，波前会逐渐扩散，声音的能量会分散在更广的区域内。
这种扩散可以使声音更加均匀地分布在整个房间内，减少声音的干涸感。
此外，还需要考虑声源定位和均衡。
声源的位置和方向对室内声场的分布有重要影响。
在合适的位置放置多个音箱可以实现立体声效果，并改善音乐的听感。
同时，均衡器的使用可以调整声音的频谱分布，使其更加平衡和清晰。
以上是一些基本的室内声学原理和应用。
在实际应用中，还需要考虑其他因素，如房间的尺寸、吸声材料的选择和摆放、声源和听众的位置等。
室内声学的应用非常广泛。
在音乐厅和剧院中，优化室内声学可以提高音乐的质量和听众的听感。
在工作场所中，适当的室内声学设计可以提高员工的工作效率和舒适度。
在住宅中，良好的室内声学可以减少噪音干扰，提高居住质量。
此外，室内声学还在电影院、录音棚、会议室等场所有着重要的应用。
总之，室内声学是研究室内声音传播和反射的科学。
它的原理涉及声音的传播方式、反射和吸收，以及声音的定位和均衡。
通过合理的室内声学设计，我们可以改善声音的品质，并提升人们的听觉体验和生活质量。
建筑声学-11室内声学与厅堂音质设计
4
几何声学方法： 适用条件：反射面或障碍物的尺寸要远大于声波的波长。 ——中高频声音、房间尺度较大。 ——对于低频声，如63~125Hz，波长为5.4m~2.7m。因此，在一个各个表
面尺寸均小于声波波长的小房间内，几何反射定律将不适用。
▪ P376 表17-1
27
二、客观技术指标 2．频率特性 ▪ 为了使音乐各声部和语音的低、中、高频的分量平衡，使音色不失
真，还必须照顾到低、中、高频声能之间的比例关系。 ▪ 由于人耳对低频声的宽容度较大，同时厅堂内界面和观众衣饰对中
高频的声能吸收较大，所以允许低频混响时间有15%-45%的提升。 ▪ 对于不同厅堂有不同具体要求。（录音室——以平直为主）
i 1
i 1
V T60 0.161 A
13
▪ 工程中普遍采用伊林（Erying）公式 ▪ 伊林公式在赛宾公式的基础上考虑了空气吸收的影响。
T60
-
S
0.161V
ln(1 ) 4 m V
▪ 空气吸声与声音频率有关，频率越高，空气吸声系数（4m）越大；频 率小于1000Hz时，4mV一项可省去。
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4．优美的音质 ▪ 对于音乐声来说，除了听得见、听得清这些基本要求外，室内音质
设计还需要给听众提供听得舒服的环境。因此，为了让室内声音具 有优美的音质，还需要注意以下两方面： 1）足够的丰满度。丰满度的含意有：声音饱满、圆润，音色浑厚、温 暖，余音悠扬、有弹性。总之，它可以定义为声源在室内发声与在 露天发声相比较，在音质上的提高程度。（反射声：温暖or活跃） 2）良好的空间感。是指室内声场给听者提供的一种声音在室内的空间 传播感觉。其中包括听者对声源方向的判断（方向感），距声源远 近的判断（距离感）和对属于室内声场的空间感觉（环绕感、围绕 感）。
建筑声环境第十一章_室内声学原理
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19世纪末到20世纪初，赛宾 （W.C.Sabine）通过研究提出，当声源 停止发声后，声能的衰减有重要的意义。 他曾对厅内一声源（管风琴）停止发声 后，声音衰减到刚刚听不到的水平时的 时间进行了测定，并定义此时间为“混 响时间”。
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研究发现，这一时间是房间容积和室 内吸声量的函数；后来进一步将其定义为， 当室内声场达到稳态，声源停止发声后， 声音衰减60dB所经历的时间，从而得到以 下的赛宾的混响时间计算公式：
赛宾公式：T60＝0.161V/A s 式中：T ---- 混响时间，s ；
V ---- 房间容积，m3 ；
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混响半径 rc：在直达声的声能密度与混 响声的声能密度相等处，距声源的距离。 此处， Q/4r2 ＝ 4/R
rc ＝ 0.14 (RQ )1/2 显然 r >rc ：直达声小于扩散声
r <rc ：直达声大于扩散声
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〖练习题〗一房间的尺寸为12m×18m×6m， 平均吸声系数为0.45，一放在地板中心的 噪声源的声功率级为90dB，，试计算距噪 声源6m和10m处的声压级及混响半径。
一、室内声音的增长和稳态过程
1、描述室内声音增长
如前所述，当声源在室内辐射声能时， 声波在空间传播，当遇到界面时，部分 声能被吸收，部分被反射。
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在声波继续传播时，将第二次、第三
次以及多次地被反射，这样，在空间就
形成了一定的声能密度。随着声源不断
建筑声学声学室内声学基本原理
改进的内容： １、能够正确反映平均吸声系数与混响时间的关系 ２、考虑了空气吸收的影响
二、室内声场
第四节 室内声学基本原理
3.混响时间
计算混响时间时，一般取125、250、500、1000、2000、 4000Hz六个倍频程中心频率。对于录音室和播音室还应 追加63Hz和8000Hz的混响时间。
第四节 室内声学基本原理
前述之室内声音的增长和衰减过程，均未考虑频率这一 因素的影响，这是不全面的。
实际房间受到声源激发时，对不同频率有不同响应，最 容易被激发的频率就是房间的共振频率。
房间被外界干扰振动激发时，将按照他本身的共振频率 （固有频率或简正频率）之一而振动。激发频率越接近 某一共振频率时，共振就越明显，这个频率的声能密度 就得到加强 。 房间共振用驻波原理来解释
1
第一部分 声学基本知识
第四节 室内声学基本原理
点声源在自由声场中声压级随测点距离声源的变化：
LP = LW - 20 lg r -11 （dB）
r —测点与声源的距离 如果距离声源r1处的声压级为L1，则距离声源r2处 的声压级L2为
L2 = L1 - 20lg （r2 / r1）（dB）
4
通常把房间内的声场分成两部分，一部分是由声源直接 传到接收点的直达声所形成的声场，称为直达声场。另 一部分是经过室内表面反射后到达接收点的反射声所形 成的声场，称为混响声场。房间的总声场可以理解为直 达声场和混响声场的迭加
距离声源r处的声压级：
LP
LW
10lg( Q
4r 2
4) R
R Sa
L W — 声源声功率级，dB；
做好声学设计，应对声波在室内的传播规律及室内声场 的特点有所了解
室内环境与设备解析
§1－1室内声学基本计量
三、等效声级 1、噪声源的分类： 稳定声源：一些声源稳定地发声，如其发出的噪声级随时间的变化不 大于5dB，即可认为是稳定的。 不稳定声源：声级随时间变化大于5dB的声源。 2、等效声级 用来评价不稳定声源。
式中 Leq——等效声级(dB)； Lpi的总次数。
第一篇室内声环境
第一章室内声学原理 §1－1室内声学基本计量
一、室内声学基本物理量 （一）声音： 1、概念：是在气体、液体或固体等弹性介质中以波动形式传播的 机械振动，是由声源的振动引起的，声波沿运动方向传播能量。 2、声音是由声源的振动引起的。 3、频率f：声源在ls内完成的全振动次数，单位是赫[兹](Hz)。 4、周期T：声源完成一次全振动的时间，是频率的倒数，单位是秒. 5、波长λ ：在声波传播途径上，两相邻同位相质点之间的距离， 单位是米(m)。 位相指的是媒质质点的振动状态，如处于压缩或稀疏状态等。 6、声波的传播速度c、波氏λ 及振动频率T之间的关系： λ ＝c/f
式中 Lw——声功率(dB)； Wo——基准声功率，规定为10-12W。
§1－1室内声学基本计量
（六）几个声源总声级的计算： 1、若声源相同，则叠加后总声压级为：
2、声级为L1及L2(L1＞L2)的两个声源共同作用时的叠加声级为 L＝L1 ＋⊿L 式中⊿L——与声级差有关的修正值，按表1—2选用。 二、计权网络和频谱 1、声级计：把传声器、放大器、计权网络和显示装置(电表指示或数字 显示)组成一个仪器。
§1－1室内声学基本计量
（三）声强级： 是声强与基准声强之比的以10为底的对数的10倍。单位是分贝（dB）。
式中 LI——声强级(dB)； I。—— 基准声强，在空气声中，I。规定为10－12W／m 2。它相应 于人耳对1000Hz声音的可听(闻阈yu)声强。 （四）声压和声压级 1、声压：声波在空气中传播时，空气媒质某点(体积元)由于受声波扰动 后压强超过原先大气静压强的值。一般使用时，声压是有效声压的简 称，即指对一定时间间隔取瞬时声压的均方根值。闻阈是人的可闻声 压的最小值pc，痛阈是人的可闻声压的最大值pmax。在1000Hz时， 闻阈为2×10－5Pa，痛阈为2×102Pa 。
室内声学原理
Lp
LW
10
lg
Q
4r
2
4 R
Lw 120 dB，Q 4, r 25, S 30 8 3.66 2 30 8 2 758 .16m2
R S 189.54m2 1
又
Lp 20 lg p p0
Lp
120
10
lg
4
4 25 2
4 189 .54
103 .3dB
p 10 Lp / 20 p0 2 10 5 10103.3/ 20 2.924
__
W
各向同
性声源4.57m处的声能密度？
解：
__
__
__
__ __
DR
W
4r 2C
4W CRV
S=(7.62×6.096×2)+(7.62×3.66×2)+(6.096×3.66×2)=1 93.3 m2
R S 1
R 0.2193.3 48.3m2 1 0.2
__
4
2 4.572
344
C0S
__
t
4V
代入得， __ t
__
0
1
__
C0 S
__
t
4V
所以
__
t
__
0
1
__
C0 S
__
t
4V
设 Pe—为t=t时的声压， P为e0t=0 时的声压;
所以
__
P2 e
P __
2
c0 0 2
Pe0
P 0
c2 00
2 e
2 e0
__ 2
P t __ e
2
1
__
第十一章室内声学原理
第十一章室内声学原理室内声学是研究声波在封闭的室内环境中传播和反射的学科。
在建筑设计和音响工程中，了解室内声学原理非常重要，因为它直接影响着室内环境的音质和声音的可听性。
本文将介绍一些常见的室内声学原理。
首先，室内声学中一个重要的参数是声反射。
当声波遇到一个表面时，一部分能量会被反射回去，一部分会被吸收，而另一部分会被传播进入另一片区域。
声反射的大小取决于表面的材质和形状，以及声波的入射角度。
例如，光滑的硬表面会产生高强度的反射，而吸音板等吸声材料则会减少反射。
第二个与室内声学相关的重要参数是声衰减。
声衰减描述的是声波在传播过程中能量的损失。
室内空间的各种材质和家具都会对声波产生衰减作用，这将导致声音的衰减，即声音在传播过程中的音量减小。
因此，在设计建筑和音响系统时，需要考虑声衰减以保证声音能够传播到合适的区域。
第三个与室内声学相关的原理是声波的散射。
声波碰撞到不规则表面时会产生散射，这会改变声波的传播方向和强度。
通过合理利用散射现象，可以改善室内的音质。
例如，合理布置吸声板和反射板等材料可以达到声音均匀分布的效果。
另外，室内声学中还有一个概念是如何改善声音的清晰度和可听性。
可听性主要取决于两个因素：语音强度比和回声时间。
语音强度比是指声音源和背景噪声之间的差异。
如果背景噪声很大，那么听到的声音将不够清晰。
而回声时间是指声音从源头传播到听者耳朵之间所需的时间。
如果回声时间过长，也会影响声音的可听性。
为了改善声音的清晰度和可听性，可以通过以下几种方式来处理。
首先，通过增加吸音材料来减少回声时间，例如在墙壁和天花板上安装吸声板。
其次，可以考虑使用声学隔离材料来阻止外部噪声进入室内空间。
此外，还可以通过合理布置扬声器和麦克风的位置，以及优化音频处理系统，来提高声音的清晰度和可听性。
总之，室内声学原理对于设计建筑和音响系统非常重要。
了解声反射、声衰减、声波散射以及声音的清晰度和可听性等概念，可以帮助我们创造出更好的室内音质和声音体验。
建筑知识：建筑室内声学设计的原理与技巧
建筑知识：建筑室内声学设计的原理与技巧建筑室内声学设计的原理与技巧随着城市化进程的不断加速，人们的生活空间越来越受到关注。
建筑室内声学设计已经成为人们关注的焦点之一，而人们对建筑室内声学设计的要求也越来越高。
本文将介绍建筑室内声学设计的原理与技巧，以供建筑师和设计师参考。
一、声学的基本原理声学是指研究声波在空气，固体，液体，气体和晶体等物质中传播的物理学科学。
声学的基本原理可以分为声源、声波传播和声接收三个部分。
声源：声学中的声源是产生声波的物体或空间。
声源的特点主要是声压及其随时间变化的周期性。
声压是指声波在空气中的压力变化，通常用牛顿/平方米(nPa)或德西贝尔(dB)来表示。
声波传播：声波是一种机械波，它是由物体在某一点振动所产生的，通过空气传送到其他地方。
声波的传播速度与介质的密度和弹性有关。
声波传播可以分为直线传播和衍射传播两种形式。
声接收：声学中的声接收是指声波在空气中碰到接收器所产生的响应。
接收器可以是麦克风、扬声器、录音机和电话等。
二、室内声学设计的基本原理室内声学设计是指在建筑室内进行声学设计的过程。
它包括声源的位置、声波传播路径以及接收器的位置等的优化，以实现音质的最佳效果。
室内声学设计是非常重要的，因为它不仅对建筑的视觉效果有着很大的影响，同时也能够改善建筑物的环境和人们的舒适度。
室内声学设计的基本原理可以分为三个方面。
首先，作为声音发射源的乐器或音响设备的设计是非常重要的。
音响设备的设计应符合声学原理，以实现最优的声音效果。
同时应考虑到声音的传播以及接收的方向。
设计良好的音响设备不仅可以提高音质，还可以使人听得更舒适。
其次，声波传播路径的设计也非常重要。
声波的传播路径可能会受到建筑物，人，物体的反射影响。
因此，为了降低声音的反射和噪声污染，设计师必须考虑使用声学装饰、吸声板、垂直切割面等声学材料。
最后，室内声学设计还要注意阻隔噪声的要求。
建筑物应该采用防噪声材料，防止噪音从外部环境进入建筑物内部，从而保证内部的声音品质。
[建筑声学] 第2讲 室内声学原理
![[建筑声学] 第2讲 室内声学原理](https://img.taocdn.com/s3/m/570a1b7e25c52cc58bd6be8a.png)
一、室内声音的增长、稳态和衰减
【 统 计 声 学 】
二、混响时间 Reverberation Time （RT）
【 统 计 声 学 】
• 室内声场达到稳态后，声源突然停止发声，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，单位是秒（s）。
0.2
• 当声音频率 f ≥1000Hz 时，必须考虑空 气吸收对混响时间的影响。 • 一般地，4m与湿度、温度有关，通常按 相对湿度60%，室内温度20℃计。
4mV－空气吸收量。
二、混响时间 Reverberation Time （RT）
【 统 计 声 学 】
（二）伊林（Eyring）公式
二、混响时间 Reverberation Time （RT）
【 统 计 声 学 】
• 室内声场达到稳态后，声源突然停止发声，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，单位是秒（s）。 • 混响时间，是第一个，也是最重要的音质评价 物理指标。混响时间直接影响厅堂音质的丰满 度和清晰度。
A S
S 1 1 S 2 2 Sn n S 1 S 2 Sn • 赛宾公式适用于 0.2
二、混响时间 Reverberation Time （RT）
【 统 计 声 学 】
（一）赛宾（Sabine）公式 • 赛宾公式有以下的假设条件： • 首先，室内的声音是充分扩散的，即室内任 一点的声音强度一样，而且在任何方向上的 强度也一样； • 其次，室内声音按同样的比例被室内各表面 吸收，即吸收是均匀。
二、混响时间 Reverberation Time （RT）
室内声学原理
室内声学原理一.室内声场：当一个声源在室内发声时，声波由声源到室内各接收点形成了复杂声场。
对于任一接收点，其所接收到的声音可以简单地看做由三部分组成，即直达声、近次反射声及混响声。
（1）直达声：是由声源直接到达接收点的声音。
在传播过程中，这部分声音不受室内界面的影响，直达声的强度基本上按照与声源距离的平方成反比而衰减。
（2）近次反射声：一般是指在直达声之后相对延迟时间为50毫秒内到达的反射声。
这些短延迟的反射声主要是经由室内界面一次、二次以及少数三次等反射后到达接收点的声音，故称近次反射声。
人耳对于延时为50号秒以内的反射声难以与直达声分开，故这些反射声会对直达声起到加强作用。
此外，短延时反射声和侧向到达的反射声对音质有很大影响。
（3）混响声：在近次反声后续到达的、经过多次反射的声音统称为混响声。
在远场混响声的加强，对于该接收点的声音强度起决定作用，而且其衰减率的大小对音质有重要影响。
二.房间共振在一些内装修材料比较坚硬的房间内，当声源发声时，常会激发这个房间内的某些固有频率（或称简正频率）的声音即出现了房间的共振现象。
当发生共振现象时，声源中某些频率被特别的加强了，在声学上称为出现了“声染色”现象。
此外这种房间共振还表现为使某些频率（主要是低频）的声音在空间分布上很不均匀，即出现了在某些固定位置上的加强和某些固定位置上的减弱。
在一些体积较小的矩形播音室内常常出现的低频嗡声，就是由房间共振引起的。
声染色可能性最大的频率段为100~175Hz，其次为250 Hz附近。
房间产生共振可以用驻波原理加以解释。
驻波是两列同频率、同振幅但沿着某一轴向相向传播的波相互叠加而形成的。
三.隔声罩一般为封闭小空间，同样的噪声源，罩内某点声级比无罩时为高，尤其当罩内无吸收时。
在确定隔声罩的平均隔声量TL时，据使用经验，一般罩内有强吸收或一般吸收、或无吸收时的插入损失分别为20、15和10dB左右。
建筑学中的声学设计原理
建筑学中的声学设计原理在建筑学中，声学设计是一个重要的方面，它涉及到了建筑物内部和外部声音的控制与处理，旨在提供一个舒适、环境友好的声学环境。
声学设计不仅仅关乎声音的传播和隔音效果，还与人的听觉体验以及建筑物的功能需求息息相关。
本文将介绍建筑学中常用的声学设计原理。
1. 声音传播原理声音传播是声学设计的基础，它涉及到声音在空气中的传播以及声波的特性。
声音的传播可以通过反射、折射、散射和衍射等方式发生变化。
建筑物的设计师需要了解声波在不同材料和结构上的传播特性，以及物体表面形状和声学效应对声音传播的影响。
2. 隔音原理隔音是声学设计中非常重要的一部分，它涉及到室内和室外的声音传递和隔离。
隔音的目标是减少传递噪音的能力，避免干扰到建筑物内部的活动和使用者的健康。
在声学设计中，隔音可以通过合理选择墙壁、天花板和地板的材料，以及使用隔音玻璃等手段来实现。
3. 吸声原理吸声是声学设计中的另一个重要方面，它可以有效地减少室内的回声和噪音产生。
吸声材料的选择和布置对于室内声学环境起着关键作用。
吸声材料可以避免声波的反射，减少室内噪音的积累。
例如，在音乐厅或录音室中，常常使用吸音板和吸声墙来改善音质。
4. 声学设计与建筑物功能声学设计需要与建筑物的功能需求相结合。
不同类型的建筑物具有不同的声学设计要求。
例如，在办公楼中，需要考虑到隔音效果，以确保员工的工作秩序和私密性；在大型会议厅中，需要强调声音的扩散和清晰度，以保证与会者能够听到讲话者的声音。
5. 虚拟声学设计虚拟声学设计是近年来发展起来的一种声学设计方法。
它通过计算机模拟和数学模型，预测建筑物的声学效果。
虚拟声学设计可以帮助设计师更好地评估声学参数，以及预测在建筑物实际完成之前的声学环境。
这种方法可以节省时间和成本，并确保最佳的声学体验。
总结：声学设计在建筑学中扮演着重要的角色，它旨在提供一个舒适、环境友好的声学环境。
通过了解声音传播、隔音和吸声原理，结合建筑物的功能需求，设计师可以创造出既美观又具有良好声学条件的建筑物。
建筑声学工程师之室内声学原理
室内声学原理室内声学设计的主要目的就是设置房间的形状、容积以及吸声、反射材料的分布等，以获取室内良好的声环境和听音环境并避免形成声缺陷。
室内声学的原理包括几何声学原理、扩散声场的假定以及室内声音的增长、稳态和衰减。
剧院观众厅、体育馆、会议厅、礼堂、播音室、教室等封闭空间内，不同于室外自由声场，声波在传播时受到室内各个界面的反射与吸收，声波相互重叠形成复杂的声场，如图 3-2所示，这种室内声场的特征主要有：（1）距离声源有一定距离的接收点上，声能密度比在自由声场中要大，不随距离的平方衰减。
（2）声源在停止发声后，一定的时间里，声场中还存在着来自各个界面的迟到的反射声，产生所谓“混响现象”。
（3）声波与房间产生共振，引起室内声音某些频率的加强或减弱。
（4）由于房间的形状和内装修材料的布置，形成回声、颤动回声及其他各种特殊现象，使得室内声场情况更加复杂，如图 3-1所示。
图 3-1 室内声音传播示意图图 3-2 室内声音反射的几种典型情况A,B—平面反射;C--凸曲面的发散作用;D--凹曲面的聚焦作用1音质设计1.1音质的主观评价和客观参量室内音质的好坏是以听众或演奏者们等使用者能否得到满意的主观感受为判断标准的，涉及人们对语言声和音乐声两种声信号的主观感受。
这种主观感受从五个音质评价标准出发，包括合适的响度、较高的清晰度和明晰度、足够的丰满度、良好的空间感及有无声缺陷和噪声干扰。
每一项音质要求又与一定的客观声场参量相对应。
室内音质设计则是通过建筑设计与构造设计保证各项客观物理指标符合主要的使用功能，以满足人们对良好音质的主观感受的要求。
表2-1给出了不同演场用途房间的声学设计与问题解决。
客观参量主要包含声压级与混响时间、反射声的时间分布与空间分布、两耳互相关函数、初始时延间隙、低音比和温暖感等。
1.2混响设计一般的考虑因素:（1）尺寸——当要求短混响时（语言用厅堂），宜将房间体积减至最小；当要求中等或长混响时（音乐用大厅），则要选择大一些的房间体积。
建筑音效设计与室内声学
建筑音效设计与室内声学在建筑设计的过程中，室内声学和音效设计扮演着重要的角色。
合理的室内声学设计能够提供良好的声音环境，而音效设计则使得建筑空间具有丰富的听觉感受。
本文将探讨建筑音效设计与室内声学的相关概念、原理及其在实际应用中的作用。
一、室内声学概述1.1 室内声学的定义和作用室内声学是研究建筑内部声波传播的学科，其目标是判断、改善和控制声学环境。
室内声学设计应考虑声波传播、混响、噪音和声音质量等因素，以实现舒适、清晰和无干扰的声学环境。
1.2 室内声学设计的原则（1）全面考虑声学特性：室内声学设计需要综合考虑建筑材料、空间布局、吸声与反射等因素，以实现理想的声学效果。
（2）控制噪声传播：通过噪声控制措施，减少外界噪声对建筑内部的影响，提高室内环境的舒适度。
（3）优化声学反射：合理的声学反射控制能够改善建筑内的声学环境，避免声音的过度反射和混响。
二、建筑音效设计原理2.1 建筑音效设计的定义和目标建筑音效设计是通过音效系统的布置和调试，以获得理想的声音效果和听觉体验。
其主要目标是提供适当的音质、音量和声场，以满足建筑的功能需求和用户的感受。
2.2 建筑音效设计的要素（1）音源：音效系统中的音源包括扬声器、音乐乐器等，其布置应考虑到声音传播的均衡性和覆盖范围。
（2）声场：声场是指声音在特定空间中的分布和反射情况，建筑音效设计应优化声场的形状和声学参数，以提供良好的听觉感受。
（3）音量：音效的音量是通过调节音源的音频输出和辅助设备的设置来实现的。
合理的音量设计可以使得声音在整个空间内保持均衡且适应需要。
（4）音质：音质是音效的品质表现，通过调节音效设备的参数、音源的选择和音频处理等手段来实现。
三、建筑音效设计与室内声学的综合应用3.1 建筑类型对音效设计与室内声学的影响不同的建筑类型对音效设计和室内声学的需求有所差异。
例如，音乐厅的设计注重混响时间和声学形状，而影院则需要考虑声音传播和吸声效果。
因此，在实际应用中，建筑的类型和功能需求是进行音效设计与室内声学规划的基础。
声学设计原理是什么
声学设计原理是什么声学设计是指通过科学的方法，在考虑声音传播和激励源的特点的基础上，对建筑物内的声学环境进行设计和改善的过程。
声学设计原理涉及到声音传播、声场分布、噪声控制等方面的知识，旨在创造出符合人们听觉需求的舒适环境。
1.声音传播原理声音是通过介质中的分子振动而传播的，其传播存在着传声路径、声波衰减以及反射、折射、散射等现象。
在声学设计中，需要对这些声音传播原理进行深入了解，以便合理地控制声音传播途径。
例如，通过加设隔音墙、隔音窗、减振器等措施，可以有效地降低声波传播的距离和强度。
2.声场分布原理声场是指声音在一定空间范围内的分布情况。
在声学设计中考虑到声场的分布对于舒适度和清晰度至关重要。
常见的声场分布原理包括：音响系统的设置、声场均匀性的保证以及声音聚焦等。
合理设置音源和扬声器的位置，选择合适的声学材料和处理手段，能够使声音在空间中均匀分布，避免声音的聚集和混响。
3.噪声控制原理在声学设计中，关注噪声控制原理是为了减少建筑物内部或外部的噪声对于人们正常生活和工作的干扰。
噪声的控制可以通过隔音、隔震、降噪等手段实现。
例如，在工业设备操作区域内设置隔声罩，并采用吸音材料进行噪声吸收，可以有效地降低工作噪声的传播和干扰。
4.声学设计的应用声学设计原理被广泛应用于不同领域，包括建筑、音乐厅、剧院、办公室等。
在建筑设计中，声学设计可以提供更好的室内音质和隔声效果，提高室内空间的舒适性。
而在音乐厅和剧院的设计中，声学设计原理可以帮助实现优秀的音色和声音反射，让观众在欣赏音乐和表演的同时能够获得更好的听觉体验。
总之，声学设计原理是为了创造出适宜人类听觉需求的舒适环境而进行的理论分析和技术应用。
通过深入研究声音传播、声场分布和噪声控制等原理，可以有效地改善建筑物内部的声学环境，为人们提供更好的听觉体验。
室内声学设计原理及其应用
室内声学设计原理及其应用概述室内声学设计是一门研究如何改善和优化室内声学环境的学科。
通过合理的声学设计，可以提高音质、降低噪音、改善语音传播效果等，为人们提供舒适的听觉体验。
本文将介绍室内声学设计的原理和一些实际的应用。
原理吸声材料室内声学设计中常用的一种方法是通过使用吸声材料来减少声音的反射，从而降低室内的噪音水平。
吸音材料通常具有良好的吸声特性，能够将声波能量转化为热能而不发生反射。
常见的吸声材料包括吸声板、吸声棉、吸声隔板等。
声音传播控制为了改善室内声学环境，需要控制声音的传播路径和方向。
通过合理的室内布局、隔音设计和声学隔离措施等，可以减少不必要的声音传播，降低噪音污染。
常见的控制方法包括加装隔音门窗、设置声音隔墙等。
模型建立与仿真在室内声学设计中，借助计算机模型建立和声学仿真技术可以帮助设计师更好地分析和优化声学环境。
通过建立合适的模型，并使用相关的仿真软件，可以模拟声波传播、吸声效果等，为声学设计提供科学依据。
应用音乐厅与剧院音乐厅和剧院是室内声学设计的重要应用领域。
良好的音质和声场效果对于演出效果至关重要。
合理的吸声材料、布局设计和声学调音等可以使得声音更加透明、均衡，提升听众的音乐鉴赏和观剧体验。
多媒体演播室在多媒体演播室的声学设计中，需要兼顾语音和音乐的表现效果。
通过合理的吸声和音响设备配置，可以清晰地传递语音信息，并减少回音和噪音的干扰，提高演播室的语音录制和后期制作效果。
教室和会议室在教室和会议室中，良好的声学设计可以提高语音传播效果，使得听众能够更清晰地听到演讲者的声音，减少干扰和疲劳感。
合适的吸声材料、声学屏障等可以帮助控制噪音和回音，提升听众的听讲体验。
医院和办公室在医院和办公室中，室内声学设计对人们的健康和工作效率有着直接影响。
通过降低噪音、优化声音传播路径和控制回音等，可以提供安静的工作和治疗环境，改善人们的工作和生活质量。
结论室内声学设计是一门综合学科，通过合理运用吸声材料、声音传播控制和模型建立与仿真等技术，可以提高室内声学环境的质量，为人们提供更好的听觉体验。
室内声学设计原理及其应用实验报告
室内声学设计原理及其应用实验报告1. 引言室内声学设计是建筑领域中一个重要的研究方向。
在室内环境中，声音的传播与反射会对听觉感知产生影响，因此良好的室内声学设计可以提供更好的听觉体验。
本实验旨在探索室内声学设计的原理，并通过应用实验来验证其效果。
2. 原理介绍2.1 声音传播与反射在室内环境中，声音的传播主要包括直接传播和反射。
直接传播是指声音直接从声源到达听者的路径，而反射是指声音从墙壁、地板、天花板等表面反射后再到达听者的路径。
当声音遇到表面时，会发生反射、吸收和透射等现象，这些现象会对声音的强度、频谱和声场均匀度产生影响。
2.2 吸声材料的应用吸声材料是一种能够吸收声音能量的材料，它可以减少声音的反射，从而减少室内的噪声、回声和共振。
常见的吸声材料包括吸声板、吸声棉等。
这些材料通常具有多孔结构，能够将声音的能量转化为热能，从而实现声能的吸收。
2.3 声学设计参数声学设计中的一些关键参数可以对室内声学环境进行评估和控制。
其中包括：•吸声系数：用来描述材料对声音的吸收能力。
吸声系数越高，材料吸收声音的能力越强。
•回声时间：指声音从声源发出到衰减到一定程度所经历的时间。
长的回声时间会导致室内产生明显的回声效果。
•均匀性：用来描述室内声场的均匀程度。
较好的均匀性可以使所有听者都能获得相似的听觉体验。
3. 实验设计本实验通过在实验室内设置不同的室内声学环境，来评估不同声学设计的效果。
具体实验设计如下：1.实验室内设置四种不同的室内声学环境：A、B、C、D。
其中A为控制组，不采取任何声学设计措施；2.在每种室内声学环境下，设置相同的声源，将声源产生的声音传播到固定的听者位置；3.使用专业的声学测试仪器对各个环境下的声音参数进行测试，包括吸声系数、回声时间和均匀性等；4.根据实验结果，评估各个环境下的听觉体验，并比较各个环境的优劣。
4. 实验结果与分析根据实验数据，我们得到了各个室内声学环境的声学参数。
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声学基础
第十章 室内声学原理
房间共振
驻波原理
驻波的 特点不是振 动的传播， 而是媒质中 各质点都做 稳定的振动 。
声学基础
第十章 室内声学原理
房间共振
如果两平行面间的距离为l，产生轴向共振的 条件为 l n /2 nc 由此可得出相应之轴向共振频率为 f 2l
切向共振 斜向共振
声学基础
第十章 室内声学原理
房间内声场的衰减与混响时间
混响时间：（描述室内声音衰减快慢的程
度）
在扩散声场中，当声源停止后从初始
的声压级减低60dB（相当于平均声能密度 降为原始值的百万分之一）所需的时间 。
声学基础
第十章 室内声学原理
房间内声场的衰减与混响时间
19世纪末，赛宾（Sabine）在进行大量吸 声试验的基础上，提出了室内混响理论。他首 先从试验中获得了混响时间的计算公式，可以 表示为
声学基础
第十章 室内声学原理
音质设计的一般要求
合适的响度
1. 2. 3. 4.
5.
声源的能量 观众厅的容积 房间的体形与吸声状况 适合要求的允许噪声级 扩声系统的考虑
声学基础
第十章 室内声学原理
音质设计的一般步骤
1）选择房间的尺寸
房间的尺寸大小要保证整个室内都有足 够的响度。若房间过大，传到远处的能量过 小，就必须考虑用电声了。房间的尺寸也决 定混响时间。混响时间大体与房间容积成正 比，与吸声量成反比。满场的混响时间不要 太低于空场的混响时间。 此外，房间的大小还要使听众不要离舞台 太远，在视觉上产生隔离感，并会使视觉与 听觉脱节。
声学基础
第十章 室内声学原理
室内声场的分析方法
波动声学 几何声学 统计声学
声学基础
第十章 室内声学原理
室内声场的分析方法
几何声学方法： 使用条件：反射面 或障碍物的尺寸要 远大于声波的波长 。
声学基础
第十章 室内声学原理
室内声场的分析方法
当声波的频率较高，即声波的波长小于房间 中反射面的尺度时，可以用几何光学中光线 的概念把声波的传播看做沿声线传播的声能， 而忽略声波的波动性能，这是几何声学的方 法。
声学基础
第十章 室内声学原理
声学基础
第十章 室内声学原理
室内声学基本概念 室内声场的分析方法 室内稳态声场
房间内声场的衰减与混响时间
房间共振 音质设计的一般要求
声学基础
第十章 室内声学原理
室内声场的分析方法
房间对声音的影响主要表现在以下四个方面： 引起反射声 改变音质 由于简振波的激发，增加声能密度 使声音在空间的分布发生变化
声学基础
第十章 室内声学原理
音质设计的一般要求
2）房间体形设计 为了充分利用有效声能，避免音质缺陷，需要 对房间的体形进行设计。常见的房间形状一般有 矩形、扇面形、马蹄形等。顶棚也有平面、多面 形或圆穹形等。 房间的体形设计要注意的是：使直达声都能到 达每个听众坐席。因此观众席要做成斜坡状，若 地面完全平坦，直达声会掠过听众头顶。
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
混响声场： 经过室内表面反射后到达接收点的反射声所形成 的声场，称为混响声场 。混响声场近似看作是扩 散声场 。 与混响声场对应的声压级 LPR LW 10lg(4 / R)
S R为房间常数： R 1
平均吸声系数可表示为
S i i / S i
室内声场的分析方法
需要注意的是，对于低频声， 63~125Hz，波长为5.4m~2.7m。在一个 各个表面尺寸均小于声波波长的小房间内， 几何反射定律将不适用。此外，当声波在 大房间内遇到小尺度的障碍物，或尺寸较
小的反射板时，将产生弯曲，即形成明显
的声衍射，但不会造成明显的扩散反射。
声学基础
r r0 以混响声为主
r r0
直达声场与混响声场相等
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
临界距离（混响半径）
Q 4 2 4 r R
1 RQ r0 0.14 RQ 4
混响半径与声源指向性因子和房间常数R的 平方根成正比
要提高房间的清晰度，一方面可以通过选用方向 性较强即指向性因子值大的扬声器来增大房间的 混响半径； 另一方面可以通过增加房间吸声即增加房间常数R 的方法，增大房间的混响半径，从而提高清晰度。
声学基础
第十章 室内声学原理
房间共振
简正频率就是房间做自由振动的固有频率，
因此当房间中声源的激发频率与房间中某一
固有频率一致时，房间就会产生共振。简正
频率分布密集均匀就表示房间的传输频率特 性均匀，否则就表示频率特性不均匀。
声学基础
第十章 室内声学原理
房间共振
从简正波的角度考虑，要使房间的声学性质 较优良就应该保证： （1）简正方式要尽可能的多； （2）各简正频率尽可能均匀地分布在所需频 率范围内，应尽量避免简并化； （3）各类简正波的混响时间要尽可能地相同。
声学基础
第十章 室内声学原理
音质设计的一般要求
3）考虑房间内的声扩散问题
采用材料表面吸声或采用不规则形状材料、
交错布置等，可使声场分布均匀，不产生回
声或声聚焦现象。
声学基础
第十章 室内声学原理
音质设计的一般要求
4）混响时间选择和计算 其目的是根据使用要求选择合适的混响时 间。混响时间并不是决定室内音质的唯一 参量，但不可否认它是一个非常重要的参 量。因此，要根据房间大小，对于各类房 间“最佳混响时间”的参考指标，房间内 的墙壁、实物等“吸声量”来计算混响时 间。
声学基础
第十章 室内声学原理
房间内声场的衰减与混响时间
声源在室内发声，其声场的变化可分为三 个过程。 首先是声音逐渐增大的增长过程，然后声 音达到稳定状态，当房间内声场达到稳态后， 突然关闭声源，房间内的声源并不立即消失， 而要持续一段时间，有一个逐渐减小的过程， 或叫声音的衰减过程。
这种声音的延续现象叫混响
相对增强； •当距离增加到一定程度时，房间内的混响声场
转化为占主要地位。
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
由直达声场为主转化为以混响声场为主 时，这个转折点离声源中心的距离r0叫做自 由场半径、混响半径，有时也叫做临界距离 。
r r0 以直达声为主
声学基础
第十章 室内声学原理
室内声场的分析方法
由于房间各表面对声音反射时还要吸收一部 分声能，因此，反射声随反射次数的增多， 强度将逐渐减弱。此外，反射声到达人耳处 的路程要长于直达声，因而反射声到达听声 人处的时间要滞后于直达声，反射次数越多 的声音，滞后的时间也就越长。
声学基础
第十章 室内声学原理
4Vf c2 Sfc2 lf c N 3 2 8c 3c 4c
l 4(lx l y lz )
在 f 范围内简正振动的总数
4 f 2V fS l N ( 2 )f 3 c 2c 8c
声学基础
第十章 室内声学原理
房间共振
简正频率“简并化”
不同的简正波具有相同的简正频率。 简并化的结果很可能在某一频率范围内没 有简正频率，而在另一频率范围内却有很 多简振频率，造成简正频率分布不均，从 而使声场起伏较大，分布不均。
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
室内声的组成： 直达声 近次反射声 混响声
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
直达声：由声源直接到达接收点的声音。 直达声的声强基本上按照与声源距离的平 方成反比而衰减。 近次反射声：一般是指在直达声之后相对 延迟时间为50ms内到达的反射声。近次反 射声会对直达声起到加强作用。此外，短 延时反射声和侧向反射声对音质有很大影 响。
赛宾公式只适用于当室内平均吸声系数较小的 情况，满足 0.2 时，有 V T60 0.161 S 现在普遍采用的是伊林（Erying）公式
声学基础
第十章 室内声学原理
房间共振
房间共振与声染色
声源发声，激发房间某些固有频率 （或称简正频率）的声音，即出现共振，声 源中的某些频率被特别的加强，从而出现 “声染色”现象。
室内稳态声场
把直达声与混响声场叠加在一起，就得到实 际的总声场。 在空气中，总声场的声压级为 ：
Q 4 LP LW 10 lg( ) 2 R 4r
其中声源声功率Lw是由扬声器性能给定的
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
•离声源比较近时，直达声占主要地位； •当离声源中心的距离逐渐增大时，房间的影响
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
房间内的声能密度达到了稳定状态，形成 了稳定声场。 当声源发出的声功率与在房间内被吸收掉 的声功率相等时，房间内的声能保持一定。
声学基础
第十章 室内声学原理
室内稳态声场
直达声场 ： 由声源直接传到接收点的直达声所形成的声场 。 直达声场是自由声场。 QW ID 4r 2 距点声源距离r 处与直达声相对应的声压级为 Q LPD LW 10 lg( ) 2 4r
声学基础
第十章 室内声学原理
房间共振
在一矩形房间内，计算房间共振频率（包括 轴向、切向、斜向三种共振）的普遍公式为
f nx ny nz
c nx 2 ny 2 nz 2 1/ 2 [( ) ( ) ( ) ] 2 lx ly lz