建筑声学1---基本知识要点20140118

2、定义响度级 A、 选定标准声音： 1000Hz（纯音）——Lp=50dB B、f1(2000Hz)（待测）——Ｌｐ＝48ｄＢ
f2(100Hz) (待测）——Ｌｐ＝59ｄＢ
他们的响度级都是： 50方 定义：某频率声音的响度级等于根据听力正 常的听音的听音判断为等响的1KHz 纯音的声压级。 单位： 方 1KHz的声压级为响度级
声强：
W I 2 4r
（W/m2）（点声源）
注意：人耳听觉不与这些量成线性关系，而是与 这些量的对数量成线性关系，即人耳的听
觉与这些量的对数量直接对应。
声压级：
P0=2×10-5
P Lp 20 lg P0
（dB）
人耳能听到的最小声音的声压级Lp为0 dB， 感觉疼痛的声音的声压级Lp是120 dB。 声压p每增加一倍，声压级就增加6dB， 声压p增加10倍，声压级增加20dB。
（1）、 人耳对自然界2000～4000 Hz的声音最敏感，
（2）、1000 Hz以下，人耳的灵敏度随频率的降低而 减少； （3）、 4000 Hz以上，随频率的增高也呈减小的趋势。
一般的说人耳对高频敏感，对低频不敏感
3、总声级（不同频率复合声的响度级的叠加）
复合声用声级计的ABCD计权网络测量，记作dB （A），dB（B），dB（C），dB（D）。在音 频范围内测量时，多使用A计权网络。目前我 们用的基本上都是A声级 这些计权网络是复合声各频率的响度级按一定规 律叠加后的和 ， A声级是对500赫兹以下声音按图中的规律衰减后 叠加的结果
对策： １、使房间三方尺寸不成简单整数比。
２、表面作成不规则形状，作扩散处 理，
墙面不平行。
３、吸声材料不规则布置。
４、如>０．３，共振现象不明显．
作业： 1、 (2006)在计算室内混响时间时，空气对声波的 吸声影响主要在哪段频段？ A 高频段 B 中、高频段 C 低频段 D 中频段 答案：A 2、 (2006)为了克服“简并”现象，使其共振频率 分布尽可能均匀，房间的几何尺寸应选取哪种比例 合适？ A 7×7×7 B 6×6×9 C 6×7×8 D 8 × 8 ×9
等于最大声音的声压级，这时小的声压级可忽略
不计。

（三）响度级与响度——主观计量 1、声音既是一个客观物理量又是一个主观量。
频率相同，强度（声压级）不同——响度不同
强度（声压级）相同，频率不同——响度不同




例：Lp = 40 dB
f：1000Hz 响
〉 100Hz

判断：频率不同，声压级（强度）不同的两个 声音其响度一定不同吗？
建筑声学知识要点一
北京建筑大学 李英
第一节 建筑声学基本知识
一. 声音的基本性质
（一）声音的产生与传播 声源：振动的物体
声波：振动的传播
（二）频率、波长与声速
频率：人耳可听频率为20～20,000 Hz
波长：1.7cm-----17米
声速
钢： 5000 m/s
松木：3320 m/s 水： 1450 m/s
8、 (2005)声波遇到下列哪种形状的界面会产
生声聚焦现象？
A 凸曲面
C 平面
B 凹曲面
D 不规则曲面
9、(2005)噪声对人影响的常用计量单位是：
A 分贝（dB）
（N/m2）
B 巴（Pa）
D 牛顿/平方米
C 分贝（A）[dB（A）]
10、(2005)两个声音传至人耳的时间差在多少
毫秒（ms）之内，人们就不易觉察是断续的？
例：在一自由声场中，距离面声源2m远的直达 声的声压级为65dB，则距声源4m处的声压级为： A. 65dB C. 61dB B. 63dB D.59dB
二、混响和混响时间计算公式
混响过程：对室内音质影响很大 声源停止后，室内声场逐渐被房间内表面所 吸收而消 失的过程。此过程与听音的质量关 系极大 。 停止发声→直达声→一次反射声→二次反、 射声→………… 多次反射声整个过程连续且 逐渐衰减——是一个逐渐衰减的混响过程.
理只能降低混响声能（也就是反射声能）。
四、房间共振和共振频率
（一）干涉——同频率的两列声波相遇叠加使某 些点被加强，某些点被减弱 （二）驻波——同频率的两列声波相遇叠加使某 些点始终被加强，某些点始终被减弱 （二）矩形房间的共振频率(简并—共振频率的 叠加，产生声染色 声染色-----声音失真 现象：越方正的房子越容易出现声染色
C 86dB
D 87dB
3、 (2007)尺度较大的障板，对中、高频声波有下列 哪种影响
A 无影响
C 绕射
B 反射
D 透射
4、（2006）高频声波在传播途径上，遇到相对尺寸 较大的障板时，会产生哪种声学现象？ A 反射 C 扩散 B 干涉 D 绕射
5、（2006）声波遇到哪种较大面积的界面，会产
答案：B
四、人的主观听觉特性
1、哈斯效应 听觉暂留：人耳的听觉暂留为50 ms， 即1/20 s 2、双耳听闻现象——确定声音的大致方位 人耳对水平方向的声音变化敏感，对垂直方 向 不敏感 3、掩蔽现象
时差效应（哈斯效应）
反射声 声源 直达声
反射声——直达声时间差> 50毫秒（ms） 人耳可能听出两个声音——可能形 成回声。
例：关于声源指向性，哪一项不正确？ A. 点声源无方向性 B. 声源方向性是与声源大小有关 C. 频率越高，声源指向性越强 D. 声源尺寸比波长越大，指向性越强 声源指向性取决于声源尺寸和声波波长的相对大 小，声源尺寸比波长小得多，可看成无指向性点 声源；反之声源尺寸比波长大得多时，指向性就 强。
生声扩散现象？ A 凸曲面 C 平面 B 凹曲面 D 软界面
6、 （2006）两个声音传至人耳的时间差为多少 毫秒（ms）时，人们就会分辨出他们是断续的？
A 25ms
C 45ms
B 35ms
D 55ms
7、 (2005)低频声波在传播途径上遇到相对尺
寸较小的障板时，会产生下列哪种声现象？ A 反射 C 扩散 答案：D B 干涉 D 绕射
A 500ms B 300ms
C 100ms
D 50ms
11、（2004）声波传至比其波长大很多的坚实障 板时，产生下列哪种情况？ A 反射 B 透射 C 扩散 D 绕射 12、 (2004)声音的产生来源于物体的何种状态？ A 受热 B 受冷 C 振动 D 静止 13、(2004)单一频率的声音称之为什么？ A 噪声 B 纯音 C 白噪声 D 粉红噪声
1/3 倍频带
（四）声波的绕射、反射、散射和折射
1、声的绕射（衍射）



1）现象1：隔障碍物可听到声音,声波在经过 障碍物时，其传播方向要发生改变， 能绕过障碍物继续前进的现象。 。 2）现象2：声波穿过小孔，波长比孔径大的多 3) 现象3：声波遇到比波长小得多的坚实障板 时 会发生绕射 特点：声波的频率越小，波长越长绕射的现象 越明显
（五）声波的透射与吸收
反射系数：
r

Er E0
E E0
透射系数： 吸声系数：
问题:无反射 的窗洞吸声 系数是多少?
a=1-r
二、声音的计量
（一）声功率、声强和声压 声功率：W （声源特性）
声强：
W I 2 4r
P I c
2
（W/m2）（点声源）
声压P：
二、声音的计量 （一）声功率、声强和声压
列人耳对声音的哪种特性？
A 时间计权 C 最大声级 B 频率计权 D 平均声级
提示：dB（A）是A声级的声学计量单位，人耳 对低频不敏感，对高频敏感，A声级正是反映了 声音的这种特性按频率计权得出的总声级。
2、(2007)机房内有两台同型号的噪声源， 室内总噪声级为90dB，单台噪声源的声级 应为多少？ A 84dB B 85dB
三、声音的频谱 和声源的指向性
（一）声音的频谱 只有单一频率的声音叫纯音，
有很多频率组合在一起的
声音叫复合声。
（二）、声源的指向性 当声源尺寸L和声波波长之间的关系为： 1、L《入时： 无方向性，声源可看作点声源，球面波。 2、L 入时： 有方向性，声源已不是点声源。 L比入大得越多，指向性越强。 频率越高、波长越短，方向性越强； 频率越低、波长越长，方向性越差
声压级的叠加：
声压级不能简单的算术相加，必须按对数规
律相加 几个相同声音的叠加，叠加后的声压级为：
Lp = Lp1 + 10 lg n（dB）
请记住：
10 lg 2
= 3
20 lg 2 = 6
10 lg 4 = 6
两个声压级相等的声音叠加时，总声压级比一个声 压级增加3 dB。 如两个70 dB的声音叠加后为73 dB 如果两个声音的声压级差超过10 dB，其总声压级
为了克服“简并”现象，使其共振频率分布 尽可能均匀，房间的几何尺寸应选取哪种比 例合适？ A 7×7×7 B 6×6×9 C 6×7×8 D 3×6×9
Fra Baidu bibliotek
3、（2004）混响时间是指室内声波自稳态级 衰减多少分贝(dB)所需时间？ A 30 B 40
C 50
D 60
4、（2004）在计算混响时间，考虑空气吸收
直达声
反射声
dB
Q:
房间常数
（二）混响半径
Q/4 r2 ——直达声对声压级的贡献
4/R —— 混响声对声压级的贡献 当Q/4 r2 = 4/R 时 ， 直达声能和混响声能相等时 rc =0.14 (Q/R) 1/2 —— 混响半径或称临界半径
当r 〉 rc 时 做吸声处理效果好；因为吸声处
第二节 室内声学原理
一、自由声场（无反射）
（一）点声源观测点与声源的距离增加一倍，声压级
降低6dB。
Lp =Lw— 20lg r --11
（二）无限长的线声源观测点与声源的距离增 加一倍，声压级 降低3dB。 交通噪声观测点与声源的距离增加一倍， 声压级降低4dB。 （三）面声源观测点与声源的距离增加，声压 级不衰减。
衰减的快慢与室内的总吸声量以及房间容积有
关。 室内吸声量越大——衰减越快，混响过程越短。
房间容积越大——衰减越慢，混响过程越长。 问题:在房间内布置吸声材料能降低声能密度， 它是降低反射声能密度还是直达声能密度？
混响时间计算公式
（一）混响时间
声能衰减60dB所需的时间(也可说是声压级衰 减60dB

思考题： 在自家厕所里常听见楼上人说话声，有人 说这是厕所上下连通的金属管道多的缘 故，因为金属传声速度很快，你认为对 吗？
（四）声波的绕射、反射、散射和折射 2、反射条件： 障碍物—反射板的尺 度充分大 （大于波长）



典型反射面 平面——镜象反射 凹面——形成声聚焦 凸面——声扩散或叫 散射（衍射）
（二）赛宾公式
（三）伊林---努特生公式：
0.161V s T60 S *
(成立条件ā ＜0.2)
0.161V T60 S ln(1 ) 4mV
4m----空气吸收系数，在≥2000Hz时（高频段）需考虑。
三、室内声压级计算与混响半径
（一）室内声压级计算
Q 4 Lp LW 10 lg( ) 2 4r R S R 1
的影响时，主要考虑下列哪个频段？
A 高频 C 中低频 B 中频 D 低频
软木： 500 m/s
空气中的声速为 340 m/s
c=λ·f
λ=c/f
高高频——短波
低频——长波
大于1000Hz称高频，
500----1000Hz称中频
500Hz以下称低频
（三）频带 倍频带---倍频程(按2的倍数分频率的 方法 ）
1000 4 22 250
常用倍频程:
63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000,8000
或反射声和直达声的声程差 大于17米可能形成回声
R1 R2 D 17m
可能会出现回声
五、声音三要素
（一）声音的强弱：声压级，声强级，响度级，频 率。
（二）音调的高低：声音的频率。
（三）音色的好坏：复合声的频率成分及强度； 乐器发出的复合声：基音、泛音的数目、频率
和强度。
作业： 1、(2007)常用的dB（A）声学计量单位反应下