《建筑声学基础知识》PPT课件
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第九章_建筑声学的基本知识
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。 • 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
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建筑物理
二、频率、波长与声速
• 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)。
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(50 00一10000)µW。
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建筑物理
2． 声强
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／㎡。
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建筑物理
• 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：
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建筑物理
三、声波的特性
1、波阵面与声线
• 声波从声源出发，在同一个介质中按一定方向 传播，在某一时刻，波动所达到的各点包络面 称为“波阵面”
• 波阵面为平面的称为“平面波”，波阵面为球面 的称为“球面波”。由一点声源辐射的声波就是 球面波，但在离声源足够远的局部范围内可以 近似地把它看作平面波。
C 331 .4 1
273
(m / s)
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建筑物理
二、频率、波长与声速
• 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)。
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(50 00一10000)µW。
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建筑物理
2． 声强
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／㎡。
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建筑物理
• 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：
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建筑物理
三、声波的特性
1、波阵面与声线
• 声波从声源出发，在同一个介质中按一定方向 传播，在某一时刻，波动所达到的各点包络面 称为“波阵面”
• 波阵面为平面的称为“平面波”，波阵面为球面 的称为“球面波”。由一点声源辐射的声波就是 球面波，但在离声源足够远的局部范围内可以 近似地把它看作平面波。
C 331 .4 1
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建筑声学1.pptx
波阵面：声波从声源发出，在同一介质中按一定方向传播，在某 一时刻，波动所到达的各点的包迹面称为波阵面
平面波：波阵面平行于传播方向垂直的平面的波——面声源 球面波：波阵面为同心球面的波—————————点声源 柱面波：波阵面为同轴柱面的波—————————线声源
声源的方向性 声波的传播是能量的传递，而非
因为顺序的倍频带带宽都不相等，而是增加为2倍。例如从 200 Hz到400 Hz的频带，带宽是200 Hz；从400 Hz到800 Hz频带，带宽则为400 Hz。
因此，倍频带的中心频率须由上限频率与下0Hz至400Hz的频带，其中心频率是283Hz（可由算 式求得）。
将可听频率范围的声音分段测量，以中心频率 作为本段的名称，分为：
倍频程（倍频带）：f2 / f1=2n, n=1，中心频率： 125，250，500，1000，2000，，4000…Hz。
1/3倍频程（1/3倍频带）： f2 / f1=2n, n=1/3 100,125,160; 200,250,315; 400,500,630;…… 中心频率是上限和下限的几何平均值
其中，人耳感觉最重要的部分约在 100Hz~4000Hz,相应的波长约3.4m~8.5cm
第3.1章 基本知识 波长：声波在传播途径上，两个相邻同相
位质点间的距离。符号：λ，单位：m。
声速：声波在弹性介质中传播的速度。符 号：C,单位：m/s,介质的密度愈大，声音 传播的速度愈快，在真空中的声速为0， 在15ºC时，在空气中的速度 C=340m/s.
第3篇 建筑声学
人们所处的各种空间环境，总是伴随着一定的声环境。 在各种空间环境里，人们对需要听的声音，希望听得
清楚、听得好；对于不需要听的声音，则希望尽可能 的降低，以减少其干扰。 因此，适宜的声环境是人们对空间环境功能要求的组 成部分。
平面波：波阵面平行于传播方向垂直的平面的波——面声源 球面波：波阵面为同心球面的波—————————点声源 柱面波：波阵面为同轴柱面的波—————————线声源
声源的方向性 声波的传播是能量的传递，而非
因为顺序的倍频带带宽都不相等，而是增加为2倍。例如从 200 Hz到400 Hz的频带，带宽是200 Hz；从400 Hz到800 Hz频带，带宽则为400 Hz。
因此，倍频带的中心频率须由上限频率与下0Hz至400Hz的频带，其中心频率是283Hz（可由算 式求得）。
将可听频率范围的声音分段测量，以中心频率 作为本段的名称，分为：
倍频程（倍频带）：f2 / f1=2n, n=1，中心频率： 125，250，500，1000，2000，，4000…Hz。
1/3倍频程（1/3倍频带）： f2 / f1=2n, n=1/3 100,125,160; 200,250,315; 400,500,630;…… 中心频率是上限和下限的几何平均值
其中，人耳感觉最重要的部分约在 100Hz~4000Hz,相应的波长约3.4m~8.5cm
第3.1章 基本知识 波长：声波在传播途径上，两个相邻同相
位质点间的距离。符号：λ，单位：m。
声速：声波在弹性介质中传播的速度。符 号：C,单位：m/s,介质的密度愈大，声音 传播的速度愈快，在真空中的声速为0， 在15ºC时，在空气中的速度 C=340m/s.
第3篇 建筑声学
人们所处的各种空间环境，总是伴随着一定的声环境。 在各种空间环境里，人们对需要听的声音，希望听得
清楚、听得好；对于不需要听的声音，则希望尽可能 的降低，以减少其干扰。 因此，适宜的声环境是人们对空间环境功能要求的组 成部分。
《建筑声学》课件
04
建筑声学的挑战与解决方案
噪声污染问题
总结词
噪声污染是建筑声学面临的主要挑战之一，它会对人们的日常生活和工作产生负面影响。
详细描述
随着城市化进程的加速，噪声污染问题愈发严重。交通噪声、工业噪声和娱乐噪声等不同来源的噪声对人们的生 活和健康造成了严重影响。为了解决这一问题，需要采取有效的隔音和降噪措施，如使用隔音材料、设计合理的 建筑布局等。
建筑声学的重要性
提高居住和工作环境的舒适度
01
良好的建筑声学环境可以提高人们的生活和工作质量，减少噪
音干扰。
保证建筑的正常使用
02
建筑声学设计可以保证建筑的正常使用，如音乐厅、剧院等需
要良好的声学效果。
保护人们的健康
03
不良的建筑声学环境可能对人们的听力造成损害，建筑声学设
计可以保护人们的健康。
建筑声学的历史与发展
回声问题
总结词
回声问题通常是由于建筑内部空间过于空旷或反射面过多所导致。
详细描述
回声问题不仅会影响人们的正常交流，还会对一些需要清晰语音的应用场景产生干扰。 为了解决这一问题，可以采用吸音材料、调整反射面的角度和形状等方法，以减少回声
的产生。
隔音问题
总结词
隔音问题是指建筑物的隔音性能不足， 导致室内外的声音相互干扰。
声屏障
利用屏障物来阻挡声波传 播，如高速公路两侧的隔 音墙。
03
建筑声学的应用
室内声环境设计
总结词
室内声环境设计主要关注室内空间中声音的传播、扩散和吸收，以提高室内环境 的听觉舒适度和语音清晰度。
详细描述
室内声环境设计通过合理布置室内家具、地面材料、墙面材料等，以及利用声学 原理进行隔音、吸音和反射处理，以达到良好的听觉效果。
1-建筑声学的基本知识 1
就会被分解成许多较小的反射声线，并且使传播的立 体角扩大，这种现象称之为扩散反射。适当的声波扩 散反射可以促进声音分布均匀，并可防止一些声学缺 陷的出现。
1-建筑声学的基本知识
• 扩散反射可分为完全扩散反射和部分扩散反射两 种。前者是将入射的声线均匀地向四面八方反射，即 反射的方向分布完全与入射方向无关；作后者是指反 射同时具有镜像和扩散两种性质，即部分镜像反射， 部分作扩散反射。
•
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，记作W，单位是瓦（W）或微瓦
（μW）。 是属于声源本身的一种特性。
声源种类 喷气飞机 汽锤 汽车 钢琴 女高音 对话
几种不同声源的声功率 声功率
10kW 1W 0.1W 2mw 1000-7200μW 20μW
1-建筑声学的基本知识
1-建筑声学的基本知识
• 第1章 建筑声 1 声音的物理性质
• 本节要点： • 1.
1-建筑声学的基本知识
• 1.1声音 声源 空气中的声波
声音是人耳所能感觉 到的“弹性”介质的振动， 是压力迅速而微小的起伏 变化。
声音产生于物质的振 动，例如扬声器的膜片、 拨动的琴弦等。这些振动 的物体称之为声源。
1-建筑声学的基本知识
• 二、声强级LI
•
声强级是声强与基准声强之比的对数的10倍，
记作LI，单位也是分贝（dB），可用下式表示：
I LI 10 lg I0
式中 I ——某点的声强，W/m2；
I 0 ——基准声强，10-12W/m2。
1-建筑声学的基本知识
• 三、声压级
•
声压级是声压与基准声压之比的对数乘以20，
• 应注意不同波长与扩散反射之间的关系
1-建筑声学的基本知识
• 扩散反射可分为完全扩散反射和部分扩散反射两 种。前者是将入射的声线均匀地向四面八方反射，即 反射的方向分布完全与入射方向无关；作后者是指反 射同时具有镜像和扩散两种性质，即部分镜像反射， 部分作扩散反射。
•
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，记作W，单位是瓦（W）或微瓦
（μW）。 是属于声源本身的一种特性。
声源种类 喷气飞机 汽锤 汽车 钢琴 女高音 对话
几种不同声源的声功率 声功率
10kW 1W 0.1W 2mw 1000-7200μW 20μW
1-建筑声学的基本知识
1-建筑声学的基本知识
• 第1章 建筑声 1 声音的物理性质
• 本节要点： • 1.
1-建筑声学的基本知识
• 1.1声音 声源 空气中的声波
声音是人耳所能感觉 到的“弹性”介质的振动， 是压力迅速而微小的起伏 变化。
声音产生于物质的振 动，例如扬声器的膜片、 拨动的琴弦等。这些振动 的物体称之为声源。
1-建筑声学的基本知识
• 二、声强级LI
•
声强级是声强与基准声强之比的对数的10倍，
记作LI，单位也是分贝（dB），可用下式表示：
I LI 10 lg I0
式中 I ——某点的声强，W/m2；
I 0 ——基准声强，10-12W/m2。
1-建筑声学的基本知识
• 三、声压级
•
声压级是声压与基准声压之比的对数乘以20，
• 应注意不同波长与扩散反射之间的关系
建筑声学培训课件
室内空气质量与健康
熟悉室内空气质量与健康的关系，如室内空气污染对人体的危害等方面的知识。
绿色建筑中的声环境
01
绿色建筑的概念及其对声环境的要求
了解绿色建筑的概念及其对声环境的要求，如节能、环保、健康等方
面的要求。
02
绿色建筑中声环境的优化设计
掌握绿色建筑中声环境的优化设计方法，如采用高效节能扩声音箱、
详细描述
综合声学解决方案需要根据不同的使用功能进行分类，如商场、车站、博物馆等 。针对不同功能，采用不同的声学设计和设备配置方案，确保良好的声学环境和 使用体验。
06
设计案例讨论与展示
案例1：音乐厅设计
总结词
声学性能优良的音乐厅设计
详细描述
音乐厅是举办音乐会、演唱会等音乐活动的场所，需要满足 观众听闻效果和演出效果双重标准。设计时应该采用怎样的 声学材料和设计手法，保证音乐厅内的音质达到最佳状态？ 同时，如何解决音乐厅内的声学缺陷？
声音的反射、吸收和 透射
• 声波的反射 • 声波的吸收 • 声波的透射
要点三
建筑声学的基本参数
• 声音的衰减 • 混响时间 • 本底噪声 • 声音的清晰度和质量
02
建筑声学设计原则
音质设计原则
1 2
音质设计的基本要求
了解音质设计的基本原则，包括清晰度、丰满 度、明亮度、温暖度等方面的要求。
音质设计的重点
合理的扩声系统设计等。
03
绿色建筑中声环境的评估与检测
熟悉绿色建筑中声环境的评估与检测方法，如评估指标、检测技术等
方面的知识。
03
建筑声学材料与构造
吸声材料与构造
吸声材料
如矿棉、玻璃纤维、软木板等，它们能有效吸收高频声音。
熟悉室内空气质量与健康的关系，如室内空气污染对人体的危害等方面的知识。
绿色建筑中的声环境
01
绿色建筑的概念及其对声环境的要求
了解绿色建筑的概念及其对声环境的要求，如节能、环保、健康等方
面的要求。
02
绿色建筑中声环境的优化设计
掌握绿色建筑中声环境的优化设计方法，如采用高效节能扩声音箱、
详细描述
综合声学解决方案需要根据不同的使用功能进行分类，如商场、车站、博物馆等 。针对不同功能，采用不同的声学设计和设备配置方案，确保良好的声学环境和 使用体验。
06
设计案例讨论与展示
案例1：音乐厅设计
总结词
声学性能优良的音乐厅设计
详细描述
音乐厅是举办音乐会、演唱会等音乐活动的场所，需要满足 观众听闻效果和演出效果双重标准。设计时应该采用怎样的 声学材料和设计手法，保证音乐厅内的音质达到最佳状态？ 同时，如何解决音乐厅内的声学缺陷？
声音的反射、吸收和 透射
• 声波的反射 • 声波的吸收 • 声波的透射
要点三
建筑声学的基本参数
• 声音的衰减 • 混响时间 • 本底噪声 • 声音的清晰度和质量
02
建筑声学设计原则
音质设计原则
1 2
音质设计的基本要求
了解音质设计的基本原则，包括清晰度、丰满 度、明亮度、温暖度等方面的要求。
音质设计的重点
合理的扩声系统设计等。
03
绿色建筑中声环境的评估与检测
熟悉绿色建筑中声环境的评估与检测方法，如评估指标、检测技术等
方面的知识。
03
建筑声学材料与构造
吸声材料与构造
吸声材料
如矿棉、玻璃纤维、软木板等，它们能有效吸收高频声音。
建筑声学培训课件
建筑声学技术
吸声材料与技术
吸声材料类型
多孔吸声材料、颗粒状吸声材料 、板状吸声材料等。
吸声原理
通过材料表面的微小空隙或颗粒的 振动来吸收声能。
吸声性能评价
吸声系数、频谱特性、隔声量等。
隔声材料与技术
隔声材料类型
砖、混凝土、钢板等。
隔声原理
通过材料对声音的反射和传播路径的阻断来降低 声音的传播。
隔声性能评价
建筑声学培训课件
汇报人： 2023-12-19
目录
• 建筑声学概述 • 建筑声学原理 • 建筑声学技术 • 建筑声学应用 • 建筑声学案例分析 • 总结与展望
01
建筑声学概述
定义和基本概念
定义
建筑声学是研究建筑环境中声音 传播、声音效果、声音控制和声 音设计的科学。
基本概念
包括声音的传播、反射、吸收、 扩散、干涉、衍射等。
声源辐射与接收
声源发出的声波通过空气 传播，被接收器（如耳朵 ）接收并感知。
声音的反射、吸收和透射
声音反射
声波遇到障碍物时，会有一部分 声能被反射回来，形成回声。
声音吸收
声波在传播过程中，会逐渐被介 质吸收，减少声能。
声音透射
声波遇到某些介质时，会穿过介 质继续传播，如玻璃、金属等。
建筑声学的设计原则
建筑声学的重要性
保证良好的听觉环境
建筑声学可以有效地控制和改善建筑 内的声音环境，保证良好的听觉效果 。
提高生活质量
促进健康
建筑声学可以减少噪音对人们健康的 危害，如听力损失、失眠等。
良好的建筑声学环境可以提高人们的 生活质量和工作效率。
建筑声学的发展历程
01
02
03
吸声材料与技术
吸声材料类型
多孔吸声材料、颗粒状吸声材料 、板状吸声材料等。
吸声原理
通过材料表面的微小空隙或颗粒的 振动来吸收声能。
吸声性能评价
吸声系数、频谱特性、隔声量等。
隔声材料与技术
隔声材料类型
砖、混凝土、钢板等。
隔声原理
通过材料对声音的反射和传播路径的阻断来降低 声音的传播。
隔声性能评价
建筑声学培训课件
汇报人： 2023-12-19
目录
• 建筑声学概述 • 建筑声学原理 • 建筑声学技术 • 建筑声学应用 • 建筑声学案例分析 • 总结与展望
01
建筑声学概述
定义和基本概念
定义
建筑声学是研究建筑环境中声音 传播、声音效果、声音控制和声 音设计的科学。
基本概念
包括声音的传播、反射、吸收、 扩散、干涉、衍射等。
声源辐射与接收
声源发出的声波通过空气 传播，被接收器（如耳朵 ）接收并感知。
声音的反射、吸收和透射
声音反射
声波遇到障碍物时，会有一部分 声能被反射回来，形成回声。
声音吸收
声波在传播过程中，会逐渐被介 质吸收，减少声能。
声音透射
声波遇到某些介质时，会穿过介 质继续传播，如玻璃、金属等。
建筑声学的设计原则
建筑声学的重要性
保证良好的听觉环境
建筑声学可以有效地控制和改善建筑 内的声音环境，保证良好的听觉效果 。
提高生活质量
促进健康
建筑声学可以减少噪音对人们健康的 危害，如听力损失、失眠等。
良好的建筑声学环境可以提高人们的 生活质量和工作效率。
建筑声学的发展历程
01
02
03
《建筑声学基础知识》幻灯片PPT
波长 λ（m） 在传播路径上，两相邻相位质点之间的距离
频率f（Hz） 质点在单位时间内振动的周期数
➢ 人耳所能感觉到的具有一定强度的声波的频率范围 大约在20~20000Hz之间；
➢ 低于20Hz的声波称为次声 ➢ 高于20000Hz的称为超声 ➢ 频带、倍频程、1/3倍频程
4、声压级、声强级、声功率级
基本任务是研究室内声波传输的物理条件和声学处 理方法，以保证室内具有良好听闻条件；研究控制 建筑物内部和外部一定空间内的噪声干扰和危害。 取得良好的声学功能和建筑艺术的高度统一的效果， 这是科学家和建筑师进行合作的共同目标。
2、声波的产生
声音产生的两个必要条件： 振动源：没有振动物体作为振动源，声音就无从产生； 传播介质：没有介质，声音就无法传播，例如在真空中
就没有声音。
在空气中，声音就是振动在空气中的传播，我们可以 称之为声波。
3.声波的速度、波长与频率 c=fλ
声速 c（m/s） 声波在弹性媒质中的传播速度称为声速。 在常温下，空气中的声速一般按340 m/s计算
表1 声音在不同介质中的声速
介质 钢 松木 水 软木
声速（m/s） 5000 3320 1450 500
单位 分贝（dB）
相应的环境 人耳最低可闻阀 轻声耳语 安静的室内 相距1m处交谈 城市干道旁、公共汽车内 织布机旁 风动铆钉机旁 锅炉车间、钢铁厂（疼痛阀） 喷气飞机起飞时
声压级（dB） 0 20 40 60 80
100 110 120 140
4.1 声压级的叠加
两个声压级相同的声音相加，其总声压级增加约 3dB
《建筑声学基础知识》幻 灯片PPT
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最新0第一章_建筑声学基本知识
3、声强级(sound intensity level) LI
I
2020年8月3日
LI 10log10
(dB) I0
建筑声学8
第十章 建筑声学基本知识
第二节 声音的计量
Lp20lo1g0PPo(dB)
声压级的叠加
10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 0dB+10dB=? 答案分别是：13dB、3dB、10dB.
在100Hz~4000Hz,相应的波长约3.4m~8.5cm 。
参数间存在如下关系：c=f* 或 =c/f
2020年8月3日
建筑声学4
第十章 建筑声学基本知识
第二节 声音的计量
声波是能量的一种传播形式。人们常谈到声音的大小或 强弱，或一个声音比另一个声音响或不响，这就提出了 声音强弱的计量。
一、 声功率、声强、声压
2020年8月3日
建筑声学5
第十章 建筑声学基本知识
第二节 声音的计量
2、声强：单位时间内通过与声波传播方向垂直的单位面积波阵面 上的声能的多少。 符号：I 单位：w/m 2 可听声强范围10 -12 w/m 2——1 w/m 2
对于点声源有：
I
W
4r2
(w/m2)
-------距离平方反比定律
“级”（level)的概念？
“级”：声学中被研究的声学量与其同类基准值之比的常 用对数叫“级”。实际应用中，表示声音强弱的单位并不 采用声压或声功率的绝对值，而采用相对单位——级（类 似于风级、地震级）。单位分贝(dB):是贝尔的十分之一
为什么要采用“级”的计量方法？
1）声压对人耳感觉的变化非常大， 1000Hz的声音，听 觉下限Po=2×10-5N/m2,上限P=20N/m2,相差106倍。
《建筑声学基本知识》幻灯片PPT
频率决定声音的音调，高频声音是高音调，低频声音是低 音调。 ➢ ：波长：声波在每次完全振动周期所传播的距离，单位m 声波完成一次振动所走的距离。 ➢ C：声速：声波在某一介质中传播的速度。单位m/s。
在0oC时，C钢=5000m/s, C水=1450m/s 在15oC时，C空气=340m/s 参数间存在如下关系：c=f× 或 =c/f
波传播方向（疏密变化）。 ➢ 声音与声源的关系：振动→传播→人耳感知→声音 ➢ 声音传播的实质：能量的传播，而非物质的传播
3.1.1.2 波阵面
➢声波的传播方向可以用声线表示。 ➢声波在同一时刻到达的球面称为波阵面。
声源的类型：点声源、线声源、面声源 ↓ ↓↓↓
波阵面 球面波 柱面波 平面波
• 声音的三要素：声调（由声波的频率决定的）、音量 （由声能的密度决定的）、音色（由声音的频谱决定 的）。
如何获得声音的频谱： 使用带通滤波器进行测量或使用傅立叶数学分解。
频谱通常根据需要分成若干个频带，带宽（Band)可宽可窄，是 人为取定的。最常用的有倍频带和1/3倍频带。
在进行声音计量和频谱表示时， 往往使用中心频率作为频带的 代表，声压级值使用整个频带 声压级的叠加。
•倍频程：通常将可闻频率范围内20~20Hz分为十个倍频带，其中 心频率按2倍增长，共十一个，为： 16 31.5 63 125 500 1K 2K 4K 8K 16K
3.1.2 声功率 声强 声压和分贝
3.1.2.1 声功率 声强 声压 （宏观物理计量法、“级”的计量法） ➢ 声功率W：声源在单位时间内向外辐射的声能（输出
功率），单位为W（瓦）。 ➢ 声强I：每单位面积波阵面上通过的声功率称为声强，
单位为W/m2，衡量声音强弱的物理量。 ➢ 平面声波的波阵面都一样大小，传过的功率相同，
在0oC时，C钢=5000m/s, C水=1450m/s 在15oC时，C空气=340m/s 参数间存在如下关系：c=f× 或 =c/f
波传播方向（疏密变化）。 ➢ 声音与声源的关系：振动→传播→人耳感知→声音 ➢ 声音传播的实质：能量的传播，而非物质的传播
3.1.1.2 波阵面
➢声波的传播方向可以用声线表示。 ➢声波在同一时刻到达的球面称为波阵面。
声源的类型：点声源、线声源、面声源 ↓ ↓↓↓
波阵面 球面波 柱面波 平面波
• 声音的三要素：声调（由声波的频率决定的）、音量 （由声能的密度决定的）、音色（由声音的频谱决定 的）。
如何获得声音的频谱： 使用带通滤波器进行测量或使用傅立叶数学分解。
频谱通常根据需要分成若干个频带，带宽（Band)可宽可窄，是 人为取定的。最常用的有倍频带和1/3倍频带。
在进行声音计量和频谱表示时， 往往使用中心频率作为频带的 代表，声压级值使用整个频带 声压级的叠加。
•倍频程：通常将可闻频率范围内20~20Hz分为十个倍频带，其中 心频率按2倍增长，共十一个，为： 16 31.5 63 125 500 1K 2K 4K 8K 16K
3.1.2 声功率 声强 声压和分贝
3.1.2.1 声功率 声强 声压 （宏观物理计量法、“级”的计量法） ➢ 声功率W：声源在单位时间内向外辐射的声能（输出
功率），单位为W（瓦）。 ➢ 声强I：每单位面积波阵面上通过的声功率称为声强，
单位为W/m2，衡量声音强弱的物理量。 ➢ 平面声波的波阵面都一样大小，传过的功率相同，
建筑声学ppt
03
建筑声学应用
住宅区声环境设计
噪声控制
降低外部噪声对居住环境的影 响，如交通噪声、工业噪声等
。
室内声环境
优化室内声环境，提高居住的舒 适度和健康性。
外部空间声环境
合理设计外部空间，利用绿化带、 景观等降低噪声对住宅区的影响。
办公空间声环境设计
噪声控制
减少办公室内的噪声，提供一 个安静、专注的工作环境。
可再生能源在建筑声学中的应用
利用太阳能进行供暖和制冷
利用太阳能集热器和太阳能电池板，为建筑提供可再生能源， 降低建筑对传统能源的依赖。
利用风能进行发电
通过风力发电机组，将风能转化为电能，为建筑提供可再生能源 ，减少碳排放。
利用地热能进行供暖和制冷
利用地热能热泵技术，将地热能转化为热能和电能，为建筑提供 可再生能源，降低建筑对传统能源的依赖。
多功能空间设计
针对多功能空间的需求，进行特殊的声学设计，以满足不同活动 的声音要求。
艺术化处理
通过特殊的声学设计和艺术化处理，创造独特的空间效果和声音 体验。
特殊材料和结构
使用特殊的材料和结构，如吸音板、反射板、隔音墙等，进行精 确的声学设计和施工，以达到预期的声学效果。
05
建筑声学未来发展
智能建筑声学技术
THANKS
现代建筑声学应用
适应现代生活需求
现代建筑声学不仅满足人们的基本生活需求，还要考虑舒适度 和健康因素。
声学设计灵活性
根据不同的使用功能和空间需求，进行灵活的声学设计，创造适 合各种活动的声学环境。
节能环保
现代建筑声学也注重节能和环保，采用先进的声学技术和材料， 提高建筑的能源效率，减少噪音污染。
特殊空间声学设计
概述第一章建筑声环境基本知识1PPT课件
2、对于客房、卧室等，人们对安静要求越来越重视。
——为节约空间和建筑造价，使用薄而轻的隔墙—— 隔声问题。
实例：1）某高档公寓隔声不良问题。
2）某高档公寓机房振动问题。
3）某星级酒店客房隔声问题。
录播音室
乐队排练厅
三、 建筑声学发展史 （一）十九世纪之前
发展史
1、古罗马露天剧场：存在问题：
1）露天状态下，声能下降很快；2）相当大的声能被观众
资料，1898年提出混响时间公式。混响时间仍是厅堂设计中最
主要的声学指标之一。
赛宾公式
——厅堂音质设计经验主义时代结束
2、室内声学设计的相关理论
室内声学设计的相关理论
（1）马歇尔侧向反射声原理
1967年，新西兰声学家马歇尔最先将人双耳收听原理同音 乐厅的声学原理结合起来，认为19世纪“鞋盒型”音乐厅的绝 佳音质，除缘于混响时间及声扩散以外，直达声到达听众后的 前50~80ms的早期侧向反射声起着极为重要的作用。
设计良好
柏林音乐厅（成功的声学设计典 范之一） 加洲桔县表演艺术中心音乐厅 国家大剧院
设计不好或完全没有考虑声学的
白瑞纳克设计的林肯中心爱乐音 乐厅（已多次修改） 中央音乐学院音乐厅（已重建） 某中学体育馆（完全没有考虑）
剧场
体育馆
噪声控制
（二）环境噪声控制 噪声允许标准、规划、建筑设计阶段如何避免噪声、出
吸收；3）噪声干扰。
解决方法：加声反射罩；做成台阶状。
2、中世纪教堂建筑
建筑声学发展简史
自罗马帝国被推翻后，中世纪建造的唯一厅堂就是教
堂。室内声学知识主要来源于经验，科学成分很少。
声学特点：音质特别丰满，混响时间很长，可懂度
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两个声压级相同的声音相加，其总声压级增加约 3dB
如果一个声音的声压级比另一个声音的声压级小 10dB以上，则其对总声压级基本没有贡献。
7
5、声波的反射、衍射与干涉
声波的反射与衍射 ➢ 声波在传播过程中，遇到障碍物，就会出现反射、
衍射和散射的现象。 ➢ 声学装修设计中确定反射面、扩散体尺寸的重要依
房间共振
10
1.1.7 声波在室外的传播
声波向四周发散引起的声衰减 大气吸收引起的衰减 风和温度的影响
11
建筑声学基础知识
1
1、概述
建筑声学是研究建筑中声学环境问题的科学。它主 要研究室内音质和建筑环境的噪声控制。
包括建筑环境中声音的传播、评价和控制的学科， 是建筑物理的组成部分。
基本任务是研究室内声波传输的物理条件和声学处 理方法，以保证室内具有良好听闻条件；研究控制 建筑物内部和外部一定空间内的噪声干扰和危害。 取得良好的声学功能和建筑艺术的高度统一的效果， 这是科学家和建筑师进行合作的共同目标。
2
2、声波的产生
声音产生的两个必要条件： 振动源：没有振动物体作为振动源，声音就无从产生； 传播介质：没有介质，声音就无法传播，例如在真空中
就没有声音。
在空气中，声音就是振动在空气中的传播，我们可以 称之为声波。
3
3.声波的速度、波长与频率 c=fλ
声速 c（m/s） 声波在弹性媒质中的传播速度称为声速。 在常温下，空气中的声速一般按340 m/s计算
表1 声音在不同介质中的声速
介质 钢 松木 水 软木
声速（m/s） 5000 3320 1450 500
4
波长 λ（m） 在传播路径上，两相邻相位质点之间的距离
频率f（Hz） 质点在单位时间内振动的周期数
➢ 人耳所能感觉到的具有一定强度的声波的频率范围 大约在20~20000Hz之间；
➢ 低于20Hz的声波称为次声 ➢ 高于20000Hz的称为超声 ➢ 频带、倍频程、1/3倍频程
据。 声波的干涉
8Байду номын сангаас
6、声波的吸收与透射
当声波从一种介质传递到另一种介质时，声能的 一部分被反射；一部分透过物体继续传播，称为透 射；另一部分由于物体的振动，或声音在物体内部 传播时介质的摩擦或热传导而被损耗，称为材料的 吸收。
吸声系数 α 吸声系数α的值越大，吸声性能越好。
严格讲，任何材料都有一定程度的声吸收能力，而 所谓吸声材料是指吸声能力相对较大、专门用作吸 声处理的材料。
5
4、声压级、声强级、声功率级
单位 分贝（dB）
相应的环境 人耳最低可闻阀 轻声耳语 安静的室内 相距1m处交谈 城市干道旁、公共汽车内 织布机旁 风动铆钉机旁 锅炉车间、钢铁厂（疼痛阀） 喷气飞机起飞时
6
声压级（dB） 0 20 40 60 80
100 110 120 140
4.1 声压级的叠加
一般常将吸声系数α＞0.3的材料称为吸声材料。
9
1.1.6 声波在室内的传播
声反射 当声波在前进的方向上碰到坚硬的壁面时，几乎把 所有的入射声能反射出来。
混响过程和混响时间 声音在室内衰减的过程称为混响过程。 声音在室内成长至稳态后，声源突然停止发声，声 音将从稳态开始衰减，衰减60dB所需的时间。
如果一个声音的声压级比另一个声音的声压级小 10dB以上，则其对总声压级基本没有贡献。
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5、声波的反射、衍射与干涉
声波的反射与衍射 ➢ 声波在传播过程中，遇到障碍物，就会出现反射、
衍射和散射的现象。 ➢ 声学装修设计中确定反射面、扩散体尺寸的重要依
房间共振
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1.1.7 声波在室外的传播
声波向四周发散引起的声衰减 大气吸收引起的衰减 风和温度的影响
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建筑声学基础知识
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1、概述
建筑声学是研究建筑中声学环境问题的科学。它主 要研究室内音质和建筑环境的噪声控制。
包括建筑环境中声音的传播、评价和控制的学科， 是建筑物理的组成部分。
基本任务是研究室内声波传输的物理条件和声学处 理方法，以保证室内具有良好听闻条件；研究控制 建筑物内部和外部一定空间内的噪声干扰和危害。 取得良好的声学功能和建筑艺术的高度统一的效果， 这是科学家和建筑师进行合作的共同目标。
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2、声波的产生
声音产生的两个必要条件： 振动源：没有振动物体作为振动源，声音就无从产生； 传播介质：没有介质，声音就无法传播，例如在真空中
就没有声音。
在空气中，声音就是振动在空气中的传播，我们可以 称之为声波。
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3.声波的速度、波长与频率 c=fλ
声速 c（m/s） 声波在弹性媒质中的传播速度称为声速。 在常温下，空气中的声速一般按340 m/s计算
表1 声音在不同介质中的声速
介质 钢 松木 水 软木
声速（m/s） 5000 3320 1450 500
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波长 λ（m） 在传播路径上，两相邻相位质点之间的距离
频率f（Hz） 质点在单位时间内振动的周期数
➢ 人耳所能感觉到的具有一定强度的声波的频率范围 大约在20~20000Hz之间；
➢ 低于20Hz的声波称为次声 ➢ 高于20000Hz的称为超声 ➢ 频带、倍频程、1/3倍频程
据。 声波的干涉
8Байду номын сангаас
6、声波的吸收与透射
当声波从一种介质传递到另一种介质时，声能的 一部分被反射；一部分透过物体继续传播，称为透 射；另一部分由于物体的振动，或声音在物体内部 传播时介质的摩擦或热传导而被损耗，称为材料的 吸收。
吸声系数 α 吸声系数α的值越大，吸声性能越好。
严格讲，任何材料都有一定程度的声吸收能力，而 所谓吸声材料是指吸声能力相对较大、专门用作吸 声处理的材料。
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4、声压级、声强级、声功率级
单位 分贝（dB）
相应的环境 人耳最低可闻阀 轻声耳语 安静的室内 相距1m处交谈 城市干道旁、公共汽车内 织布机旁 风动铆钉机旁 锅炉车间、钢铁厂（疼痛阀） 喷气飞机起飞时
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声压级（dB） 0 20 40 60 80
100 110 120 140
4.1 声压级的叠加
一般常将吸声系数α＞0.3的材料称为吸声材料。
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1.1.6 声波在室内的传播
声反射 当声波在前进的方向上碰到坚硬的壁面时，几乎把 所有的入射声能反射出来。
混响过程和混响时间 声音在室内衰减的过程称为混响过程。 声音在室内成长至稳态后，声源突然停止发声，声 音将从稳态开始衰减，衰减60dB所需的时间。