建筑物理声学部分总结
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第10章建筑声学基本知识1. 声音的基本性质① 声波的绕射当声波在传播途径中遇到障板时.不再是直线传播，而是绕到障板的背后改变原來的传播方向，在它的背后继续传播 的现象。
② 声波的反射当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长人得多的障板时，声波将被反射。
③ 声波的散射（衍射）当声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中, 这种现象称为散射，或衍射。
④ 声波的折射像光通过棱镜会弯曲，介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。
这 种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。
白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤ 声波的透射与吸收当声波入射到建筑构件（如顶棚，墙）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 或声音在英内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗（吸收）。
根据能量守恒定理：E 0 = E z + £a + E r£0一一单位时间入射到建筑构件上总声能；E r 一一构件反射的声能；E a 一一构件吸收的声能；E r 一一透过构件的声能。
透射系数T = E r /E Q ；反射系数/=E Z /£0；实际构件的吸收只是优，但从入射波和反射波所在空间考虑问题，常常定义吸声系数为:⑥ 波的干涉和驻波1 •波的干涉：当具冇相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时，在波逼叠的区域内某些点处，振动始终 彼此加强、而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消的现彖"2•驻波：两列同频率的波在同一直线匕相向传播时，可形成驻波。
2•声音的计量① 声功率指声源在单位时间内向外辐射的声能。
符号 单位：瓦（W ）或微瓦（屮）。
②声强声波—振动在弹性介质中传播］ 声波的传播特性声波波长越长绕射的现象越明显。
定义1:是指在单位时间内，改点处垂直于声波传播方向的单位團积上所通过的声能。
建筑物理声学
建筑物理声学第3篇建筑声学第3.1章建筑声学基本知识声音在空气中传播时，传播的只是振动的能量，空气质点并不传到远处去。
在声音传播途径中的任何一处的空气质点，都只是在其原有静止位置（或称平衡位置）两侧来回运动，即仅有行波经过时的扰动而没有空气的流动。
3.1.1 声音声源的方向性纵波: 质点振动方向与波的传递方向平行。
横波: 质点振动方向与波的传递方向垂直。
声线：声波的传播方向可用声线来表示。
声线是假想的垂直于波阵面的直线，主要用于几何声学中对声传播的跟踪。
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P257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3.1.2 声功率声强声压和分贝声功率：声源在单位时间内向外辐射的声能，符号：W，单位：瓦（W），微瓦（μW）一般看做是不随环境条件而变化的属于声源本身的一种特性。
一个人在室内讲话，自己感到较合适时，其声功率约为10-50μW，400万人同时大声讲话产生的功率只相当于一只40W灯泡的电功率。
声强：在单位时间内，垂直于声波传播方向的单位面积所通过的声能。
符号：I，单位：（W/m2），（课本：在声波传播过程中，每单位面积波阵面上通过的声功率。
）·在自由声场，点声源的声强随距离的平方呈反比，遵循平方反比定律：I= W/4πr2(W/m2）平面波声强不变：I= W/S (W/m2）线声源的柱面波声强：I= W/2πr (W/m2）声压：某瞬时，介质中的压强相对于无声波时压强的改变量（课本：空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏）。
符号：p,单位：N/m2, Pa（帕），μb（微巴）。
1N/m2 = 1 Pa = 10 μb·在自由声场,声压与声强的关系: I= p2/ρ0c (W/m2)式中 : p——有效声压，N/m2；ρ0——空气密度，kg/m3,一般取1.225 kg/m3；c——空气中的声速，340m/s;ρ0c——介质的特性阻抗，20°C时为415N?S/ m3。
建筑物理声学复习整理
1.吸声材料和吸声结构的分类？①多孔材料，板状材料，穿孔板，成型顶棚吸声板，膜状材料，柔性材料吸声结构：共振吸声结构，包括1。
空腔共振吸声结构，2。
薄膜，薄板共振吸声结构。
其他吸声结构：空间吸声体，强吸声结构，帘幕，洞口，人和家具，空气吸收(空气热传导性，空气的黏滞性和分子的弛豫现象，前两种比第三种的吸收要小得多)。
吸声与隔声有什么区别？吸声量与隔声量如何定义？它们与那些因素有关？答：吸声指声波在传播途径中，声能被传播介质吸收转化为热能的现象。
隔声指防止声波从构件一侧传向另一侧。
吸声量：指材料的吸声面积与其吸声系数的乘积，单位为m2。
隔声量：指建筑构件的传声损失，，单位为（dB）。
它们主要与构件的透射系数有关，和构件的反射系数和吸声系数有关。
2. 衍射的定义：当声波在传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，这种现象称为散射，或衍射。
影响因素：障碍物的尺寸或缝孔的宽度与波长接近或更小时，才能观察到明显的衍射现象，不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件，波长越大，越容易发生衍射现象。
3.解释“波阵面”的概念，在建筑声学中引入“声线”有什么作用？答：声波从声源发出，在某一介质内向某一方向传播，在同一时刻，声波到达空间各点的包迹面称为“波阵面”，或“波前”。
“声线”主要是可以较方便地表示出声音的传播方向；利用作图法确定反射板位置和尺寸。
波阵面为平面的称为“平面波”，波阵面为球面的称为“球面波”。
4.什么是等响线？从等响线图说明人耳对声音的感受特性。
答：等响线是指响度相同的点所组成的频谱特征曲线，从等响线图可知：1.人耳在高声压级下，对声音频率的响应较一致；2.在低声压级下，人耳对于低于1000Hz的声音和高于4000Hz的声音较不敏感，而对1000Hz~ 4000Hz的声音感受最为敏锐；3.在同一频率下，声压级提高10dB，相对响度提高一倍。
建筑物理(声)课堂笔记.
建筑物理（声）课堂笔记第一章基础知识建筑声学的两大任务：噪声控制，音质设计。
课程内容：1、声音的基本性质：声音的产生和传播2、人对声音的感知和评价：心理和生理声学3、室内传声质量4、材料和构件的吸声和隔声性能5、建筑物内外噪声控制当前建筑设计中存在的若干声学问题：1、大量住宅建设中的隔声问题2、各类厅堂中的室内音质问题3、轻薄结构和预制构件带来的隔声新问题4、施工和建筑内的机械设备5、城市噪声环境6、重造型、轻功能声环境控制的意义：创造良好的满足要求的声环境1、保证良好的听闻条件2、保证安静的环境，防止噪声干扰3、保证工艺过程要求（录音棚、演播室等）声音的产生是物体振动的结果，这些物理波动现象引起听觉感觉。
建筑声学考虑的问题都与主观听觉有关，因此频率、强度有限听觉的频率范围：20—20000Hz,正常频率100—8000Hz小于20Hz是次声波，如潜艇；大于20000Hz是超声波，如海豚。
声学的频带：把声频范围划分成几个频段，叫做频带，度量单位为频程。
频带宽度：△f=f2-f1频带中心频率：f c=错误！未找到引用源。
倍频程：两个频率之比为2:1的频程声音的传播声速与媒质的弹性、密度和温度有关。
空气中的声速：理想气体中c=错误！未找到引用源。
声压是空气压强的变化量而不是空气压强本身。
声音传播过程是一个状态传播过程，而不是空气质点的输运过程。
本质是能量的传播。
声源的种类：1、点声源（如嘴巴），尺寸小于1/7波长，波阵面为球面；2、线声源（如西大直街），单一尺寸小于1/7波长，波阵面为柱面；3、面声源，波阵面为平面。
波阵面是波形中振动相同的点所组成的面。
反射定律：1、入射角=反射角；2、入射线与反射线在法线两侧；3、入射线、法线、反射线在同一平面内。
透射系数：τ=Eτ/E0 ；反射系数：γ=Eγ/E0 ；吸声系数：α=1-γ=1- Eγ/E0一般情况下，透射部分的能量要小于反射部分的能量。
τ小的材料成为“隔声材料”，γ小的材料称为“吸声材料”。
建筑物理声学基本知识
第一章 建筑声学基本知识
声波的性质>>声波的衍射（绕射） ➢ 声波的衍射（绕射）
▪ 声影区的声音——衍射声 ▪ 边缘绕射的程度
• 障板尺度 • 声波的频率
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2020年7月18日星期六
Architectural Acoustics
第一章 建筑声学基本知识
声波的性质>>声扩散、吸收和透射
➢ 声扩散
• 对中、高频敏感；对低频不敏感
▪ 听闻范围
➢ 响度
▪ 人耳所感觉的声音的大小称为响度
• 相同声压级，不同频率的声音，响度不同
• 相同频率，不同声压级的声音，响度不同
• 等响
▪ 响度的单位为宋(sone)
➢ 频谱的划分
▪ 对声音整个频率范围分段 ▪ 倍频程和1/3倍频程
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第一章 建筑声学基本知识
声音的计量 ➢ 声音的叠加
▪ 多个声音的叠加
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Architectural Acoustics
第一章 建筑声学基本知识
第一章 建筑声学基本知识
声音在户外的传播
➢ 点源声音随距离的衰减
▪ 球面声波的向外扩展
Lp Lw 10lg 4 10lg r2 Lw 11 20lg r
▪ 传Lp播2 距L离p1加 倍20，lg声rr12压级Lp降1 低206lgdBn
➢ 线源声音随距离的衰减
▪ 无限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3 dB ▪ 有限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3~6 dB
声音的频谱
➢ 频谱
▪ 声音往往包含多个频率，所有频率的集合成为频谱 ▪ 线状谱：由一些离散的频率成分形成的谱 ▪ 连续谱：在一定频率范围内频率成分连续的谱
建筑物理复习资料声学部分框架整理
第三部分 声学■有关的声学基本知识（1）声音的产生、传播与基本物理性能； （2）声音的计量； （3）人耳的听觉特性； （4）室内声学原理 ■材料与结构的声学特性 (1)吸声材料与吸声结构；(2)建筑隔声； (3)声扩散处理。
■声环境设计中的噪声控制 ■音质设计（观演建筑）第一章 声音的物理特性和人对声音的感受 ■有关的声学基本知识● 声音的产生、传播与基本物理性能▲声速：340m/s p304频率、波长和声速之间的关系：ג=c/f 波长=声速/频率 ▲人耳听觉范围：20Hz~20kHz ▲倍频带▲声波传播过程中的特点反射 、衍射（绕射） 、散射、干涉、声吸收、声透射 ● 声音的计量▲常用术语声功率（W ，单位w ）：声源在单位时间内向外辐射的声音能量。
声强(I ，单位w/m2 ，10-12～1)：单位面积波阵面上通过的声功率。
声压(p ，单位N/m2，2×10-5～20)：声能密度 cp I 02ρ=▲ 声压级、声强级、声功率级——级、分贝 ①声压变化范围大，实际计量不方便②声压的变化与人耳的听觉特性不一致★级——取一个物理量的两个数值之比的对数 ★人耳对声音变化的反应——对数关系 ▲声级的叠加叠加计算表达式 简便估算法 ▲声音在户外的传播■点声源与平方反比率在距离为r1处的声压级为Lp1，在距离r2=nr1处的声压级为Lp2，则有 Lp2=Lp1-20lg （ r2/r1 ）=Lp1-20lgn 与声源的距离增加1倍，声压级降低6dB■线声源与反比率——距离较近，与声源的距离增加1倍，声压级降低3dB ；距离较远，与声源的距离增加1倍，声压级降低6dB ■面声源●人耳的听觉特性▲听觉范围■最高和最低的可听频率极限:20~20000Hz■最小和最大的可听声压级极限■最小声压级可辨阈：一般1.0dB，实验室环境0.3dB；噪声控制＞10dB有意义。
▲听觉特性■人耳的频率响应与等响曲线几个概念▲响度、响度级：响度：人耳对声音强弱的主观感受，除与声压大小有关外，还与声音频率有关，响度单位为宋（sone）响度级：响度的强弱采用10为底的对数计量时，称为响度级，单位为方（phone）。
建筑物理声学小抄
1、混响声与回声有何区别？它们和反射声的关系怎样？答：混响声实在前次反射后陆续到达的，经过多次反射的声音的统称。
回声是长时差的强反射声或直达声后50ms 到达的强反射声。
混响声和回声都是由反射声产生的，混响声的长短与强度将影响厅堂的音质，如清晰度和丰满度，回声使声音产生声缺陷。
2、房间共振对音质有何影响？什么叫共振频率的“简并”？如何避免？答：(1)某些振动方式的共振频率相同，即出现了共振频率的重叠现象，尤其是当三个边长有两个相等或全等时，会有许多共振频率相同，称为共振频率的“简并”。
(2)房间共振现象的出现会对室内音质造成不良影响，特别是在小型播音室和录音棚中传声器的布置带来的困难。
(3)为了克服“简并”现象，使房间共振频率范围变宽。
或避免集中于某几个频率，需选择合适的房间尺寸，比例和形状，以改变房间的简正方式，同时应避免房间边长相同或形成简单整数比，吸声材料也应不规则分布。
3、不同的吸声材料和吸声结构有着不同的主要吸声范围，是指不同的材料对吸不同频率声音有着 不同的效果。
试说明多孔材料、空腔结构、薄板结构分别适用于哪个频段的吸声？答：多孔材料本身具有良好的中高频吸收，背后留有空气层时还能吸收低频。
空腔结构一般吸收中频，与多孔材料结合使用吸收中高频，背后留大空腔还能吸收低频。
薄板结构具有低频的吸声特征。
4、多孔吸声材料是应用最广泛的吸声材料，但它也最容易受到环境、安装、施工的影响，请指出在使用多孔吸声材料时应注意的问题。
答：(1)材料中空气的流阻(2)孔隙率(3)材料厚度(4)材料表观密度(5)材料背后的空气层(6)饰面的影响(7)声波的频率与入射条件(8)材料吸水、吸湿。
5、穿孔板吸声结构随穿孔的孔径增大，吸声的共振频率如何变化？而当穿孔板的空洞被施工喷涂堵塞时，对吸声频率有何影响？答：穿孔板吸声结构随穿孔的孔径增大，吸声的共振频率增大。
当穿孔板的空洞被施工喷涂堵塞时，穿孔率降低，从而穿孔板吸声结构的共振频率降低。
建筑物理-声学基本知识
1000Hz
4m
21
0.004
0.01
0.024
Architectural Acoustics
2019年3月8日星期五
第一章 建筑声学基本知识
室内声学原理 混响与混响时间
混响时间的意义及影响因素
• •
反映了声波在房间衰减的快慢程度； 大致反映了直达声与反射声的比例；
人耳的主观听觉特性 人耳的听闻范围
听觉过程：外耳——中耳——内耳——大脑 人耳对不同频率的声音的敏感程度不一样
•
对中、高频敏感；对低频不敏感
听闻范围
人耳所感觉的声音的大小称为响度
相同声压级，不同频率的声音，响度不同 • 相同频率，不同声压级的声音，响度不同 • 等响
•
响度
响度的单位为宋(sone)
线源声音随距离的衰减
无限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3 dB 有限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3~6 dB
面源声音随距离的衰减
近处：声能没有衰减 远处：传播距离加倍，声压级降低3~6dB
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2019年3月8日星期五
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第一章 建筑声学基本知识
声波的性质>>声波的折射 声波的折射
介质的温度、密度等条件发生变化后，会产生声传播的弯曲现象 温度的影响：
白天，地面附近的空气温度高，声波向上弯曲； 夜间，地面附近的空气温度低，声波向下弯曲
风的影响：
顺风时声波向下弯曲；逆风时向上弯曲
建筑物理 第1章 声学基本知识
• 声音来源于物体的振动。 • 通常把受到外力作用而产生振动的物体称为声
源。传播声音的物质称为传声介质。
• 声源在空气中振动，使邻近的空气（或其它介 质）随之产生振动并以波动的方式向四周传播 开来，当传到人耳时，将引起耳膜产生振动， 最后通过听觉神经产生声音的感觉。
敲打音叉之后，音叉产生振动，振动中的音叉会来回推撞周围的空气，使得空气的压力时高 时低，而使得空气分子产生密部和疏部的变化。
Lp 20lg P (dB) P0
Lp 20lg P (dB) P0
• 当几个不同声源同时作用时，它们在某处形成 的总声强是各个声强的代数和，即：
I I1 I 2 In
• 而它们的总声压则是各声压的均方根值，即：
P p12 p22 ... pn2
• 但是，声强级、声压级的叠加不能简单地进行 算术相加，而要按对数运算规律进行。
• 对于1000Hz的声音，听觉下限为2×10-5Pa,上限为20Pa, 相差106倍，如果以10倍为一级划分，则从可闻阈到疼痛 阈只有七级。
• 2）人耳对声音的大小的感觉，并不与声强或 声压值成正，而是近似地与它们的对数值成正 比。
• 声强级的定义就是声音的强度I和基准声强I0之 比的常用对数来表示，单位为贝尔(BL)。但一 般不用贝尔，而用它的十分之一作单位，称为 分贝（dB）。
• ：波长，在传播途径上，两相邻同相位质 点距离。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。
• 声速的大小与声源无关，只与传声介质的弹性、 密度和温度有关。不同的介质声速不同。
在 0oC 时，C钢＝5000m/s, C水＝1450m/s， C混凝土＝3100m/s。
建筑物理知识点总结
1采光系数：室内某一点直接或间接接受天空光所形成的照度与同一时间不受遮挡的该天空半球在室外水平面上产生的照度之比。
2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，用a表示，等于入射声能减去反射声能与入射声能的比值。
3哈斯效应：直达声达到50MS以内到达的反射声会加强直达声，直达声到达后50MS后到达的强反射声会产生回声。
4半直接型灯具：灯具光通量在下半空间所占的比例不小于百分之六十，在上半空间所占的比例不大于百分之四十。
5利用系数光源实际投射到工作面上的有效光通量和全部灯的额定光通量之比。
6二次反射眩光：大概观众本身或室内其他物体的亮度高于展品表面亮度，观众在画面上看到本人或物体的反射形象，干扰看清物品。
7色温：当一个光源的颜色与完全辐射体（黑体）在某一温度时发出的光色相同时，完全辐射体（黑体）的温度就叫此光源的色温，用TC表示，单位K（绝对温度）色温低，光源呈暖色调，色温高光源呈冷色调。
8简并现象：当不同共振方式的共振频率相同时，出现共振频率的重叠，称为“简并”9倍频程：在建筑声学中频带划分的方式经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，当=1时，f1=2fi称为一个倍频程。
10隔声的质量定律：对于单层匀质密实墙体，墙体越重，空气声隔声效果越好。
1，面密度增加一倍隔声量增加6DB。
2，频率增加一倍，隔声量增加6DB。
11韦伯定律：能察觉到的光刺激变化同刺激水平的比值是一常数关系12波阵面：声波从声源发出，在某一介质内按一定方向传播，在某一时间到达空间各点的包络面称为波阵面 13频谱：表示某种声音频率成分及其声压级组成情况的图形14频带：在通常的声学测量中，不是逐个测量声音的频率，而是将声音的频率范围划分成若干个区段，成为“频带”15等响曲线：以1000Hz连续纯音作基准，测听起来和它同样响的其他频率的纯音的各自声压级,构成一条曲线叫“等响曲线”16降噪系数”（NRC）：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”17混响过程：当声音达到稳态时，若声源突然停止发声，首先直达声消失，反射声将继续下去，每反射一次，声能被吸收一部分，室内声能密度逐渐减弱，直到完全消失。
[建筑声学] 第1讲 声学基本知识
![[建筑声学] 第1讲 声学基本知识](https://img.taocdn.com/s3/m/6ad09b005f0e7cd1842536dc.png)
一、振动与声波
【 声 音 的 产 生 与 传 播 】
• 2、振动在空气中的传播——声波 • 必须注意：声波的传播是能量的传递，而非质点的 转移。空气质点总是在其平衡点附近来回振动，而 不传向远处。
一、振动与声波
【 声 音 的 产 生 与 传 播 】
• 2、振动在空气中的传播——声波
• 纵波 — 质点的振动方向与传播方向一致的波。
【 声 音 的 产 生 与 传 播 】
皇穹宇
四、声波的反射和扩散
【 声 音 的 产 生 与 传 播 】
• 回音壁
四、声波的反射和扩散
【 声 音 的 产 生 与 传 播 】
• 三音石
五、声波的绕射（衍射）
【 声 音 的 产 生 与 传 播 】
• 绕射（衍射）
五、声波的绕射（衍射）
【 声 音 的 产 生 与 传 播 】
• 每一瞬间的声压叫瞬时声压，某段时间内瞬时 声压的平均值称为有效声压，用它的均方根值 来表示。
一、声功率、声强、声压
【 声 音 的 计 量 与 听 觉 特 性 】
• 声强与声压的平方成正比。
I
p
2
c
0
二、声强级、声压级、声功率级
【 声 音 的 计 量 与 听 觉 特 性 】
• 由于以下两个原因，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）。 • 1）声压对人耳感觉的变化非常大。
• 注意：① 声功率所指的频率范围。 ② 声功率≠电功率
一、声功率、声强、声压
【 声 音 的 计 量 与 听 觉 特 性 】
• 声强是指在单位时间内在垂直于声波传播方向 的单位面积上的所通过的声能，记作 I ,单位 是 w/m2。
普通本科大学 建筑物理-声学总结
建筑声学第3.1章 建筑声学基本知识一、声音的基本性质声源是辐射声音的振动物体。
声波是纵波。
人耳可听到的声波频率范围是20-20000Hz 。
介质的密度越大，声音的传播速度越快，声音在空气中的传播速度为340 m/s 。
将声音的频率范围划分为若干个区段，称频带。
声学设计和测量中常用倍频带和1/3倍频带。
倍频带的中心频率有11个：16、31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz 、16kHz 。
小于200 Hz 为低频，500～1000Hz 为中频，大于2000Hz 为高频。
声波从声源出发，在介质中传播，声波同一时刻所到达的各点的包络面称波阵面。
声线表示声波的传播方向和途径。
声波可分为球面波、平面波和拄面波。
声波在传播过程中会发生反射（镜像反射和扩散反射）、绕射（声波绕过障蔽边缘进入声影区的现象）、干涉（相同频率、相位的两列波在叠加区域内引起的振动加强和削弱的现象）。
材料的反射系数r 、透射系数τ和吸收系数α分别表示被反射、透过和吸收的声能占总声能的比例。
τ小的材料就是隔声材料，α> 0.2的材料就是吸声材料。
二、声音的计量声功率W ：声源在单位时间内向外辐射的声能。
声强I ：单位时间，垂直于声波传播方向上单位面积通过的声能。
点声源 24/r W I π=声压p ：介质有无声波传播时压强的改变量。
自由声场中 c p I 02/ρ=声能密度E ：单位体积内声能的强度。
c I E /=级的概念，声压级0/lg 20p p L p =；声强级0/lg 10I I L I =；声功率级0/lg 10W W L W =（其中p 0=2×10-5Pa ；I 0=10-12W/m 2；W 0=10-12W ）；几个等声压级的叠加n p p L p lg 10lg 200+=。
两个等声压级叠加时，总声压级比一个声压级增加3dB ，两声 级之差超过10dB 时，附加值可忽略不计，总声压级等于最大声压级。
建筑物理声学总结归纳
建筑物理声学总结归纳建筑物理声学是研究建筑环境中声音传播、吸声、隔声等现象的学科。
在建筑设计与施工过程中，充分考虑建筑物理声学问题，可以提供良好的声学环境，提高建筑空间的舒适性。
本文将对建筑物理声学的相关概念、作用以及调控方法进行总结归纳。
一、建筑物理声学概念建筑物理声学是以声学理论和实验为基础，研究建筑空间内声波的传播、吸声和隔声等现象的学科。
建筑物理声学涉及的主要概念包括声压级、声能级、声速、声波传播路径等。
1. 声压级（Sound Pressure Level，SPL）：声压级是描述声音强弱的物理量，用单位分贝（dB）表示。
声压级的高低直接影响建筑内部的声音感知。
2. 声能级（Sound Energy Level，SEL）：声能级是描述声音总能量的物理量，单位同样为分贝（dB）。
声能级的高低与声音的持续时间和强度有关。
3. 声速（Speed of Sound）：声速是声音在介质中传播的速度，与介质的密度和弹性有关。
不同介质中的声速存在差异，对声音传播具有重要影响。
二、建筑物理声学的作用1. 提供舒适的声学环境：合理控制建筑内部的声音传播和回声，创造出舒适的听觉感受。
在住宅、办公室等场所，保证语音的清晰传递是一个重要目标。
2. 保护隐私：通过隔声设计，在密闭空间内避免室内外声音干扰，确保私密性。
这在酒店客房、医院病房等场所尤为重要。
3. 助于声学表演：在剧院、音乐厅等场所，正确调整声音的吸收和反射方式，能够提高表演的音质和声场效果。
4. 防止噪声污染：通过合理的隔声设计，减少建筑内外噪声的传播，保障周边环境的安宁。
三、建筑物理声学调控方法1. 吸声处理：通过合适的吸声材料和结构设计，减少声音的反射和回声，降低噪音和噪声对人体的影响。
常用的吸声材料包括吸声板、吸声瓦、吸声窗帘等。
2. 隔声设计：采用适当的隔声结构和隔音材料，阻断声音传播路径，减少建筑内外的噪声干扰。
隔声设计中常用的材料包括隔声墙体、隔声门窗以及隔声隔板等。
建筑物理声学复习
§2-2、声波的性质（p221） 1、波阵面 球面波、柱面波、平面波 类比：水波 2、声波的方向性(想想为什么？） 低频声—几乎无 中频声—弱 高频声—强 3、频率、波长、声速三者的关系 波长λ ＝声速v（340m/s）÷频率f • 高频声波长＝0.085~0.042m(＜10cm) • 中频声波长＝0.68~0.34m(~0.5m) • 低频声波长＝5.4~2.7m(≧3m)
§2-7、驻波现象 （p267~268) 1、小房间电声的驻波现象 （1）定义：声波不动时的强弱分布。 （2）现象：房间内某处声压级较高而某处声压级较 低。 （3）产生原因：两互相平行的刚性声反射面之间的 距离刚好是反射声波半波长的整数倍。 （4）驻波间距：低频声明显，高频声不明显。 2、驻波现象的避免（房间尺寸合适的高宽长比：小 型—1：1.25：1.6；中型—1：1.5：2.5；或1： 1.25：3.20，或 不平行的两侧面、声扩散、声吸 收）
•
• •
房间有无驻波现象？驻波间距随频率增加有何变化？
在播放各倍频程纯音时，比较门、隔墙或耳罩的隔声效果。 以上步骤可重复2~3次。
四、实验报告：
实验结束后，每个实验小组须向教师交1份完整的实验报
告。实验报告内容应有：
• 实验地点、日期、时间、人员
• 仪器名称、型号、规格、产地 • 实验题目、实验目的、实验内容、实验步骤 • 数据记录、测点平面图 • 实验原理、数据处理、结果表示（自己设计图表） • 各人讨论实验结果与心得。
纯音等响曲线说明： （1） 对于相同大小声压而不同频率的单 声（纯音）人耳主观感觉的响度是不同的： 低频声（31.5~250Hz）响度较低，中频、中 高频声(500~5000Hz)较高，高频声（6000～ 8000Hz）又较低。 （2）对于相同大小响度而不同频率的单声 （纯音）其客观声压是不同的：低频声 （31.5~250Hz）声压较高，中频、中高频声 (500~5000Hz)较低，高频声（6000～8000Hz） 又较高。
建筑物理声学小结
建筑物理声学小结·液体和气体内只能传播横波·声音是人耳所感受到的“弹性”介质中振动或压力的迅速而微小的起伏变化。
声音在在空气中传播的是振动能量。
·声源的振动使密集和稀疏的气压状态依次扰动空气质点，就是所谓“行波”。
·波阵面：随着压力波的扩展，声波的形态将变成球面，声波在同一时刻到达的球面，即波阵面。
·点声源（球面波）·线声源（柱面波）火车，干道车辆·面声源（平面波）大海，强烈振动的墙壁，运动场的呐喊·波速与介质状态，温度，ρ有关。
声影区是由于障碍物或折射关系，声线不能到达的区域，即几乎没有声音的区域。
声学测量范围：63~8000HZ.·元音提供语言品质，辅音提供清晰度（低于500HZ不贡献清晰度）·100~1000HZ的声音波长与建筑内构件大小差不多，对处理扩散声场和布置声学材料有意义。
·频谱：对声源特性的表述，声能在各组成频率范围内的分布，即声音各个频率的能量大小。
它是以频率为横坐标，对应的声压级（能量高低）为纵坐标所组成的图形。
·音乐只含基频和谐频，音乐的频谱是断续的线状谱。
建筑声环境是连续的曲线。
·频谱分析的意义：帮助了解声源的特性，为声学设计提供依据（音乐厅、歌剧院、会议厅等声学设计）.噪声控制，了解噪声是由哪些频率组成的，其中哪些频率的能量较多，设法降低或消除这些突出的频率成分，以便有效降低噪声。
通常使用带通滤波器测量或傅里叶分析得到频谱。
·频带：不同频率的声音，声学特性各不相同。
给出每个频率的信息，不仅工作量太大，显然也没必要。
将声音的频率范围划分成若干区段，称为频带。
最常用的是倍频带和1/3倍频带。
·常用倍频带中心频率8个：63~8000.250以下是低频，500~1k 是中频，2k以上是高频。
1/3倍频带则是在倍频带中间再插入两个值，可以满足较高精度的要求。
建筑物理声学
p2加则叠加后为
p12 p12 p22
如果两个声源的声压相等，则叠加后 的总声压级为：
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Lp 20lg
2 p 20lg p 10lg 2
p0
p0
如果多个不相干涉的声源，对某一点的声压
值为p1、 p2、…、pn，且相等的话(dehuà)，则总 声强为：
材料的吸声效率是用材料 对某一频率声音的吸收 系数来衡量的。 吸声系数（α）是指被吸 收的声能与入射声能之 比。 α=1：声音全部被吸收
α<1：声音部分被吸收 常用(chánɡ yònɡ)下式定义吸声系
数
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6、声透射与隔声量 声音入射到建筑材料或构件时还有
一部分能量穿过材料或建筑部件传播到 另一侧空间去。材料或构件的透射能力 是用透射系数来衡量的。透射系数（τ） 是指被透过(tòu ɡuò)的声能与入射声能之比。
1S1 2S2 n Sn
S1 S2 Sn
S1、S2、…Sn——室内界面不同材料的 表面积（m2）
α1、α2、…αn——不同材料的吸声系数。
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五、人耳和听觉特性 １、音频、音调和音色
频率、音调和音色是声音的三要素，也 是声音的重要属性(shǔxìng)。 （1）频率：质点每秒钟振动的次数（Hz）人 耳对声音的反应范围是20～20000Hz 。 在建筑声环境中，下面的频率具有代表 性： 125，250，500，1000，2000， 4000Hz
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2、声强：在声波传播Байду номын сангаас程中单位面积波 阵面上通过(tōngguò)的声功率称为声强，
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建筑物理声学部分总结 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT声音:是由物体振动产生，以声波的形式传播。
声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动。
声音的要素：声音的强弱、音调的高低、音色的好坏声源：声音来源于震动的物体，辐射声音的振动物体称之为声源。
弹性介质：气体、固体、液体介质：一种物质存在于另一种物质内部时，后者就是前者的介质；某些波状运动（如声波、光波等）借以传播的物质叫做这些波状运动的介质。
也叫媒质波阵面：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，波动所达到的各点包络面称为“波阵面”。
为平面的成“平面波”，为球面的成为“球面波”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，单位米。
声速是指声波在弹性介质中传播速度记作c,单位是米每秒，声速不是质点振动的速度是振动状态的速度。
它取决于传播介质本身的弹性和惯性声音的传播原理：绕射规律：当声波在传播途径中遇到障板时，不再是直线传播，而是能绕道展板的背后改变原来的传播方向，在他背后继续传播的现象称之为绕射反射规律：1、入射线、反射线和反射面的法线在同一平面内；2、入射线和反射线分别在法线的两侧；3、反射角等于入射角。
干涉概念：当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时，在波重叠的区域内某些点处，振动始终彼此加强，，而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消，这种现象叫做波的干涉。
驻波概念：当两列频率的波在同一直线上相向传播时将形成“驻波”。
驻波是注定的声压起伏，它是由两列在相反方向上传播的同频率、同振幅的声波相互叠加而形成。
驻波形成条件：当单频率平面波在两平行界面之间垂直传播，两个反射面上都满足声压为极大值（位移为零）。
吸收：在声音的传播过程中，由于振动质点的摩擦，将一部分声能转化成热能，称为声吸收吸收是把透射包括在内，也就是声波入射到围蔽结构上不再返回该空间的声能损失透射：声音入射到建筑材料或构件时还有一部分能量穿过材料或建筑部件传播到另一侧空间去。
材料或构件的透射能力是用透射系数来衡量的。
是指被透过的声能与入射声能之比透射构件的声能Eτ单位时间能入射到构件的总声能Eo反射的声能Er吸声系数α透射系数τ反射系数r]声功率：指声源在单位时间内向外辐射的能量。
记作W，单位是瓦（W）、毫瓦（mW）和微瓦（μW）。
声功率是声本身的一种特性。
声强：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/m2。
它是衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量声压：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压强的改变量，单位N/m2，或Pa 。
声压级： 一个声音的声压与基准声压之比的常用对数乘以20声强级：一个声音的声强与基准声强之比的常用对数乘以10声功率级[Lw 声强级(dB);W0—基准声功率其值为10-12W; W —所研究声音的强度，W] 一个声音的声功率与基准声功率之比的常用对数乘以10响度级：如果某一声音与已选定的1000HZ 的纯音听起来同样响，这个1000HZ 纯音的声压级值就定义为待测声音的“响度级”，单位是方。
总声级：C 网络具有接近线形的较平坦的特性，在整个可听范围内几乎不衰减，以模拟人耳对85方以上纯音的响应，因此它可代表总声压级。
频谱：自然界中听到的声音为复合声，将组成它的声音频率及其强度同时表现出来，叫做频谱。
频谱是各个频率的声压级的综合量是表征声音的物理量之一 音调：主要由声音的频率决定，同时也与声音的强度有关。
频率的高、低的听觉属性是音调，频率越高音调就越高。
音色：是反映复合声的一种特性，它主要是由复合声成分里各种纯音的频率及其强度（振幅）决定的，即由频谱决定。
时差效应（哈斯）直达声到达后50ms 以内到达的反射声会加强直达声。
直达声到达后50ms 后到达的“强”反射声会产生“回声”。
双耳听闻效应（听觉定位）：0lg 10I IL I =0lg 10W WL w =听觉定位特性是由双耳听闻而得到的，由声源发出的声波到达两耳，可以产生时间差和强度差。
人耳对生源方位的辨别在水平方向比竖直方向要好。
人耳辨别方向相当准确，辨别远近的效果较差。
掩蔽效应人耳对一个声音的听觉灵敏度因另外一个声音的存在而降低的现象。
不但取决于噪声的总声压级的大小，而且还与频率的成份和频谱分布有关增长、稳态、衰减规律：声源以一定的声功率发生，随着时间t 的增加，室内的声能密度逐渐增长。
当t=∞时，室内声能密度达到最大值，此时的声场称为“稳态声场”。
当声场达到稳态后，声源停止发声，声能密度随时间的增加而减小，直到趋近于0。
室内总吸声量越大，衰减越快；室容积越大，衰减越缓慢。
公式混响时间定义：室内声源稳态发声后，声源停止发声，声音衰减60dB 所持续的时间。
赛宾公式应用于室内吸声量较小混响时间较长时[T —为混响时间(s)V —为房间容积(m3)A —房间的总吸声量（m2）K —与声速有关的常数。
常取] 伊林公式在室内表面的平均吸声系数较大（α））时，只能用伊林公式较为准确的计算室内混响时间。
应用于室内吸声量较大混响时间较小时[T —为混响时间(s) V —为房间容积(m3)K —与声速有关的常数。
常取α室内表面平均吸声系数]A VK T *=)α-1ln(-60S KVT =222,,2++=z z y y x xnz ny nx L n L n L n c f 房间共振： 声音在传播过程中遇到反射物形成反射声波，入射声波与反射声波发生叠加，特别是当声波在两片平行的墙壁体传播时，这种叠加可能使声压达到最大时，这种现象称为共振。
共振频率定义及规律：共振的频率取决于L 和n ，此处L 为两墙的距离，n 为一系列正整数，每一个数为一个“振动方式”。
轴向共振频率为f=c/λ=nc/2L,HZ 。
L 越大，最低共振频率亦越低。
fnx,ny,nz —简正频率（Hz ）Lx ，Ly ，；Lz —分别为房间的3 个边长；C —为空气中的声速；nx ，ny, nz ——分别为任意正整数共振防止措施：1选择适当的房间长宽高比例2房间做成不规则形3室内表面吸声处理4房间容积不宜太小吸声材料分类：多孔吸声多孔吸声材料吸声机理：声波进入空隙，引发空气振动，空气阻力及空气与孔壁的摩擦，产生热能，通过热传导作用，使相当一部分声能被转化为热能而被吸收。
影响吸声材料的因素：1空气流阻2孔隙率3厚度4材料的密度5背后空气层6饰面处理7声波的频率和入射条件8吸湿、吸水的影响空腔共振吸声机理：颈口空气柱与空腔相当于一弹簧振动系统，有固有的振动频率。
当入射声波与固有振动频率相同时，空气柱共振并与孔径剧烈摩擦使声能转变为热能。
空间吸声体优点：1吸声性能好：中高频好2节约经费3容易与照明、空调系统结合4美观5安装方便如何选择吸声材料结构：1吸声性能：频率2防火：不燃或阻燃材料3防潮：游泳池4护面层：防止材料外逸5结构与材料结合：穿孔板吸声结构空腔内填吸声材料，穿孔率15%~20% 6还应考虑：材料耐久性、力学强度、化学性质和尺寸稳定性等。
室内音质主观评价标准：1、合适的响度：语言声响度级为60-70方；音乐声响度级在50-85方，或更大些；2、较高的清晰度和明晰度：语言声要求有一定的清晰度，清晰度大于80%；语言可懂度：有字义联系；音乐声：听清急速连贯演奏的旋律，同时分清不同声部和乐器组演奏的声音，即声音的透明度和层次感；3、丰满度：对低频反射声丰富的音质成为具有温暖度，中高频反射声丰富的音质成为具有活跃度；4、良好的空间感平衡感：立体感、环绕感、拓展感等5、没有声缺陷和噪声干扰。
室内音质评价客观标准：1声压级2混响时间3早期衰变时间EDT4声能比厅堂容积确定的影响因素1保证厅内有足够的响度2保证厅内有适当的混响时间体型设计原则：1保证直达声能够到达每个听众2保证前次反射声的分布3防止产生回声及其它声学缺陷4采用适当的扩散处理5舞台反射板厅堂体型设计方法：1充分利用直达声2争取和合理分布早期反射声3使声场均匀，频响特性好4声学缺陷的防止室内混响设计步骤：1根据设计完成的体型，求出厅的容积V和内表面积S。
2根据厅的使用要求，确定混响时间及其频率特性的设计值。
3根据混响时间计算公式求出大厅的平均吸声系数。
4计算大厅内总吸声量及部分吸声量。
5查阅资料及构造的吸声系数数据，从中选择适当的材料及构造，确定各自的面积，是大厅内各界面的总吸声量符合上式。
噪声评价指数NR的确定方法：以频谱与NR曲线在任何地方相切的最高NR曲线，表示该噪声的NR数。
如何通过建筑设计的手段来达到降噪的目的：一、建筑布局中噪声控制方法：1将要求安静的建筑物（房间）远离强噪声源。
城市住宅：（1）当住宅沿城市干道布置时，卧室和起居室不应设在临街一侧，如果设计确有困难，每套住宅至少有一主卧室背向吵闹的干道。
（2）电梯间、垃圾井等设施均不得与卧室、起居室相邻；锅炉房、水泵房如设在住宅楼内或与住宅毗邻时，必须采取有效的隔声减噪措施。
（3）居住区内的儿童游戏场及其他高噪声房屋位置应避免对住宅产生干扰。
2、利用降噪要求低的建筑（房间）隔离噪声源3、将噪声源集中布置，且远离安静要求高的区域4、尽量避免房间之间的干扰二、提高维护结构隔声量三、室内细声降噪四、隔声屏障与隔声罩空气声：声源直接激发空气振动而传播的声音。
围蔽结构隔绝的若是外部空间声场的声能，称为“空气声隔绝”。
城市噪声控制城市噪声来源广泛，包括交通噪声、工厂噪声、施工噪声以及各种社会生活噪声等。
城市环境噪声控制问题涉及的范围也非常广泛，包括：(1)城市噪声管理与噪声控制法规通过制定噪声控制法规来保证噪声标准的实施。
(2)从城市规划、总体布局方面消除或减轻噪声的影响，如：1)控制城市人口；2)建立合理的城市功能分区：城市规划时，为了噪声控制，首先将机场和重工业区布置在城市外边缘区域，然后布置铁路、高速公路等，接着依次可布置一般的中小型工业区、商业区和居住区，并在中小型丁业区和商业区之间布置城市环道，在商业区和居住区之间设置开阔地带或绿化带，以进一步降低噪声对居住区的影响。
(3)进行道路交通控制道路交通噪声是城市环境噪声的主要来源。
控制办法主要有改善道路设施，加强管理，如限制车速、限制重型车辆进入市区的时间等，以及注意道路两侧建筑的功能分区布置，必要时可设置隔声屏障。
建筑隔声设计①选定合适的隔声量对特殊的建筑物（如音乐厅、录音室、测听室）的构件，可按其内部容许的噪声级和外部噪声级的大小来确定所需构件的隔声量。
对普通建筑通常可用居住建筑隔声标准所规定的隔声量。
②采取合理的布局在进行隔声设计时，最好不用特殊的隔声构造，而是利用一般的构件和合理布局来满足隔声要求。