當(dāng)聲波碰到室內(nèi)某一界面后如天花墻一部分聲能被

1、當(dāng)聲波碰到室內(nèi)某一界面后 （如天花、墻），一部分聲能被反射，一部分被吸收（主要是轉(zhuǎn)化成熱能），一部分穿透到另一空間。透射系數(shù)：反射系數(shù)：吸聲系數(shù)：聲壓和聲強(qiáng)有密切的關(guān)系，在自由聲場(chǎng)中，測(cè)得聲壓和已知測(cè)點(diǎn)到聲源的距離，就可計(jì)算出該測(cè)點(diǎn)之聲強(qiáng)和聲源的聲功率。聲壓級(jí) Lp取參考聲壓為 Po=2*10-5N/m2 為基準(zhǔn)聲壓，任一聲壓P 的 Lp 為：聽(tīng)覺(jué)下限：p=2*10-5N/m2為 0dB能量提高 100 倍的P=2*10-3N/m2為 20dB聽(tīng)覺(jué)上限：P=20N/m2為 120dB1、聲壓級(jí) Lp取參考聲壓為 Po=2*10-5N/m2 為基準(zhǔn)聲壓，任一聲壓P 的 Lp 為：聽(tīng)覺(jué)下限：p=2

2、*10-5N/m2為 0dB能量提高 100 倍的P=2*10-3N/m2為 20dB聽(tīng)覺(jué)上限：P=20N/m2為 120dB2、聲功率級(jí) Lw取 Wo為 10-12W,基準(zhǔn)聲功率級(jí)任一聲功率 W的聲功率級(jí) Lw為：3、聲強(qiáng)級(jí)：3、聲壓級(jí)的疊加10dB+10dB=?0dB+0dB=?0dB+10dB=? 答案分別是： 13dB,3dB,10dB.幾個(gè)聲源同時(shí)作用時(shí)，某點(diǎn)的聲能是各個(gè)聲源貢獻(xiàn)的能量的代數(shù)和。因此其聲壓是各聲源貢獻(xiàn)的聲壓平方和的開(kāi)根號(hào)。即：聲壓級(jí)為：聲壓級(jí)的疊加?兩個(gè)數(shù)值相等的聲壓級(jí)疊加后，總聲壓級(jí)只比原來(lái)增加3dB，而不是增加一倍。這個(gè)結(jié)論對(duì)于聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)同樣適用。?此外，兩

3、個(gè)聲壓級(jí)分別為不同的值時(shí)，其總的聲壓級(jí)為兩個(gè)聲強(qiáng)級(jí)獲聲功率級(jí)的疊加公式與上式相同在建筑聲學(xué)中，頻帶劃分的方式通常不是在線性標(biāo)度的頻率軸上等距離的劃分頻帶，而是以各頻率的頻程數(shù)n 都相等來(lái)劃分。聲波在室內(nèi)的反射與幾何聲學(xué)3.2.1反射界面的平均吸聲系數(shù)（ 1）吸聲系數(shù)：用以表征材料和結(jié)構(gòu)吸聲能力的基本參量通常采用吸聲系數(shù)，以 表示，定義式：混響室界面全反射，聲能在聲音停止后，無(wú)限時(shí)間存在。普通廳堂房間界面部分反射， 聲能在聲音停止后， 經(jīng)過(guò)多次反等射吸收，能量逐漸下降。界面全吸收，聲能在聲音停止后， 完全沒(méi)有任何消聲室反射吸收，在接觸界面后，聲能立即消失。材料和結(jié)構(gòu)的吸聲特性和聲波入射角度有關(guān)。

4、聲波垂直入射到材料和結(jié)構(gòu)表面的吸聲系數(shù)，成為“垂直入射（正入射）吸聲系數(shù) ”。這種入射條件可在駐波管中實(shí)現(xiàn)。其吸聲系數(shù)的大小可通過(guò)駐波管法來(lái)測(cè)定。當(dāng)聲波斜向入射時(shí)，入射角度為，這是的吸聲系數(shù)稱為 斜入射吸聲系數(shù)，。建筑聲環(huán)境中， 出現(xiàn)垂直入射和斜入射的情況較少， 而普遍情況是聲波從各個(gè)方向同時(shí)入射到材料和結(jié)構(gòu)表面，如果入射聲波在半空間中均勻分布，則稱這種入射情況為 “無(wú)規(guī)則入射 ”或“擴(kuò)散入射 ”。這時(shí)材料和結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)稱為 “無(wú)規(guī)則吸聲系數(shù) ”獲“擴(kuò)散吸聲系數(shù) ”，這種入射條件是一種理想的假設(shè)條件 ，在混響室內(nèi)可以較好的接近這種條件，通常也是在混響室內(nèi)測(cè)定 “擴(kuò)散吸聲系數(shù) ”某一種材料和結(jié)

5、構(gòu)對(duì)于不同頻率的聲波有不同的吸聲系數(shù)。工程上通常采用 125，250，500， 1000， 2000， 4000 Hz 六個(gè)頻率的吸聲系數(shù)來(lái)表示某一種材料和結(jié)構(gòu)的吸聲頻率特性 。有時(shí)也把 250，500，1000，2000Hz四個(gè)頻率吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值（取為 0.05 的整數(shù)倍）稱為 “降噪系數(shù) ”（NRC），用在吸聲降噪時(shí)粗略的比較和選擇吸聲材料。2）吸聲量：用以表征某個(gè)具體吸聲構(gòu)件的實(shí)際吸聲效果的量，它和構(gòu)件的尺寸大小有關(guān)，對(duì)于建筑空間的圍蔽結(jié)構(gòu)，吸聲量 A 是：如一個(gè)房間由 n 面墻（包括頂棚和地面）：對(duì)于在聲場(chǎng)中的 人（如觀眾）和物（如座椅） 、或空間吸聲體 ，其面積很難確定，表征它

6、們的吸聲特性， 有時(shí)不用吸聲系數(shù)， 而直接用單個(gè)人或物的吸聲量。 當(dāng)房間中有若干個(gè)人或物時(shí)，他（它）們的吸聲量是用 數(shù)量乘個(gè)體吸聲量 ，然后再把結(jié)構(gòu)納入房間總的吸聲量中。房間的平均吸聲系數(shù)：房間的總吸聲量和房間界面面積的比值：混響時(shí)間 Reverberation Time（ RT ）混響和混響時(shí)間是室內(nèi)聲學(xué)中最為重要和最基本的概念?；祉?，是指聲源停止發(fā)聲后，在聲場(chǎng)中還存在著來(lái)自各個(gè)界面的遲到的反射聲形成的聲音的 “殘留 ”現(xiàn)象。這種殘留現(xiàn)象的長(zhǎng)短以混響時(shí)間來(lái)表示。3.3.1 什么是混響時(shí)間？衰減過(guò)程即為混響時(shí)間，室內(nèi)總吸聲量越大，衰減越快，室容積越大，衰減越慢。室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止

7、發(fā)聲，室內(nèi)聲壓級(jí)將按線性規(guī)律衰減。 衰減 60dB 所經(jīng)歷的時(shí)間叫混響時(shí)間 T60，單位 S。實(shí)際的混響衰減曲線。由于衰減量程及本底噪聲的干擾，造成很難在60dB 內(nèi)都有良好的衰減曲線，因此有時(shí)取T30 或 T20 代替 T60。3.3.2賽賓 (Sabine) 公式賽賓是美國(guó)物理學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)混響時(shí)間近似與房間體積成正比，與房間總吸聲量成反比，并提出了混響時(shí)間經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式 賽賓公式。3.3.3伊林（ Eyring) 公式在室內(nèi)總吸聲量較?。ㄎ曄禂?shù)小于0.2) 、混響時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，有賽賓的混響時(shí)間計(jì)算公式求出的數(shù)值與實(shí)際測(cè)量值相當(dāng)一致， 而在室內(nèi)總吸聲量較大、混響時(shí)間較短的情況下，計(jì)算值與

8、實(shí)測(cè)值不符。在室內(nèi)表面的平均吸聲系數(shù)較大（大于0.2) 時(shí) ，只能用伊林公式計(jì)算室內(nèi)的混響時(shí)間。利用伊林公式計(jì)算混響時(shí)間時(shí)，在吸聲量的計(jì)算上也應(yīng)考慮兩部分（1）室內(nèi)表面的吸聲量（2）觀眾廳內(nèi)觀眾和座椅的吸聲量（有兩種計(jì)算方法：一種是觀眾或座椅的個(gè)數(shù)乘其單個(gè)吸聲量；二種是按觀眾或座椅所占的面積乘以單位面積的相應(yīng)吸聲量。3.3.3伊林（ Eyring) 公式（伊林 -努特生公式）賽賓公式和伊林公式只考慮了室內(nèi)表面的吸收作用，對(duì)于頻率較高的聲音（一般為 2000Hz 以上），當(dāng)房間較大時(shí)，在傳播過(guò)程中，空氣也將產(chǎn)生很大的吸收。這種吸收主要決定于空氣的相對(duì)濕度，其次是溫度的影響。在計(jì)算混響時(shí)間時(shí)，考慮

9、空氣的吸收：4m:空氣吸收系數(shù)，空氣吸收=4mV當(dāng)頻率取 >=2KHz時(shí)，一般地， 4m與濕度溫度有關(guān)， 通常取相對(duì)濕度60%,溫度 20 時(shí), 其值見(jiàn)下表：計(jì)算 RT時(shí)，一般取 125、250、 500、 1K、2K、4K 六個(gè)倍頻程中心頻率，求出各個(gè)頻帶的混響時(shí)間空氣吸收系數(shù)4M值 （室內(nèi)溫度20 度）室內(nèi)相對(duì)濕度頻率（ Hz)30%40%50%60%20.00.010.00.0000120100940.00.020.00.0000389242260.00.060.00.030084250433.3.4混響時(shí)間計(jì)算的不確定性室內(nèi)條件與原公式假設(shè)條件（一、聲場(chǎng)是一個(gè)完整的空間；二、聲場(chǎng)

10、是完全擴(kuò)散的）并不完全一致。1）室內(nèi)吸聲分布不均勻；2）室內(nèi)形狀，高寬比例過(guò)大，造成聲場(chǎng)分布不均勻，擴(kuò)散不完全計(jì)算用材料的吸聲系數(shù)與實(shí)際情況有誤差，一般誤差在10% 15%計(jì)算 RT的意義：1）“控制性 ”地指導(dǎo)材料的選擇與布置。2）預(yù)測(cè)建筑廳堂室內(nèi)的聲學(xué)效果3）分析現(xiàn)有的音質(zhì)問(wèn)題3.4室內(nèi)聲壓級(jí)計(jì)算及混響半徑（一）當(dāng)室內(nèi)聲源聲功率一定時(shí)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，在室內(nèi)距離為r 的某點(diǎn)聲壓級(jí)可以計(jì)算，室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)的計(jì)算公式為：公式前提：1）點(diǎn)聲源2）連續(xù)發(fā)聲3）聲場(chǎng)分布均勻Q- 是指向因數(shù)，其取值見(jiàn)下表：（二）混響半徑：根據(jù)室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)的計(jì)算公式，室內(nèi)的聲能密度有兩部分組成：第一部分是直達(dá)聲，相當(dāng)于表述的

11、部分；第二部分是擴(kuò)散聲（包括第一次及以后的反射聲），即表述的部分。在離聲源較近處直達(dá)聲大于擴(kuò)散聲在離聲源較遠(yuǎn)處混響半徑在直達(dá)聲的聲能密度與擴(kuò)散聲的聲能密度相等處，距聲源的距離稱為“混響半徑 ”，或“臨界半徑吸聲量或吸聲系數(shù)的測(cè)量：1、混響室法其中： V - 混響室體積空室混響室混響時(shí)間；T2-S-材料表面積；放入材料后混響時(shí)間。n -吸聲體個(gè)數(shù)；T1-2、駐波管法：利用在管中平面波入射波和反射波形成極大聲壓Pmax和極小聲壓 Pmin 推導(dǎo)出03、T和0的值有一定差別，T 是無(wú)規(guī)入射時(shí)的吸聲系數(shù)，0 是正入射時(shí)的吸聲系數(shù)。工程上主要使用T對(duì)于穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，板后空氣層可劃分為許多小空腔，每一個(gè)

12、開(kāi)孔與背后一個(gè)小空腔對(duì)應(yīng)，是許多并聯(lián)的亥姆霍茲共振器。 計(jì)算穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)共振頻率的公式在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)主要吸收頻率，確定共振頻率。在共振頻率附近有最大的吸聲系數(shù)，離之越遠(yuǎn)，吸聲愈小。建筑中的吸聲降噪1 、吸聲降噪的原理：工廠車間或大型廳堂內(nèi)，若內(nèi)表面為清水磚墻、抹灰墻面，地面為水泥或水磨石地面， 在房間內(nèi)部， 人聽(tīng)到的不只是由聲源發(fā)出的直達(dá)聲，還會(huì)聽(tīng)到大量經(jīng)各個(gè)界面多次反射形成的混響聲。在直達(dá)聲與混響聲的共同作用下，當(dāng)離開(kāi)聲源的距離大于混響半徑時(shí)，接收點(diǎn)上的聲壓級(jí)要比室外同一距離處高出 1015dB。如在室內(nèi)頂棚或墻面上布置吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)，可使混響聲減弱，這時(shí)，人們主要聽(tīng)到的是直達(dá)聲，那種被噪聲“包圍 ”的感覺(jué)將明顯減弱。這種利用吸聲原理降低噪聲的方法稱為“吸聲降噪 ”。Q- 是指向因數(shù)，其取值見(jiàn)右表：二）混響半徑：1. 根據(jù)室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)的計(jì)算公式，室內(nèi)的聲能密度有兩部分組成：第一部分是直達(dá)聲，相當(dāng)于表述的