當聲波碰到室內(nèi)某一界面后如天花墻一部分聲能被

1、當聲波碰到室內(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)：聲壓和聲強有密切的關系，在自由聲場中，測得聲壓和已知測點到聲源的距離，就可計算出該測點之聲強和聲源的聲功率。聲壓級 Lp取參考聲壓為 Po=2*10-5N/m2 為基準聲壓，任一聲壓P 的 Lp 為：聽覺下限：p=2*10-5N/m2為 0dB能量提高 100 倍的P=2*10-3N/m2為 20dB聽覺上限：P=20N/m2為 120dB1、聲壓級 Lp取參考聲壓為 Po=2*10-5N/m2 為基準聲壓，任一聲壓P 的 Lp 為：聽覺下限：p=2

2、*10-5N/m2為 0dB能量提高 100 倍的P=2*10-3N/m2為 20dB聽覺上限：P=20N/m2為 120dB2、聲功率級 Lw取 Wo為 10-12W,基準聲功率級任一聲功率 W的聲功率級 Lw為：3、聲強級：3、聲壓級的疊加10dB+10dB=?0dB+0dB=?0dB+10dB=? 答案分別是： 13dB,3dB,10dB.幾個聲源同時作用時，某點的聲能是各個聲源貢獻的能量的代數(shù)和。因此其聲壓是各聲源貢獻的聲壓平方和的開根號。即：聲壓級為：聲壓級的疊加?兩個數(shù)值相等的聲壓級疊加后，總聲壓級只比原來增加3dB，而不是增加一倍。這個結論對于聲強級和聲功率級同樣適用。?此外，兩

3、個聲壓級分別為不同的值時，其總的聲壓級為兩個聲強級獲聲功率級的疊加公式與上式相同在建筑聲學中，頻帶劃分的方式通常不是在線性標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 都相等來劃分。聲波在室內(nèi)的反射與幾何聲學3.2.1反射界面的平均吸聲系數(shù)（ 1）吸聲系數(shù)：用以表征材料和結構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，無限時間存在。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。材料和結構的吸聲特性和聲波入射角度有關。

4、聲波垂直入射到材料和結構表面的吸聲系數(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現(xiàn)。其吸聲系數(shù)的大小可通過駐波管法來測定。當聲波斜向入射時，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方向同時入射到材料和結構表面，如果入射聲波在半空間中均勻分布，則稱這種入射情況為 “無規(guī)則入射 ”或“擴散入射 ”。這時材料和結構的吸聲系數(shù)稱為 “無規(guī)則吸聲系數(shù) ”獲“擴散吸聲系數(shù) ”，這種入射條件是一種理想的假設條件 ，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)測定 “擴散吸聲系數(shù) ”某一種材料和結

5、構對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 六個頻率的吸聲系數(shù)來表示某一種材料和結構的吸聲頻率特性 。有時也把 250，500，1000，2000Hz四個頻率吸聲系數(shù)的算術平均值（取為 0.05 的整數(shù)倍）稱為 “降噪系數(shù) ”（NRC），用在吸聲降噪時粗略的比較和選擇吸聲材料。2）吸聲量：用以表征某個具體吸聲構件的實際吸聲效果的量，它和構件的尺寸大小有關，對于建筑空間的圍蔽結構，吸聲量 A 是：如一個房間由 n 面墻（包括頂棚和地面）：對于在聲場中的 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， 有時不用吸聲系數(shù)， 而直接用單個人或物的吸聲量。 當房間中有若干個人或物時，他（它）們的吸聲量是用 數(shù)量乘個體吸聲量 ，然后再把結構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：混響時間 Reverberation Time（ RT ）混響和混響時間是室內(nèi)聲學中最為重要和最基本的概念?；祉懀侵嘎曉赐Ｖ拱l(fā)聲后，在聲場中還存在著來自各個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)象的長短以混響時間來表示。3.3.1 什么是混響時間？衰減過程即為混響時間，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)聲場達到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止

7、發(fā)聲，室內(nèi)聲壓級將按線性規(guī)律衰減。 衰減 60dB 所經(jīng)歷的時間叫混響時間 T60，單位 S。實際的混響衰減曲線。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，因此有時取T30 或 T20 代替 T60。3.3.2賽賓 (Sabine) 公式賽賓是美國物理學家，他發(fā)現(xiàn)混響時間近似與房間體積成正比，與房間總吸聲量成反比，并提出了混響時間經(jīng)驗計算公式 賽賓公式。3.3.3伊林（ Eyring) 公式在室內(nèi)總吸聲量較小（吸聲系數(shù)小于0.2) 、混響時間較長的情況下，有賽賓的混響時間計算公式求出的數(shù)值與實際測量值相當一致， 而在室內(nèi)總吸聲量較大、混響時間較短的情況下，計算值與

8、實測值不符。在室內(nèi)表面的平均吸聲系數(shù)較大（大于0.2) 時 ，只能用伊林公式計算室內(nèi)的混響時間。利用伊林公式計算混響時間時，在吸聲量的計算上也應考慮兩部分（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（有兩種計算方法：一種是觀眾或座椅的個數(shù)乘其單個吸聲量；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，對于頻率較高的聲音（一般為 2000Hz 以上），當房間較大時，在傳播過程中，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濕度，其次是溫度的影響。在計算混響時間時，考慮

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

10、是完全擴散的）并不完全一致。1）室內(nèi)吸聲分布不均勻；2）室內(nèi)形狀，高寬比例過大，造成聲場分布不均勻，擴散不完全計算用材料的吸聲系數(shù)與實際情況有誤差，一般誤差在10% 15%計算 RT的意義：1）“控制性 ”地指導材料的選擇與布置。2）預測建筑廳堂室內(nèi)的聲學效果3）分析現(xiàn)有的音質(zhì)問題3.4室內(nèi)聲壓級計算及混響半徑（一）當室內(nèi)聲源聲功率一定時，穩(wěn)態(tài)時，在室內(nèi)距離為r 的某點聲壓級可以計算，室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級的計算公式為：公式前提：1）點聲源2）連續(xù)發(fā)聲3）聲場分布均勻Q- 是指向因數(shù)，其取值見下表：（二）混響半徑：根據(jù)室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級的計算公式，室內(nèi)的聲能密度有兩部分組成：第一部分是直達聲，相當于表述的

11、部分；第二部分是擴散聲（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聲大于擴散聲在離聲源較遠處混響半徑在直達聲的聲能密度與擴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)的測量：1、混響室法其中： V - 混響室體積空室混響室混響時間；T2-S-材料表面積；放入材料后混響時間。n -吸聲體個數(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 推導出03、T和0的值有一定差別，T 是無規(guī)入射時的吸聲系數(shù)，0 是正入射時的吸聲系數(shù)。工程上主要使用T對于穿孔板吸聲結構，板后空氣層可劃分為許多小空腔，每一個

12、開孔與背后一個小空腔對應，是許多并聯(lián)的亥姆霍茲共振器。 計算穿孔板吸聲結構共振頻率的公式在設計時，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，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， 人聽到的不只是由聲源發(fā)出的直達聲，還會聽到大量經(jīng)各個界面多次反射形成的混響聲。在直達聲與混響聲的共同作用下，當離開聲源的距離大于混響半徑時，接收點上的聲壓級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構，可使混響聲減弱，這時，人們主要聽到的是直達聲，那種被噪聲“包圍 ”的感覺將明顯減弱。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)，其取值見右表：二）混響半徑：1. 根據(jù)室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級的計算公式，室內(nèi)的聲能密度有兩部分組成：第一部分是直達聲，相當于表述的