室內(nèi)環(huán)境與設(shè)備解析課件

1、第一篇室內(nèi)聲環(huán)境第一章室內(nèi)聲學(xué)原理11室內(nèi)聲學(xué)基本計(jì)量一、室內(nèi)聲學(xué)基本物理量（一）聲音：1、概念：是在氣體、液體或固體等彈性介質(zhì)中以波動(dòng)形式傳播的機(jī)械振動(dòng)，是由聲源的振動(dòng)引起的，聲波沿運(yùn)動(dòng)方向傳播能量。2、聲音是由聲源的振動(dòng)引起的。3、頻率f：聲源在ls內(nèi)完成的全振動(dòng)次數(shù)，單位是赫茲(Hz)。4、周期T：聲源完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，是頻率的倒數(shù)，單位是秒.5、波長(zhǎng)：在聲波傳播途徑上，兩相鄰?fù)幌噘|(zhì)點(diǎn)之間的距離，單位是米(m)。位相指的是媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)，如處于壓縮或稀疏狀態(tài)等。6、聲波的傳播速度c、波氏及振動(dòng)頻率T之間的關(guān)系： c/f11室內(nèi)聲學(xué)基本計(jì)量（二）聲強(qiáng)： 聲強(qiáng)I:單位時(shí)間通過垂直于

2、聲音傳播方向上單位面積的平均聲能通量，單位Wm2。聲壓的均方根值(Pa)；c介質(zhì)的聲阻抗率，又稱空氣特性阻抗。在空氣中，c值大約為412Pasm。聲功率:單位時(shí)間內(nèi)聲源向周圍空間所輻射的聲能量。在自由聲場(chǎng)中，點(diǎn)聲源發(fā)出的球面波均勻地向四周輻射聲能，因此，距離聲源中心rm的球面上的聲強(qiáng)為：式中 I聲強(qiáng)(wm2)；W聲源聲功率(w)。11室內(nèi)聲學(xué)基本計(jì)量（三）聲強(qiáng)級(jí)：是聲強(qiáng)與基準(zhǔn)聲強(qiáng)之比的以10為底的對(duì)數(shù)的10倍。單位是分貝（dB）。式中 LI聲強(qiáng)級(jí)(dB)； I。 基準(zhǔn)聲強(qiáng)，在空氣聲中，I。規(guī)定為1012Wm 2。它相應(yīng)于人耳對(duì)1000Hz聲音的可聽(聞閾yu)聲強(qiáng)。（四）聲壓和聲壓級(jí)1、聲壓：

3、聲波在空氣中傳播時(shí)，空氣媒質(zhì)某點(diǎn)(體積元)由于受聲波擾動(dòng)后壓強(qiáng)超過原先大氣靜壓強(qiáng)的值。一般使用時(shí)，聲壓是有效聲壓的簡(jiǎn)稱，即指對(duì)一定時(shí)間間隔取瞬時(shí)聲壓的均方根值。聞閾是人的可聞聲壓的最小值pc，痛閾是人的可聞聲壓的最大值pmax。在1000Hz時(shí)，聞閾為2105Pa，痛閾為2102Pa 。11室內(nèi)聲學(xué)基本計(jì)量2、聲壓級(jí)是聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比的以10為底的對(duì)數(shù)的20倍。式中 LP聲壓級(jí)(dB)； p0基準(zhǔn)聲壓。對(duì)于空氣聲，基準(zhǔn)聲壓規(guī)定為2105Pa。在自由聲場(chǎng)，聲壓級(jí)近似等于聲強(qiáng)級(jí)LPLI。（五）聲源的聲功率 是單位時(shí)間內(nèi)聲源輻射的總聲能量，單位是瓦(W)。聲功率級(jí)是聲源聲功率與基準(zhǔn)聲功率之比的以1

4、0為底的對(duì)數(shù)的10倍。式中 Lw聲功率(dB)；Wo基準(zhǔn)聲功率，規(guī)定為10-12W。11室內(nèi)聲學(xué)基本計(jì)量（六）幾個(gè)聲源總聲級(jí)的計(jì)算：1、若聲源相同，則疊加后總聲壓級(jí)為：2、聲級(jí)為L(zhǎng)1及L2(L1L2)的兩個(gè)聲源共同作用時(shí)的疊加聲級(jí)為 LL1L式中L與聲級(jí)差有關(guān)的修正值，按表12選用。二、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)和頻譜1、聲級(jí)計(jì)：把傳聲器、放大器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)和顯示裝置(電表指示或數(shù)字顯示)組成一個(gè)儀器。11室內(nèi)聲學(xué)基本計(jì)量2、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)： 由于人耳對(duì)中高頻聲音較敏感，對(duì)低頻聲音較不敏感。為了在聲學(xué)測(cè)量時(shí)能反映客觀聲音的主觀感覺，需要考慮到人耳的頻率響應(yīng)。在接受系統(tǒng)中可以插入和人耳頻率響應(yīng)相近的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)不同頻率成

5、分作不同的計(jì)權(quán)衰減，使測(cè)得的聲學(xué)量聲級(jí)能和人的主觀感覺比較一致。常用的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)有A，B，C，D四種，其中最常用的是A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。3、頻譜： 通常人們聽到的聲音可以由組成它的分音的頻率和強(qiáng)度所構(gòu)成的頻譜來表示。按不同聲音的特性，其頻譜可以是線狀譜(如樂器發(fā)出的聲音)或連續(xù)譜(如大多數(shù)噪聲)。11室內(nèi)聲學(xué)基本計(jì)量三、等效聲級(jí)1、噪聲源的分類： 穩(wěn)定聲源：一些聲源穩(wěn)定地發(fā)聲，如其發(fā)出的噪聲級(jí)隨時(shí)間的變化不大于5dB，即可認(rèn)為是穩(wěn)定的。不穩(wěn)定聲源：聲級(jí)隨時(shí)間變化大于5dB的聲源。2、等效聲級(jí)用來評(píng)價(jià)不穩(wěn)定聲源。 式中 Leq等效聲級(jí)(dB)； Lpi每次測(cè)得的聲級(jí)值(dB) n讀取聲級(jí)值的總次數(shù)。12

6、聽覺特性一、最小和最大可聽聲壓 人的最小可聽極限大致相當(dāng)于聲壓級(jí)0dB，通常，聲壓級(jí)在120dB左右，人就會(huì)感到不舒服130dB左右會(huì)引起耳內(nèi)發(fā)癢；達(dá)到140dB，耳內(nèi)會(huì)感覺疼痛。聲壓級(jí)繼續(xù)升高，可引起耳內(nèi)出血，甚至導(dǎo)致聽覺器官永久性損傷。二、最小聲壓可辨閾 對(duì)于頻率在5010000Hz之間的純音，當(dāng)聲壓級(jí)超過50dB時(shí)，入耳大致可以鑒別1dB的聲樂級(jí)變化。三、哈斯效應(yīng)與回聲感覺四、聽覺定位五、人耳的頻率響應(yīng)和等響曲線 響度是人對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。影響響度感覺的客觀物理量是聲波的振幅。但響度與振幅并不完全一致，原因是人對(duì)不同頻率聲音的響度感覺(靈敏度)不同。12 聽覺特性六、掩蔽效應(yīng) 掩

7、蔽效應(yīng)：指由于另一個(gè)聲音的存在而使入耳的聽覺靈敏度降低的現(xiàn)象。聽閾提高的分貝數(shù)稱為掩蔽量，提高后的聽閾稱為掩蔽閾。因此，在噪聲環(huán)境下，一個(gè)聲音要能被聽到，其聲壓級(jí)必須大于掩蔽閾。一個(gè)聲音對(duì)另一個(gè)聲音掩蔽量大小，主要取決于兩者的頻譜和聲壓級(jí)差。七、人耳的音高和音色感覺 音高又稱音調(diào)，是人耳對(duì)聲音調(diào)子高低的主觀感覺。決定它的客觀物理量是聲音的頻率。 音色：是各頻段聲音在不同聲壓級(jí)下響起時(shí)所展現(xiàn)出的整體感受。八、聽覺疲勞和聽力損失暫時(shí)性的聽閾提高現(xiàn)象（即聽力有所下降），稱為聽覺疲勞。13 室內(nèi)幾何聲學(xué)一、聲線概念 即聲波，聲線代表點(diǎn)聲源發(fā)出的球面波的一小部分。它具有明確的傳播方向，攜帶有聲能，并且以

8、聲速前進(jìn)，沿直線傳播。碰到界面時(shí)，聲能被部分吸收，其余按反射角等于入射角的規(guī)則反射(碰到界面凹凸不平時(shí)，還有散射的現(xiàn)象發(fā)生)。 聲源在自由空間傳播時(shí)，人們聽到的只有來自聲源的直達(dá)聲，而當(dāng)直達(dá)聲在室內(nèi)空間傳播時(shí)，聲波在邊界面將經(jīng)歷反射、散射、吸收、干涉等現(xiàn)象。二、虛聲源法 幾何聲線作圖法有兩種，一種是利用反射角等于入射角，分處于界面法線兩側(cè)的規(guī)則作圖；一種是利用虛聲源法，將界面用相應(yīng)的虛聲源來代替。因此，來自界面的反射聲線被認(rèn)為是由虛聲源發(fā)出的聲線。13 室內(nèi)幾何聲學(xué)1、位于剛性界面前的點(diǎn)聲源： 點(diǎn)聲源與虛聲源成鏡象對(duì)稱的關(guān)系。引入虛聲源是由于要滿足剛性界面在聲壓作用下不動(dòng)的邊界條件,所以必須有

9、一對(duì)稱的虛聲源,在另一側(cè)對(duì)墻輻射相同的聲壓,以抵銷S的作用。換言之,引入虛聲源S1,墻就可以被移走,其作用完全可由S1的作用所等效。2、點(diǎn)聲源被置于一對(duì)平行剛性墻間的情形： 若引入一無窮多的虛聲源鏈,則這時(shí)這對(duì)墻就可以被移去,其對(duì)聲場(chǎng)的作用可由這一虛聲源鏈所等效。n階虛聲源的作用,相當(dāng)于n次反射聲的作用。3、若在一個(gè)由三對(duì)平行剛性界面構(gòu)成的矩形房間中引入一個(gè)聲源,則矩形房間的作用可被三維的虛聲源點(diǎn)陣所代替。14 室內(nèi)聲增長(zhǎng)和聲衰變一、室內(nèi)聲增長(zhǎng)1、將直達(dá)聲和各次反射聲依到達(dá)時(shí)間(和聲壓級(jí))排列起來,就構(gòu)成所謂脈沖響應(yīng)圖。2、室內(nèi)聲能增長(zhǎng)的過程： 如果聲源穩(wěn)定地發(fā)聲，直達(dá)聲和各階反射聲的聲壓級(jí)將

10、疊加，而來自高階虛聲源的反射聲聲壓級(jí)越來越低，其疊加影響可以忽略不計(jì)。這時(shí)室內(nèi)聲壓級(jí)就達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，稱為穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)。二、室內(nèi)聲衰變1、室內(nèi)聲衰變：如果自某一時(shí)刻起,聲源停止發(fā)聲,則首先消失的是直達(dá)聲,然后依次消失的是一次、二次直至多次反射聲，這就形成了聲衰變過程。14 室內(nèi)聲增長(zhǎng)和聲衰變2、將聲源停止發(fā)聲后，穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)衰減60dB的時(shí)間稱為混響時(shí)間。 所謂混響，是指聲源停止發(fā)聲后，在聲場(chǎng)中還存在著來自各個(gè)界面的遲到的反射聲形成的聲音“殘留”現(xiàn)象。 回聲就是在聽到原來的聲音之后，又重復(fù)聽到與之相同的聲音的現(xiàn)象。它聽起來相當(dāng)清楚，因而不同于混響聲。在某種情況下，回聲有時(shí)會(huì)以一定的時(shí)間間隔重復(fù)出現(xiàn)

11、，形成所謂多重回聲。回聲與多重回聲是延時(shí)較長(zhǎng)的強(qiáng)反射，它妨礙正常的聽聞，在室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意避免和消除。15 駐波與房間共振一、駐波與顫動(dòng)回聲1、駐波：當(dāng)單頻率平面波在兩平行界面之間垂直傳播時(shí),由于要在兩個(gè)反射面上都滿足聲壓為極大值(位移為零)的條件,因此只有波長(zhǎng)與反射面間距離l滿足l 的那些頻率才能形成滿足邊界條件的駐波。2、顫動(dòng)回聲：會(huì)引起聲壓分布不均勻，還會(huì)發(fā)生某些頻率聲音被增強(qiáng)，某些頻率聲音被減弱的現(xiàn)象，使聲音產(chǎn)生失真。是駐波現(xiàn)象。二、三維室內(nèi)空間的簡(jiǎn)正波與房間共振 一個(gè)封閉的室內(nèi)空間，在聲波激發(fā)下也會(huì)產(chǎn)生駐波。 當(dāng)三個(gè)邊長(zhǎng)有兩個(gè)相等或全相等時(shí)，會(huì)有許多簡(jiǎn)正頻率相同，稱為簡(jiǎn)正頻率的

12、兼并。其結(jié)果，會(huì)使那些與簡(jiǎn)正頻率(或稱房間的共振頻率)相同的聲音被大大增強(qiáng)，使得聲音失真。第二章室內(nèi)聲環(huán)境評(píng)價(jià)21 音質(zhì)主觀評(píng)價(jià) 對(duì)語言聲主要是清晰度和可懂度方面的要求，同時(shí)應(yīng)有一定的響度，聽起來不費(fèi)力，也要求頻譜的均衡，不失真。對(duì)音樂聲，除了清晰度(明晰度)和響度的要求外，還有豐滿度、平衡感和空間感等方面的要求。一、語言聲音質(zhì)主觀評(píng)價(jià) 語言的可懂度是指對(duì)有字義聯(lián)系的發(fā)音內(nèi)容，通過房間的傳輸，能被室內(nèi)聽眾正確辨認(rèn)的百分?jǐn)?shù)。 語言的清晰度則指對(duì)無字義聯(lián)系的發(fā)音內(nèi)容，能被聽眾正確辨認(rèn)的百分?jǐn)?shù)。21 音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)二、音樂聲音質(zhì)主觀評(píng)價(jià) 音樂的清晰度又稱明晰度，指的是能聽清急速連貫演奏的旋律以及同時(shí)能

13、分清不同聲部或樂器組演奏的聲音，即音樂的透明度和層次感。 音樂的豐滿度指的是由于室內(nèi)各界面的反射聲，尤其是50ms(對(duì)音樂還可以放寬至80ms)以內(nèi)的早期反射聲對(duì)直達(dá)聲所起的增強(qiáng)和烘托的作用。 音樂的平衡感指的是各聲部之間的平衡協(xié)調(diào)，有的亦稱為融合、整體感等。 音樂的空間感含義較廣泛。它可以包括聲源的輪廓感、立體感以及聲源在橫向和縱向的拓寬感、延伸感，還包括音樂的環(huán)繞感。22 音質(zhì)評(píng)價(jià)物理指標(biāo)一、混響時(shí)間混響時(shí)間即室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)衰減60dB所經(jīng)歷的時(shí)間。計(jì)算混響時(shí)間的公式： 賽賓公式V室內(nèi)容積(m3)；A室內(nèi)總吸聲量，AS，S為界面總表面積，為室內(nèi)各界面平均吸聲系數(shù)。22 音質(zhì)評(píng)價(jià)物理指標(biāo)伊林

14、公式式中 4m空氣吸聲系數(shù)，僅對(duì)1000Hz以上高頻計(jì)算，且僅當(dāng)室內(nèi)體積較大時(shí)計(jì)算。平均吸聲系數(shù)的計(jì)算公式式中 S1、S2Sn室內(nèi)不同材料的表面積； 1、2n不同材料的吸聲系數(shù)。二、早期側(cè)向反射聲能比側(cè)向效率22 音質(zhì)評(píng)價(jià)物理指標(biāo)三、聲壓級(jí)與響度指標(biāo) 為了使語言和音樂聽起來清晰、不費(fèi)勁，甚至有快感，就必須有一定的響度，即必須有一定的聲壓級(jí)和信噪比。 所謂信噪比指的是語言或音樂聲信號(hào)的聲壓級(jí)高出背景噪聲級(jí)的值。四、混響時(shí)間頻率特性 為了使音樂各聲部聲音平衡，音色不失真，還必須照顧到低、中、高頻聲音的均衡。這就要求混響時(shí)間的頻率特性要平直。低頻混響時(shí)間允許有1520的提高23 音質(zhì)物理指標(biāo)與主觀評(píng)

15、價(jià)的關(guān)系一、良好的音質(zhì)感受(1)在混響感(豐滿度)和清晰度之間有適當(dāng)?shù)钠胶猓?2)具有適當(dāng)?shù)捻懚龋?3)具有一定的空間感；(4)具有良好的音色，即低、中、高音適度平衡，不畸變，不失真。主觀指標(biāo)有：量的因素（豐滿度、響度）、質(zhì)的因素（音色）、空間感、清晰度。二、混響時(shí)間與混響感(豐滿度)和清晰度的關(guān)系1、豐滿度：人們?cè)谑覂?nèi)聽聞感到聲音有“余音”，聲音一出，整個(gè)房間都在響應(yīng)，聲音比在室外豐滿，有力。這就是豐滿度的涵義。23 音質(zhì)物理指標(biāo)與主觀評(píng)價(jià)的關(guān)系2、與豐滿度相對(duì)應(yīng)的物理量就是混響時(shí)間。 混響時(shí)間短，則清晰度較低，豐滿度較低； 混響時(shí)間長(zhǎng)，則清晰度較高，豐滿度較高。 以聽語言聲為主的房間，混響

16、時(shí)間以ls左有為宜。 以聽音樂為主的房間，混響時(shí)間達(dá)到152s，最佳混響時(shí)間，還跟音樂的類型和題材有關(guān)。三、聲壓級(jí)與響度的關(guān)系1、響度就是人們感受到的聲音的大小，足夠的響度是室內(nèi)具有良好音質(zhì)的基本條件。2、與響度相對(duì)應(yīng)的物理量就是聲壓級(jí)。 對(duì)于語言聲，一般要求5055dB，信噪比要達(dá)到10dB。 對(duì)于音樂聲，一般要求聲壓級(jí)在7596dB之間。23 音質(zhì)物理指標(biāo)與主觀評(píng)價(jià)的關(guān)系3、聲壓級(jí)和信噪比還與可懂度和清晰度有關(guān)。 聲壓級(jí)很低時(shí)，只有全神貫注地聽，才能聽清聽懂，比較費(fèi)勁。但若聲壓級(jí)過高，也會(huì)影響清晰度。四、與空間感有關(guān)的物理參量 主要是早期側(cè)向聲能對(duì)早期總聲能之比以及雙耳聽聞的相干性指標(biāo)。五

17、、與音色有關(guān)的物理參量 主要是混響時(shí)間的頻率特性。 混響時(shí)間的頻率特性即各個(gè)頻率的混響時(shí)間。為保持聲源的音色不致失真，各個(gè)頻率的混響時(shí)間應(yīng)當(dāng)盡量接近。感到聲音“溫暖”是低頻混響時(shí)間較長(zhǎng)的結(jié)果，而“華麗”、“明亮”則要求有足夠長(zhǎng)的高頻混響時(shí)間。24 室內(nèi)聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范一、室內(nèi)允許噪聲級(jí)1、1971年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)采用NR曲線來評(píng)價(jià)室內(nèi)噪聲環(huán)境。 根據(jù)不同使用要求的房間，可采用不同的NR評(píng)價(jià)數(shù)作為背景噪聲標(biāo)準(zhǔn)。 室內(nèi)噪聲控制設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使各頻帶噪聲值均不超過相應(yīng)NR曲線對(duì)相應(yīng)頻帶的規(guī)定值，由此確定各頻帶噪聲級(jí)的控制值。2、我國(guó)關(guān)于各類主要民用建筑室內(nèi)允許噪聲NR評(píng)價(jià)數(shù)。二、語言干擾級(jí)

18、國(guó)際上通常以500、1000、2000、4000Hz四個(gè)倍頻帶的背景噪聲聲壓級(jí)的平均值定義為語言干擾級(jí)SIL。24 室內(nèi)聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范三、保護(hù)聽力的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)制訂的“工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”，規(guī)定每天工作8h，室內(nèi)允許等效聲級(jí)LAeq對(duì)新建企業(yè)為85dBA，對(duì)老企業(yè)為90dBA。工作時(shí)間減半，允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)提高3dB。四、環(huán)境噪聲允許標(biāo)準(zhǔn) 1993年頒布的城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)及其測(cè)量(GB 309693)規(guī)定了保障城市居民生活聲環(huán)境質(zhì)量的城市五類區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值。五、隔聲標(biāo)準(zhǔn)民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJll888)規(guī)定： 隔聲減噪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)一般分為三個(gè)等級(jí)。第三章 建筑材料及結(jié)構(gòu)的吸聲與

19、隔聲31 吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)一、概述1、吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的主要用途用于控制房間的混響時(shí)間，使房間具有良好的音質(zhì)；消除回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦等聲學(xué)缺陷；室內(nèi)吸聲降噪；管道消聲。2、吸聲系數(shù)：表示材料和結(jié)構(gòu)吸聲能力大小 式中 吸聲系數(shù)； 入射到材料或結(jié)構(gòu)表面的總聲能 被材料或結(jié)構(gòu)反射回去的聲能。31 吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)3、吸聲系數(shù)分類：（根據(jù)聲波入射角度不同）垂直入射吸聲系數(shù)0：駐波管法吸聲系數(shù)無規(guī)入射吸聲系數(shù)T：混響室法吸聲系數(shù)4、常用吸聲材料和結(jié)構(gòu)的分類（根據(jù)吸聲機(jī)理）多孔性吸聲材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)。二、多孔吸聲材料1、特征：具有大量?jī)?nèi)外連通的微小空隙和氣泡。2、種類： 纖維材料有：玻璃棉、超

20、細(xì)玻璃棉、巖棉等無機(jī)纖維及其氈、板制品，棉、毛、麻等有機(jī)纖維制成的家具服飾。 顆粒材料有膨脹珍珠巖、陶粒等及其板、塊制品。31 吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)3、多孔吸聲材料吸聲機(jī)理（P19）4、多孔吸聲材料吸聲特性及其影響因素（P19）多孔吸聲材料的空氣流阻和表觀密度對(duì)其吸聲能力有直接的影響。多孔吸聲材料的結(jié)構(gòu)因子和有效孔隙率對(duì)其吸聲系數(shù)也有影響。多孔吸聲材料吸聲性能還與厚度及材料背后空氣層大小有關(guān)。三、共振吸聲結(jié)構(gòu)1、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板與其背后的封閉空氣層共同構(gòu)成穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲原理可通過亥姆霍茲共振器來說明。 穿孔板共振頻率31 吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)在共振頻率處吸

21、聲系數(shù)有一峰值，離共振頻率越遠(yuǎn)，吸聲系數(shù)越小。一般穿孔板共振頻率在低頻范圍。故在工程中，穿孔板常被用來吸收某個(gè)低頻段的聲能。 為了使穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)在較寬的頻率范同內(nèi)部有較大的吸聲，可在穿孔板背后緊貼板面襯一層多孔吸聲材料。2、薄板與薄膜吸聲結(jié)構(gòu) 薄膜吸聲結(jié)構(gòu)：共振頻率通常為2001000Hz，最大吸聲系數(shù)約為0.300.40。 薄板共振系統(tǒng)：吸聲系數(shù)在共振頻率(通常在200一300Hz以下)處有一峰值。峰值吸聲系數(shù)約為0.200.50。31 吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)四、其他吸聲結(jié)構(gòu)1、空間吸聲體 空間吸聲體的形狀可以是最簡(jiǎn)單的平板式，或用平板組合成其他形狀，也可做成錐體、圓柱體等形式。 空間吸聲體一

22、般由多孔吸聲材料外加透氣護(hù)面層做成。所用多孔吸聲材料常為超細(xì)玻璃棉，厚度一般取50100mm，護(hù)面可用鋼板網(wǎng)、鋁板網(wǎng)等，也可在鋼板外加一層阻燃物質(zhì)。 空間吸聲體一般中高頻吸聲較大，低頻吸聲較小，因此用于控制室內(nèi)中高頻混響時(shí)間十分有效。2、簾幕具有多孔吸聲材料的吸聲特性。3、洞口4人和家具31 吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)五、常用吸聲材料的選用1、吸聲材料的選擇 從吸聲性能考慮 考慮防火要求 在潮濕的場(chǎng)合和潔凈要求特別高的房間可用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。 還需考慮耐久性、力學(xué)強(qiáng)度、化學(xué)性質(zhì)和尺寸的穩(wěn)定性、裝飾效果以及是否便于施工等因素。2、常用吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu) 見表31。32 構(gòu)件隔聲一、傳聲與隔聲1、空氣聲

23、傳聲： 對(duì)室內(nèi)而言，室外或相鄰房間的聲波激發(fā)墻、樓板、門窗等圍護(hù)構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)，從而向房間輻射聲能；或通過開啟的門、窗洞口直接將聲音傳入房間。這種外部聲場(chǎng)的聲音稱空氣聲。這種聲音傳播過程稱空氣聲傳聲。2、撞擊聲傳聲： 當(dāng)樓板、墻等圍護(hù)構(gòu)件直接受到機(jī)械力的撞擊產(chǎn)生振動(dòng)而向房間輻射聲能，如人走在樓板上的腳步聲等，稱為撞擊聲或固體聲。撞擊聲可通過建筑構(gòu)件傳播，最后傳入室內(nèi)，其過程稱為固體傳聲，或撞擊聲傳聲。3、隔聲： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)空氣傳聲的阻隔，稱為空氣聲隔聲；若使撞擊聲減弱則稱撞擊聲隔聲。32 構(gòu)件隔聲二、空氣聲隔聲及其評(píng)價(jià)1、隔聲量R：表示圍護(hù)構(gòu)件對(duì)空氣聲的隔聲能力，單位為dB。2、計(jì)權(quán)隔聲量Rw：

24、計(jì)權(quán)隔聲量考慮了人耳聽覺的頻率特性及建筑中典型噪聲源的頻率特性，因此能較好地反映構(gòu)件的隔聲效果，同時(shí)便于不同構(gòu)件進(jìn)行隔聲性能的比較。三、單層勻質(zhì)密實(shí)墻的隔聲1、單層勻質(zhì)密度墻的隔聲量的影響因素： 入射頻率、其單位面積質(zhì)量、剛度、材料內(nèi)部阻尼、墻的邊界條件。2、聲波無雙入射時(shí)的隔聲量的計(jì)算3、吻合效應(yīng)：聲波入射時(shí)，在一定頻率范圍內(nèi)使墻體發(fā)生彎曲共振。32 構(gòu)件隔聲四、雙層勻質(zhì)密實(shí)墻的隔聲 雙層墻和中間空氣層構(gòu)成一共振系統(tǒng)，具有固有振動(dòng)頻率。在共振頻率附近隔聲量出現(xiàn)低谷，故在工程中應(yīng)盡可能使共振頻率低于所需隔聲頻率范圍。（舉例P29）五、輕質(zhì)隔墻的隔聲1、提高輕質(zhì)隔墻隔聲量的措施主要有：多層復(fù)合；

25、薄板疊合；彈性連接、雙墻分立，避免聲橋傳聲。2、常用輕質(zhì)墻體材料及改善隔聲的做法小型砌塊、圓孔板、夾層墻板、薄板加龍骨。32 構(gòu)件隔聲六、門窗隔聲1、門的隔聲門的隔聲量決定于門扇本身的隔聲性能及門縫的密閉程度。門扇隔聲量的措施：多層復(fù)合，做成夾層門；選用密實(shí)厚重的材料做門。隔聲門畫圖：2、提高窗的隔聲量的措施：七、構(gòu)件的組合隔聲量八、樓板撞擊聲隔聲1、樓板撞擊聲及其評(píng)價(jià) 工程中常用計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)評(píng)價(jià)樓板的撞擊聲隔聲性能。樓板厚度增大一倍，撞擊聲壓級(jí)約減小10dB。2、撞擊聲隔絕措施： 隔絕撞士聲可以從三個(gè)方面進(jìn)行，即鋪設(shè)彈性面層、加彈性墊層和在樓板下做隔聲吊頂。3、浮筑結(jié)構(gòu)：在樓板面層與結(jié)構(gòu)層

26、之間加彈性墊層。第四章室內(nèi)聲環(huán)境設(shè)計(jì)41 室內(nèi)噪聲控制一、室內(nèi)噪聲的來源通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的室外環(huán)境噪聲；建筑內(nèi)部其他房間傳來的噪聲；室內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生的噪聲；空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲以及設(shè)備振動(dòng)引起的圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)聲。二、建筑布局中噪聲控制原則和方法1、原則：建筑應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離噪聲源2、方法：建筑中制冷機(jī)房、泵房、鍋爐房等宜與主體分離獨(dú)立設(shè)置。布置在建筑主體內(nèi)時(shí)，應(yīng)與其他用房之間有足夠大的隔聲量。各種設(shè)備備宜用低噪聲型，各種設(shè)備均應(yīng)做隔振處理，必要時(shí)做設(shè)備隔聲處理。三、提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲量主要是解決窗的隔聲41 室內(nèi)噪聲控制四、室內(nèi)吸聲降噪1、室內(nèi)某點(diǎn)聲壓級(jí)的計(jì)算式中假設(shè)聲源無指向性2、混響半徑（臨界半徑）3、當(dāng)離

27、聲源距離很大時(shí)，此時(shí)室內(nèi)聲壓級(jí)即為混響聲聲壓級(jí)，計(jì)算公式為4、吸聲降噪量41 室內(nèi)噪聲控制5、采用吸聲降噪措施的房間的吸聲降噪量五、隔聲屏障與隔聲罩1、把工作空間或噪聲源(如存在噪聲設(shè)備)用隔聲屏障隔離，也可取得良好的降噪效果。2、對(duì)于某些高噪聲設(shè)備，可用隔聲小間或隔聲罩隔離。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)一、室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)原則 (1)使室內(nèi)具有足夠的聲壓級(jí)并且分布均勻。 (2)使室內(nèi)具對(duì)與用途相適應(yīng)的混響時(shí)間及其頻率特性 (3)室內(nèi)各處都能獲得豐富的早期反射聲，特別是早期側(cè)向反射聲(主要適用于廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)) (4)防止出現(xiàn)回聲、顫動(dòng)回聲、聲影、聲聚焦等聲學(xué)缺陷； (5)防止外部噪聲及振動(dòng)傳入室內(nèi)使室內(nèi)的背

28、景噪聲木大于允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)。 音質(zhì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：確定房間容積，進(jìn)行房間體型設(shè)計(jì)，混響設(shè)計(jì)及裝修材料的選擇和布置。另外還需做好噪聲控制設(shè)計(jì)。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)二、房間容積的確定從聲學(xué)角度看，房間的容積應(yīng)滿足自然聲發(fā)聲時(shí)聽眾區(qū)有合適的響度。(一)自然聲的最大容許容積講演 20003000 m3話劇 6000 m3獨(dú)唱、獨(dú)奏 10000 m3大型交響樂 20000 m3(二)保證適當(dāng)混響時(shí)間。每座容積音樂廳 810 m3/座；歌舞劇院 4.57 m3/座；劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ57-2000，J672001戲曲、話劇 3555 m3/座；(同上)多用途廳堂 3555 m3/座；(同上)電影院 355

29、5m3/座。電影院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ588842 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)三、體型設(shè)計(jì)(一)保證每位觀眾都能得到直達(dá)聲1)減少直達(dá)聲傳播距離(平面上，語言自然聲30m，觀眾多時(shí)可以設(shè)置一層或多層樓座)，觀眾席最好在聲源的140范圍內(nèi)，或按可懂度等值曲線設(shè)計(jì)。2)避免直達(dá)聲波遮擋和掠射吸收，每排升起8cm，一般前后座位對(duì)齊時(shí)后排比前排升高9cm，前后座位錯(cuò)開時(shí)升高6cm。(二)保證前次反射聲的良好分布1)廳堂平剖面形狀，調(diào)整頂棚反射面和側(cè)墻反射面的傾角，側(cè)墻和觀眾廳中軸線間的夾角不大于810。2)減少一次反射面至聲源的距離：觀眾席矮墻。觀眾接受到的第一次反射聲延遲時(shí)間不能過長(zhǎng)，最長(zhǎng)不超過50ms。42 室內(nèi)

30、音質(zhì)設(shè)計(jì)(三)增加擴(kuò)散反射(四)防止回聲和室內(nèi)其他聲學(xué)缺陷 消除回聲(后墻、欄板前傾、吸收、擴(kuò)散)、顫動(dòng)回聲、聲聚焦、聲影、聲爬行、聲耦合。(五)合理利用舞臺(tái)反射板。四、室內(nèi)混響設(shè)計(jì)及裝修材料的選擇 室內(nèi)混響設(shè)計(jì)可按如下步驟進(jìn)行：(1)根據(jù)房間的使用要求及表21確定混響時(shí)間及其頻率待性的設(shè)計(jì)值。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)完成的體型，計(jì)算出房間的容積V和內(nèi)表面積S。(3)根據(jù)混響時(shí)間計(jì)算公式求出房間的平均吸聲系數(shù)；(4)計(jì)算房間內(nèi)固有吸聲量，包括室內(nèi)家具和觀眾的吸聲量等。房間所需總吸聲量減去固有吸聲量即為所需增加的吸聲量。(5)查閱材料及結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)數(shù)據(jù)，從中選擇適當(dāng)?shù)牟牧霞敖Y(jié)構(gòu)，確定各自的面積，以滿足所

31、需增加的吸聲量及頻率持性。一般常需反復(fù)選擇、調(diào)整，才能達(dá)到要求。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì) 混響設(shè)計(jì)也可在確定房間混響時(shí)間設(shè)計(jì)值及容積后，先根據(jù)聲學(xué)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及裝修效果要求確定一個(gè)方案，然后用混響時(shí)間計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算。通過反復(fù)修改、調(diào)整設(shè)計(jì)方案，直至混響時(shí)間滿足設(shè)計(jì)范圍為止。五、音樂廳音質(zhì)設(shè)計(jì) 音樂廳是音質(zhì)要求最高的廳堂類型之一。其特點(diǎn)是演奏席與觀眾廳位于同一空間，聲能得到充分利用。由于交響樂隊(duì)聲功率較大，故大廳可有較大的容積。 在音質(zhì)方面要求有很長(zhǎng)的混響時(shí)間及很豐富的側(cè)向反射聲。 在音質(zhì)設(shè)計(jì)中，往往要求設(shè)計(jì)人員在保證沒有回聲、聲聚焦等音質(zhì)缺陷的同時(shí)盡量少用吸聲材料。 古典音樂廳因具有窄廳、矩形平面、

32、高天花板的特點(diǎn)，被稱為鞋盒式音樂廳。(1)每座容積810 m3/座，盡量少用或不用吸聲材料，RT1721s；42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì) (2)充分利用前次反射聲，頂棚除向觀眾席提供反射聲，還需向演奏席提供反射聲避免聲影，樓座下挑臺(tái)開口的高度與挑臺(tái)深度比，宜大于或等于1：1。 (3)保證廳內(nèi)有良好的擴(kuò)散，在新式大廳中，需專門設(shè)計(jì)布置擴(kuò)散體； (4)噪聲評(píng)價(jià)指數(shù)N可選用20以下，選址應(yīng)遠(yuǎn)離噪聲較高的地區(qū)，做好內(nèi)部隔聲、通風(fēng)系統(tǒng)消聲、隔振處理。六、劇院音質(zhì)設(shè)計(jì)劇院可分為三類：西洋歌劇院、地方戲院和話劇院。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)1、歌劇院一般以自然聲演出。歌劇演員聲功率較大。使用伴奏樂隊(duì)，有時(shí)還有伴唱隊(duì)。2、地方

33、戲院一般以演唱為主、并有對(duì)白，演出時(shí)聲功率較低。3、話劇院話劇院有鏡框舞臺(tái)、伸出舞臺(tái)、中心舞臺(tái)幾種。話劇演出以對(duì)白為主，聲功率小。設(shè)計(jì)要求：(1)歌舞劇院每座容積457 m3/座，戲曲、話劇院每座容積3555 m3/座；(2)劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ57 2000，J 672001規(guī)定，樓座下跳臺(tái)開口的高度與挑臺(tái)深度比，宜大于或等于1：12。(3)允許噪聲級(jí)可采用N2025。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)七、多功能劇場(chǎng)音質(zhì)設(shè)計(jì)1、用途及特點(diǎn)： 多功能劇場(chǎng)常用于音樂、歌舞和戲劇演出反作報(bào)告、放映電影等多種用途。多功能劇場(chǎng)一般都有較大的舞臺(tái)，有的還配有樂池。2、設(shè)計(jì)(1)選擇適中的混響時(shí)間，折中的辦法。(2)采

34、用混響時(shí)間可變的聲學(xué)處理：簾幕，可變墻體。為更好滿足音樂演出要求，宜配置聲反射罩。(3)電聲：聲柱，人工混響器，混響室。八、電影院音質(zhì)設(shè)計(jì)1、立體聲電影院的特點(diǎn)是除銀幕后有左中右三組主揚(yáng)聲器外，觀眾廳中后部?jī)蓚?cè)墻及后墻還裝有多個(gè)環(huán)境聲揚(yáng)聲器。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)要求：(1)最佳混響時(shí)間，容積大于10000m3時(shí)，單聲道為0911s，立體聲為0610s。從銀幕后面揚(yáng)聲器發(fā)出的直達(dá)聲，與任何反射面的第一次反射聲達(dá)到觀眾席的時(shí)差都不應(yīng)超過40ms，相當(dāng)于直達(dá)聲和反射聲的聲程差為136m；(2)每座容積3555m3座電影院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ5888；(3)觀眾廳地面要有坡度，單聲道影院每排座位升

35、起高度宜為6cm，立體聲影院宜大于10cm；(4)為使影視同步，較小影院觀眾廳的長(zhǎng)度一般取1825m；大型電影院觀眾廳長(zhǎng)度宜控制在36以內(nèi)，最大值不應(yīng)大于40m。當(dāng)有樓座時(shí)，挑臺(tái)下部開口的高度與深度之比應(yīng)大廠或等于1：2電影院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ5888。觀眾廳寬度為長(zhǎng)度的0608倍，以獲得良好的聽音條件；42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)(5)銀幕背后空間的所有界面，必須作表面為暗色的強(qiáng)吸聲處理或加以分隔以避免長(zhǎng)延時(shí)反射。觀眾廳的后墻和側(cè)墻作擴(kuò)散和吸收處理；(6)避免音質(zhì)缺陷和噪聲的影響，放映室要作吸聲、防火處理，放映孔、觀察窗做雙層厚度不同的玻璃，窗框要很好密封。九、體育館音質(zhì)設(shè)計(jì)1、音質(zhì)要求 體育館都裝有

36、電聲系統(tǒng)，對(duì)音質(zhì)要求相對(duì)放低，只要具有良好的清晰度和一定的豐滿度，且沒有回聲、聲聚焦等聲缺陷及噪聲干擾即可。2、特點(diǎn)： 體育館的特點(diǎn)是容積大，座椅一般為吸聲較少的夾板椅或塑料椅，可布置吸聲材料的墻面又很少。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)3、音質(zhì)設(shè)計(jì)(1)控制混響時(shí)間每座容積69m3人，混響時(shí)間20s，(2)防止多重反射 體形用殼體時(shí)，把弧面的曲率半徑加大，或在頂棚布置吸聲材料，空間吸聲體，空間擴(kuò)散體以消除聲聚焦。(3)電聲：用強(qiáng)指向性聲柱，聲面分區(qū)布置。十、錄播室、演播室音質(zhì)設(shè)計(jì)1、錄播室的設(shè)計(jì)要求2、演播室用途是制作電視和錄像節(jié)目。(1)合適的房間尺寸和比例(2)混響時(shí)間和頻率特性：語言0304s，獨(dú)唱

37、、獨(dú)奏06s，通用房間09s。42 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)(3)擴(kuò)散處理：采用擴(kuò)散表面，均勻分布擴(kuò)散表面和材料，墻面不平行等。(4)噪聲控制：噪聲2530dB(A)。3、控制室十一、歌舞廳、卡拉OK廳音質(zhì)設(shè)計(jì)對(duì)音質(zhì)的要求相對(duì)要低得多。十二、聽音室、家庭影院音質(zhì)設(shè)計(jì)1、聽音室混響時(shí)間可取0304s。2、家庭影院家庭影院系統(tǒng)一般由左中右二個(gè)主揚(yáng)聲器外加兩個(gè)環(huán)繞聲揚(yáng)聲器組成。第五章 室內(nèi)音響設(shè)備一般建筑中的音響設(shè)備系統(tǒng)可分為以下幾類：(1)廣播通信系統(tǒng)(2)擴(kuò)聲系統(tǒng)(3)重放系統(tǒng)(4)音質(zhì)主動(dòng)控制系統(tǒng)51 擴(kuò)聲系統(tǒng)一、擴(kuò)聲系統(tǒng)的組成1、最簡(jiǎn)單的擴(kuò)聲系統(tǒng)組成：傳聲器、帶前置放大和電壓放大的功率放大器、揚(yáng)聲器三種

38、設(shè)備。2、劇場(chǎng)、多功能廳、綜合性體育館的擴(kuò)聲系統(tǒng)組成：信號(hào)源：傳聲器、錄音機(jī)、激光唱機(jī)、收音機(jī)、VCD等。調(diào)音臺(tái)聲音信號(hào)處理：頻率均衡器、延時(shí)器、混響器、分頻器功率放大器揚(yáng)聲器51 擴(kuò)聲系統(tǒng)二、擴(kuò)聲系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)1、傳聲增益：指?jìng)髀暺麟x測(cè)試聲源一定距離(語言擴(kuò)聲為05m，音樂擴(kuò)聲為5m)拾音，擴(kuò)聲系統(tǒng)逐漸增加音量，當(dāng)剛達(dá)到產(chǎn)生自然嘯叫狀態(tài)后再降6dB，即達(dá)到最高可用增益。此時(shí)，觀眾席上的平均聲壓級(jí)與傳聲器處的聲壓級(jí)差值即為傳聲增益。2、傳輸頻率持性：擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到最高可用增益時(shí)，觀眾席上的平均聲壓級(jí)對(duì)于傳聲器處聲壓級(jí)的頻率響應(yīng)。3、最大聲壓級(jí)：擴(kuò)聲系統(tǒng)置最高可用增益狀態(tài)，調(diào)節(jié)擴(kuò)聲系統(tǒng)的輸入，

39、使揚(yáng)聲器輸入功率達(dá)到設(shè)計(jì)功率1/4，此時(shí)觀眾席聲壓級(jí)平均值加6dB即為最大聲壓級(jí)。4、聲場(chǎng)不均勻度：擴(kuò)聲時(shí)，觀眾席各處聲壓級(jí)差值。5、總噪聲級(jí)：擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)最高可用增益，但無有用聲信號(hào)輸入時(shí)，聽眾席處噪聲聲壓級(jí)平均值。51 擴(kuò)聲系統(tǒng)三、常用電聲設(shè)備1、傳聲器：作用：把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。常用傳聲器：動(dòng)圈式傳聲器、電容式傳聲器、鋁帶式傳聲器和駐極體電容式傳聲器等。主要技術(shù)性能：A、靈敏度：靈敏度是表明傳聲器聲電轉(zhuǎn)換本領(lǐng)的重要指標(biāo)。當(dāng)傳聲器接受到一定的聲壓時(shí)，其輸出端的開路電壓與輸入聲壓之比稱為靈敏度，單位為毫伏帕(mVPa)。51 擴(kuò)聲系統(tǒng)B、頻率響應(yīng)：傳聲器靈敏度隨頻率變化的情況稱為頻率響應(yīng)，簡(jiǎn)

40、稱“頻響”。它是反映電聲設(shè)備或系統(tǒng)在電聲信號(hào)轉(zhuǎn)換或放大過程中對(duì)頻率特性改變程度的一個(gè)重要指標(biāo)。頻響一般用頻響曲線表示。C、指向特性：傳聲器靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性稱為傳聲器的指向特性。指向特性與頻率有關(guān)。頻率越低，指向持性越弱，頻率越高，指向特性越強(qiáng)。一般用指向性圖案或正背差(傳聲器正面與背面靈敏度之差)表示。傳聲器的選擇，應(yīng)根據(jù)使用要求和傳聲器特性確定。51 擴(kuò)聲系統(tǒng)2、揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器的作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)。揚(yáng)聲器主要分類：一種是直射式揚(yáng)聲器，另一種是號(hào)筒式揚(yáng)聲器。主要技術(shù)特性A、靈敏度：給揚(yáng)聲器輸入一定的粉紅噪聲(倍頻帶或13倍頻帶聲能相等的連續(xù)噪聲)信號(hào)電功率，在軸線上一定距

41、離處測(cè)定聲壓級(jí)，換算到輸入為1W，測(cè)試距離為1m時(shí)所得的聲壓值，稱為特性靈敏度，單位為帕瓦(PaW)。工程中為便于計(jì)算，常用輸入為lW時(shí)，1m處的聲壓級(jí)來表示靈敏度大小。B、頻率響應(yīng)：當(dāng)揚(yáng)聲器輸入電壓保持不變時(shí)，在揚(yáng)聲器軸線方向上一定距離處聲壓級(jí)隨頻率的變化情況。頻率響應(yīng)一般用頻響曲線表示，或頻率范圍加上不均勻度表示。51 擴(kuò)聲系統(tǒng)C、指向特性：揚(yáng)聲器輸入功率不變時(shí)，離揚(yáng)聲器相同距離的不同方向上聲壓級(jí)的變化情況。指向特性與頻率有關(guān)。揚(yáng)聲器指向性一般用指向性圖表示，或用輻射角加上指向性因素Q來表示。輻射角是以靈敏度最大的方向(通常是0方向)向兩側(cè)衰減6dB的角度，分水平輻射角和垂直輻射角。D、額

42、定阻抗：指饋給揚(yáng)聲器音圈的電壓與音圈中的電流之比。在擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，揚(yáng)聲器額定阻抗要求與功效放大器輸出阻抗相匹配。E、額定功率：揚(yáng)聲器正常工作時(shí)平均功率的極限值。使用時(shí)因節(jié)目信號(hào)起伏很大，揚(yáng)聲器的功率要留有充分余量。3、調(diào)音臺(tái)調(diào)音臺(tái)也稱擴(kuò)聲控制桌，是擴(kuò)聲系統(tǒng)的控制中樞。51 擴(kuò)聲系統(tǒng) 調(diào)音臺(tái)由傳聲器放大器、中間放大器及末級(jí)放大器三部分組成。 傳聲器放大器：一個(gè)調(diào)音臺(tái)有多個(gè)，一般有4路、6路、16路、24路等。其主要作用是接收一路傳聲器信號(hào)或線路信號(hào)，控制音量，調(diào)節(jié)頻率特性，加混響、延時(shí)，進(jìn)行聲音混合以及調(diào)整聲像等。它主要由以下6個(gè)部分組成：衰減器、耦合電路、放大電路、均衡電路、分音量電位器、輸

43、出電路。 中間放大器：作用是把混合后的信號(hào)再進(jìn)行放大，然后由總音量電位器調(diào)整電平后送往下一級(jí)放大器。 末級(jí)放大器：除了進(jìn)一步放大信號(hào)外，還擔(dān)負(fù)著與下一級(jí)設(shè)備(主要是功率放大器)接口的任務(wù)，所以要求輸出阻抗小，負(fù)載能力強(qiáng)。51 擴(kuò)聲系統(tǒng)調(diào)音臺(tái)基本特性：(1)輸入阻抗(2)過載源電動(dòng)勢(shì)(3)輸出阻抗(4)最大電動(dòng)勢(shì)增益(5)增益一頻率響應(yīng)(6)相位頻率特性(7)總諧波失真4、功率放大器 功率放大器的主要作用是把信號(hào)放大。功率放大器特性指標(biāo)主要包括輸入阻抗、輸入電平、輸出功率、額定負(fù)載阻抗、頻率響應(yīng)、總諧波失真、傳噪比等。51 擴(kuò)聲系統(tǒng)5、輸助設(shè)備輔助設(shè)備主要作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工處理。 常用的輔助設(shè)

44、備有：頻率均衡器、延時(shí)器、混響器、壓縮限幅器、激勵(lì)器。四、電聲設(shè)備之間的連接 擴(kuò)聲系統(tǒng)中前后設(shè)備連接應(yīng)滿足阻抗匹配。一般要求后級(jí)設(shè)備的輸入阻抗等于或大于前級(jí)設(shè)備的輸出阻抗。目前許多設(shè)備均采用600的阻抗匹配。 設(shè)備之間還應(yīng)滿足電平匹配。多數(shù)設(shè)備采均“零電電”匹配。“零電電”是指在600負(fù)載上消耗1mW的電壓值，即0775V為0dB。設(shè)備間的連接有平衡式和非平衡式兩種。51 擴(kuò)聲系統(tǒng)五、家庭視聽系統(tǒng)基本組成：錄像機(jī)、影碟機(jī)、激光唱機(jī)、收音機(jī)等的視頻和音頻信號(hào)AV中心 視頻輸出接電視機(jī)，5路音頻輸出分別接左、中、右及后部?jī)陕翻h(huán)繞聲揚(yáng)聲器。52 擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑的關(guān)系一、揚(yáng)聲器布置與安裝1、室內(nèi)揚(yáng)

45、聲器布置的要求：(1)使整個(gè)觀眾席聲壓級(jí)分布均勻。(2)觀眾席上的聲源方向感良好。(3)控制聲反饋以防止嘯叫，并避免產(chǎn)生回聲和顫動(dòng)回聲。52 擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑的關(guān)系2、揚(yáng)聲器布置方式集中式分散式混合式3、揚(yáng)聲器的安裝方式及要求 有暗裝和明裝兩種。52 擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑的關(guān)系二、擴(kuò)聲控制室設(shè)計(jì)控制室用于對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行控制和監(jiān)聽。三、反饋嘯叫的抑制1、嘯叫的概念2、控制嘯叫的措施(1)控制大廳混響時(shí)間；(2)選用強(qiáng)指向性傳聲器和揚(yáng)聲器；(3)使用窄帶均衡器，降低某些易產(chǎn)生嘯叫的頻率信號(hào)的增益。(4)使用“移頻器”，使整個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)的輸出信號(hào)比輸入信號(hào)移動(dòng)幾個(gè)赫茲(一般為l4Hz)，破壞原來系統(tǒng)可

46、能產(chǎn)生反饋嘯叫的條件。(5)采用壓縮限幅器，使信號(hào)過大時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)降低增益。53 室內(nèi)音質(zhì)主動(dòng)控制一、音質(zhì)主動(dòng)控制的措施：1、增加早期反射聲，并改善反射聲分布；2、增加房間混響聲能，延長(zhǎng)混響時(shí)間。二、增加反射聲的方法： 在聲源附近布置傳聲器拾取直達(dá)聲，將聲信號(hào)經(jīng)過放大以及根據(jù)所需要的時(shí)間進(jìn)行延時(shí)處理后，再由揚(yáng)聲器在特定位置按所需方向發(fā)出即可。這一系統(tǒng)可稱為電子反射聲系統(tǒng)。53 室內(nèi)音質(zhì)主動(dòng)控制三、延長(zhǎng)混響時(shí)間使一個(gè)混響延長(zhǎng)系統(tǒng)能被人們所接受，必須具備三個(gè)條件：(1)系統(tǒng)的穩(wěn)定性好；(2)系統(tǒng)音質(zhì)的保真性佳；(3)系統(tǒng)的可控性強(qiáng)。延長(zhǎng)混響時(shí)間的設(shè)備53 室內(nèi)音質(zhì)主動(dòng)控制四、音質(zhì)主動(dòng)控制設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)

47、用1、擴(kuò)展多功能廳的功能，使其滿足多種使用要求；2、改善音質(zhì)空間感；3、可調(diào)音響環(huán)境以滿足音樂教學(xué)要求等；4、在保留既有建筑內(nèi)部裝修的前提下改善其音質(zhì)；5、改善深挑臺(tái)下空間的音質(zhì)；6、代替舞臺(tái)反射板，來改善演出區(qū)的聽音條件；7、在劇場(chǎng)中改善聲像定位以及在露天劇場(chǎng)創(chuàng)造反射聲及混響聲等。第二篇 室內(nèi)光環(huán)境第六章 室內(nèi)光環(huán)境基本計(jì)量61光與基本光度單位一、光的本質(zhì) “光”的本質(zhì)包含了三層含義：一是可見的輻射波；二是視覺器官的視覺特點(diǎn)；三是兩者作用所引起的感覺效果。 換句話說，光是一定種類和數(shù)量的、能對(duì)健康的視覺器官起作用的輻射能。 （光是以電磁波形式傳播的輻射能，人眼能夠看見的那部分電磁波我們稱之為

48、可見光。）61光與基本光度單位二、基本光度單位1光通量 輻射功率：在單位時(shí)間內(nèi)輻射的能量。 光通量：有視感覺的那一部分輻射通量，單位流明(1m)。 在建筑光學(xué)中，常用光通量來表示光源發(fā)出光能的多少。它成為光源的一個(gè)基本參數(shù)。61光與基本光度單位2、發(fā)光強(qiáng)度I 光源在某一方向的發(fā)光強(qiáng)度是光源在該方向單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光通量，也就是光通量的空間密度。 光通量的單位是1m，立體角單位是球面度(sr)，發(fā)光強(qiáng)度的單位是坎德拉(cd)3、照度E 照度單位是勒克斯(lx).61光與基本光度單位4、亮度La 亮度：發(fā)光體在視線方向單位面積上的發(fā)光強(qiáng)度。 亮度的國(guó)際通用單位是坎德拉平方米(cdm2)，也稱尼

49、脫(nt)。61光與基本光度單位三、基本光度單位間的關(guān)系1、發(fā)光強(qiáng)度與照度距離平方反比定律適用于點(diǎn)光源形成的照度。對(duì)于任一入射角的入射光線，被照面的照度 （照度余弦定律）2、照度與亮度立體角投影定律62 人眼的視覺特性一、明暗視覺 人眼的感光細(xì)胞分為錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞兩種。 在明視覺的狀態(tài)下,人眼具有顏色的感覺，而且對(duì)外界亮度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)。在暗視覺的狀態(tài)下，人眼幾乎不能識(shí)別物體的顏色或細(xì)部，且對(duì)外界亮度變化的適應(yīng)能力低。二、顏色感覺 人眼具有感覺顏色的能力，稱為色覺。在明視覺時(shí)，人們對(duì)380780nm范圍內(nèi)的可見光產(chǎn)生不同的顏色感覺。隨著波長(zhǎng)的不同，可區(qū)分出紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等顏色

50、。62 人眼的視覺特性三、光視效能 人們對(duì)不同波長(zhǎng)的光的感受的敏感程度是不相等的。也就是說，人眼對(duì)能量相同，但波長(zhǎng)不同的光所感覺到的明亮程度是不一樣的。人眼的這種特性，常用相對(duì)光譜光效率曲線V()來表示。四、視力 人們的眼睛辨認(rèn)物體形狀細(xì)部的能力稱為視覺敏銳度，在醫(yī)學(xué)上或稱為視力。五、視野 當(dāng)人的頭部和雙眼不移動(dòng)時(shí)可察看到的空間范圍稱為視野。63 影響視度的因素一、亮度最低亮度閾，約為105asb韋伯定律：二、物件的尺寸1、對(duì)大而近的物件，視角大，看得清楚，反之則視度下降。63 影響視度的因素三、亮度對(duì)比 視野內(nèi)視覺對(duì)象和背景之間的亮度差異，稱為亮度對(duì)比。 當(dāng)亮度對(duì)比極小時(shí)，在一定的界限以下，

51、眼睛就感覺不到這亮度差。這個(gè)亮度差的界限稱視覺的識(shí)別閾限。亮度對(duì)比越大，視度越高。所以提高亮度對(duì)比，是改善視度的有效方法之一。63 影響視度的因素四、識(shí)別時(shí)間與面積 里科定律：亮度面積常數(shù)。 視覺對(duì)象越小，所需的亮度就越高，反之亦然。這也是按識(shí)別物件的尺寸把視覺工作分類而選擇適當(dāng)?shù)牟晒庀禂?shù)及照明標(biāo)準(zhǔn)的理由。五、適應(yīng) 當(dāng)外界光環(huán)境的亮度發(fā)生改變時(shí)，人眼需要調(diào)節(jié)入射光量，改變視網(wǎng)膜的感光度。該視網(wǎng)膜感光度的變化過程稱適應(yīng)。63 影響視度的因素六、眩光 眩光：在視野內(nèi)出現(xiàn)亮度極高的物體或過大的亮度對(duì)比時(shí)，可引起人眼不舒適或視皮下降。這種現(xiàn)象稱眩光。 根據(jù)眩光對(duì)視覺的影響程度，可分為“失能眩光”和“不

52、舒適眩光”。第七章 室內(nèi)裝飾材料的光學(xué)特性 光在傳播過程中通到介質(zhì)時(shí)，其入射的光通量一部分被介質(zhì)吸收，一部分被反射，另一部分被透射。這三部分光通量占總的入射光通量的比例，分別稱為反光系數(shù)、吸收系數(shù)及透光系數(shù)。71 反光材料與反光系數(shù) 常用飾面材料的反光系數(shù)見表71。 反射后光線的空間分布，取決于材料表面的光潔程度和材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。一般有兩種基本形式：定向反散和擴(kuò)散反射。一、定向反射 定向反射（鏡面反射）：光線射到非常光滑的不透明材料表面時(shí)的反射。 很光滑的金屬表面、玻璃等均屬于這種類型。 它遵循定向反射定律：入射光線、反射光線與反射面的法線杯同一平面上，入射角等于反射角。 LL II71 反光

53、材料與反光系數(shù)二、擴(kuò)散反射 擴(kuò)散反射：擴(kuò)散反射材料可以使反射光線不同程度地分散在比入射光線更大的立體角范圍內(nèi)。 根據(jù)材料擴(kuò)散程度的不同，又可分為均勻擴(kuò)散反射材料和定向擴(kuò)散反射材料兩種。1、均勻擴(kuò)散反射 均勻擴(kuò)散反射材料將入射光線均勻地向全空間反射，各個(gè)角度亮度相同，看不見光源的影像。71 反光材料與反光系數(shù)氧化鎂、石膏、粉刷、磚墻、繪圖紙等表面。朗伯余弦定律：IIcos均勻擴(kuò)散反射材料的表面亮度是均勻的：2定向擴(kuò)散反射材料 定向擴(kuò)散反射材料兼有定向反射和完全擴(kuò)散反射兩種特性，可以說是這兩種形式的組合。它的反射光線出現(xiàn)在一定范圍內(nèi)：在定向反射方向上具有最大的亮度，在該方向附近的某一區(qū)域內(nèi)，也有一

54、定的亮度。但其擴(kuò)散范圍不是全空間的，離開了某個(gè)區(qū)域，就沒有反射光線了。 油漆表面、光滑的紙、較粗糙的金屬表面等。在反射方向可以看到模糊的光源形象，但不象定向反射那么清晰。72 透光材料與透光系數(shù) 常見透光材料的透光系數(shù)見表72。 根據(jù)透射后光線在空間的分布情況，可以把透光材料分為兩大類：定向透光材料和擴(kuò)散透光材料。一、定向透射 光線射到很光滑的透明材料上，會(huì)發(fā)生定向透射。 如果材料的兩個(gè)表面相互平行，則透過材料的光線和入射方向保持一致。遵循折射定律。 如果玻璃內(nèi)部的質(zhì)量不好，厚薄不均或兩個(gè)表面不平行，則光線在兩個(gè)表面的折射方向不一致，透射光線也就偏離了原方向。這會(huì)使光源形象受到歪曲，顯得模糊不

55、清。 LL II72 透光材料與透光系數(shù)二、擴(kuò)散透射 半透明材料可使入射光線發(fā)生擴(kuò)散透射，即透射光線所占的立體角比入射光線有所擴(kuò)大。根據(jù)擴(kuò)大的程度，又同樣可分為均勻擴(kuò)散透射和定向擴(kuò)散透射兩種。1、均勻擴(kuò)散透射 和均勻擴(kuò)散反射相似，這類材料將入射光線均勻地向四面八方透射。各個(gè)方向所看到的亮度相同，可又看不到光源形象。 乳白玻璃、半透明塑料等就屬于這種材料。 發(fā)光強(qiáng)度的分布，亦遵循朗伯余弦定理。最大發(fā)光強(qiáng)度在表面的法線方向。72 透光材料與透光系數(shù)2、定向擴(kuò)散透射 定向擴(kuò)散材料的亮度和光強(qiáng)分布如圖76所示。 這種材料有定向和擴(kuò)散兩種特性，如磨砂玻璃，透過它可以看到光源的大致情況，但輪廓不清晰。73

56、 污染對(duì)材料光學(xué)特性的影響 受環(huán)境污染，室內(nèi)裝飾材料的光學(xué)性質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間的推移而受到影響。它們的透光系數(shù)和反光系數(shù)都會(huì)下降。1、污染減光系數(shù)()：各種材料由于環(huán)境污染的影響而使其光學(xué)特性降低的程度。2、污染減光系數(shù)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)而變化的關(guān)系。3、材料的減光系數(shù)和房間的污染程度有關(guān)，也與材料的位置和布置方式有關(guān)。補(bǔ)充：顏色基本知識(shí)(一)光源色和物體色1光源色(光源發(fā)射的光的顏色，它取決于光的波長(zhǎng))(1)光源色溫。當(dāng)光源的顏色和一完全輻射體(黑體)在某一溫度下發(fā)出的光色相同時(shí)，完全輻射體的溫度就叫作光源的色溫，符號(hào)Tc，單位為K(絕對(duì)溫度)。40W白熾燈色溫為2700K，40W熒光燈色溫為30

57、007500K，普通高壓鈉燈為2000K，HID(高強(qiáng)度氣體放電燈、如金鹵燈等)為40006000K，日光為53005800K。(2)光源顯色指數(shù)。物體在待測(cè)光源下的顏色和它在參照光源下顏色相比的符合程度叫作光源顯色指數(shù)，符號(hào)Ra和Ri為一般顯色指數(shù)，Rr為特殊顯色指數(shù)。普通照明光源用R e作為顯色性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。R的最大值為100，10080為顯色優(yōu)良，7950為顯色一般，小于50為顯色較差。例如：500W白熾燈Ra為9599，熒光燈為5093，400W熒光高壓汞燈為3040，1000W鏑燈為8595，高壓鈉燈為2025。補(bǔ)充：顏色基本知識(shí)2、物體色 是物體對(duì)光源的光譜輻射有選擇地反射或透射后

58、使人眼對(duì)物體所產(chǎn)生的顏色感覺。物體色取決于光源的光譜組成和物體對(duì)光譜的反射或透射情況。(二)顏色屬性與混合1、顏色三屬性(1)色調(diào)(色相)：如紅、黃、綠、藍(lán)等(2)明度：明暗視覺特性；(3)彩度(飽和度)：彩色的純潔性。補(bǔ)充：顏色基本知識(shí)2混色混合(1)加色法混合(光源色)加色法三原包：紅(700nn)，綠(546.1nn)，藍(lán)(435.8nn)加法定律(代替律)；三原色混合成白色、(2)減色法混合物體色)減色法三原色：青色、品紅色、黃色；減色法混合原理。補(bǔ)充：顏色基本知識(shí)(三)顏色的表色體系1、孟塞爾體系： 是按顏色三個(gè)基本屬件即色調(diào)H、明度V和彩度C對(duì)顏色進(jìn)行分類與標(biāo)定的體系。色調(diào)分為R、

59、Y、G、B、P五個(gè)主色調(diào)和YR、GY、BG、PB和RP五個(gè)中間色調(diào)；中軸表示明度，理想黑為0，理想白為10，共11級(jí)；明度軸至色調(diào)的水平距離表示彩度的變化，離中軸越遠(yuǎn)，彩度越大。2CIE色度體系第八章 天然光環(huán)境設(shè)計(jì)81 天然光環(huán)境設(shè)計(jì)內(nèi)容及過程一、天然光環(huán)境設(shè)計(jì)流程81 天然光環(huán)境設(shè)計(jì)內(nèi)容及過程二、設(shè)計(jì)過程：1、了解設(shè)計(jì)對(duì)象對(duì)采光的要求，以及建筑方案給天然光環(huán)境提供的條件，以及設(shè)計(jì)對(duì)象在采暖、通風(fēng)等其他方面的要求等。2、要根據(jù)當(dāng)?shù)毓鈿夂蛞约安晒獾囊?，確定采光口的大小、位置、形式、材料和構(gòu)造等，從而保證室內(nèi)光環(huán)境的空間及表面等效果。還應(yīng)運(yùn)用天然光處理的技法，創(chuàng)造天然光的藝術(shù)氛圍。81 天然光

60、環(huán)境設(shè)計(jì)內(nèi)容及過程3、進(jìn)行天然光的控制和調(diào)節(jié)，以避免眩光，防止過熱等。當(dāng)天然光不足時(shí)，還要補(bǔ)充以人工照明。4、經(jīng)濟(jì)分析，包括計(jì)算采光設(shè)備的投資與維護(hù)費(fèi)用，對(duì)初選方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和修改，最終確定一個(gè)在光環(huán)境質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)節(jié)能諸方面均令人滿意，又能與建筑造型、室內(nèi)裝飾及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的方案。82 采光標(biāo)準(zhǔn)建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 500332001自2001 年11 月1 日起施行。原工業(yè)企業(yè)采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB 5003391 同時(shí)廢止。一、光氣候與采光系數(shù) 光氣候就是由太陽直射光、天空擴(kuò)散光和地面反射光形成的天然光平均狀況。82 采光標(biāo)準(zhǔn)(一)天然光的組成和影響因素1、晴天。天空無云或很少云(云量