建筑聲學(xué)整理

建筑聲學(xué)整理第1頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五章聲學(xué)原理本章提要:物體圍繞平衡位置所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)稱為頻率，其單位為赫茲[Hz]，頻率在20-20，000HZ之間的振動(dòng)稱為聲振動(dòng)，其傳播過程能引起人的聽覺，形成聲波，也稱聲音或聲。

理解聲音的物理本質(zhì)及其效果；學(xué)會(huì)運(yùn)用聲學(xué)及其測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ)；了解聲音的傳播和改變過程；理解聲音對(duì)于人類聽覺的影響；了解聲音損耗的原因和機(jī)理。第2頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1聲音的產(chǎn)生與描述5.1.1聲音的產(chǎn)生任何物體發(fā)生振動(dòng)時(shí)均會(huì)迫使周圍的媒質(zhì)發(fā)生相應(yīng)振動(dòng)，使該振動(dòng)在媒質(zhì)中由近及遠(yuǎn)地傳播，產(chǎn)生波動(dòng)。沒有擾動(dòng)的空氣振源λ被壓縮的區(qū)域被稀薄的區(qū)域在聲波中不同的空氣壓強(qiáng)這種聲振動(dòng)在媒質(zhì)（空氣）中的傳播稱為聲波，也稱聲音；產(chǎn)生聲振動(dòng)的物體稱為聲源。第3頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月產(chǎn)生聲波必備的兩個(gè)條件：A.要有能產(chǎn)生聲振動(dòng)的物體；要有能傳播聲振動(dòng)的載體（媒質(zhì)）。根據(jù)傳播媒質(zhì)的不同，聲音可分為：

A.空氣聲：通過空氣傳播的聲音。B.固體聲：通過固體（如地板、鋼鐵等）傳播的聲音。第4頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.2聲波的描述聲波的幾何描述聲波存在的空間稱為聲場(chǎng)，某一時(shí)刻聲波到達(dá)的空間各點(diǎn)的包跡面稱為聲波面；處在最前面的聲波面稱為聲波前，聲波面有無數(shù)個(gè)，聲波前只有一個(gè)。波面為平面的聲波稱為平面聲波，波面為球面的聲波稱為球面波。點(diǎn)聲源產(chǎn)生的聲波為球面聲波，在離聲源足夠遠(yuǎn)的局部范圍內(nèi)則可以近似地視為平面聲波。聲波的傳播方向稱為聲波線（簡(jiǎn)稱波線），在空氣中，波線恒與波面垂直。平面波的波線為一系列垂直于波面的平行射線，球面波的波線為一系列沿半徑方向的射線。波前波面波線(a)平面波(b)球面波聲波的波前、波面與波線第5頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月描述聲波的物理量

A周期與頻率物體完成一次完全振動(dòng)所需的時(shí)間稱為周期（T），單位為秒（S）。每秒鐘完成的振動(dòng)次數(shù)稱為頻率（f），單位為赫茲（Hz）。周期與頻率的關(guān)系：T=1/f聲波的周期與頻率與聲振動(dòng)的周期與頻率相同，它們是聲波時(shí)間周期性的反映，即每經(jīng)過T時(shí)間，空間就傳播了一個(gè)完整的聲波。B波長(zhǎng)聲波在一個(gè)周期內(nèi)所傳播的距離，即在波動(dòng)上任意兩個(gè)最近距離的相同波相的點(diǎn)之間的距離稱為聲音的波長(zhǎng)（λ），單位為米（m）。C聲速單位時(shí)間內(nèi)，聲波在媒質(zhì)中的傳播距離稱為聲速（c&u），單位為米/秒（m/s）。聲速的大小與媒質(zhì)的物理特性有關(guān)：媒質(zhì)不同，聲速也不相同。一般而言，聲波在固體中的傳播速度最快，液體次之，空氣中最慢。對(duì)于同種媒質(zhì)，如果溫度不同，其聲速也不相同?？諝鈧髀晻?huì)隨著溫度的增加而增加，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，聲速c0=331m/s。在常溫下（即200c），c=340m/s。以上三個(gè)物理量之間的關(guān)系：c=λ/T=λf第6頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月橡皮（00C）50m/s空氣（00C）331m/s空氣（200C）340m/s軟木（00C）500m/s水（00C）1，481m/s水（250C）5，200m/s鋼（00C）5，050m/s鋼（250C）5，300m/s混凝土（00C）3，100m/s花崗巖（00C）3，100m/s松木（00C）3，140m/s玻璃（00C）3，320m/s一些常見媒質(zhì)中的聲速第7頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2聲波的特性5.2.1聲波的能量——聲強(qiáng)

聲波具有能量，其大小即與聲波的頻率、波幅有關(guān)，又與時(shí)間與聲波通過的面積有關(guān)。反映聲波能量傳播特性的物理量為聲波強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱聲強(qiáng)。

定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過垂直于傳播方向上每單位面積上的聲能。符號(hào)：I單位：瓦/米2（W/m2）

表達(dá)式：I=(1/2)ρA2ω2cρ——媒質(zhì)的密度，單位kg/m3；ω——=2πf稱為圓頻率，單位Hz；A——波幅（同振幅），單位m；c——聲速，單位m/s.

其實(shí)質(zhì)是聲功率密度。第8頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2.2聲波的反射與衍射聲波的反射

聲波在傳播過程中遇到尺度比其波長(zhǎng)大得多的障礙物時(shí)將有部分聲波被反射回原媒質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為聲反射。聲波反射定律：A.入射聲波與反射聲波分居法線的兩側(cè)；B.入射角等于反射角。第9頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月回聲與混響A.回聲

回聲是一種特殊的反射聲，在某些情況下，當(dāng)傳到人耳的入射聲與從較遠(yuǎn)的障礙物反射回來的反射聲的時(shí)差大于50ms時(shí)，便可以清楚地聽到兩種非常相似的聲音——原聲與反射聲，這樣的反射聲稱為回聲。產(chǎn)生回聲的條件：（1）要有足夠的時(shí)間差，即傳到人耳的原聲與反射聲的時(shí)間差必須大于50ms；（2）要有足夠的聲壓級(jí)差，即某個(gè)反射聲的聲壓級(jí)必須要比其他反射聲的聲壓級(jí)大。B.混響

混響（聲）是回聲以外的其他反射聲之總和（疊加）。C.最佳混響時(shí)間

聲源停止發(fā)聲后，室內(nèi)聲強(qiáng)便開始衰減，聲強(qiáng)減至原聲強(qiáng)的百萬分之一，即衰減60dB

所經(jīng)歷的時(shí)間稱為混響時(shí)間，用T60表示，單位秒（s）。T60越大，說明混響時(shí)間越強(qiáng)；反之，混響越弱。第10頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月聲波的衍射A.衍射

如果聲波在傳播過程中遇到障礙物（或洞口）的尺寸較之波長(zhǎng)為小，聲波將會(huì)繞過障礙物而向其后的“陰影區(qū)”傳播，使陰影區(qū)的聲強(qiáng)不為零，這種現(xiàn)象稱為聲衍射。

一般而言，波長(zhǎng)越長(zhǎng)（或障礙物尺寸越?。?，其衍射越顯著。

聲波的衍射B.聲透射當(dāng)聲波遇到障礙物時(shí)，其疏密相間的運(yùn)動(dòng)（振動(dòng)）壓力會(huì)推動(dòng)障礙物內(nèi)部也發(fā)生相應(yīng)振動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)另一側(cè)的媒質(zhì)發(fā)生振動(dòng)，使聲波透過障礙物而傳播，這種現(xiàn)象稱為聲透射，其強(qiáng)度與障礙物的物理特性有關(guān)。C.聲吸收

由于振動(dòng)在障礙物中傳播時(shí)會(huì)伴隨有摩擦、碰撞等過程發(fā)生，導(dǎo)致部分聲能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量（如熱能）而耗散，致使經(jīng)過障礙物后的聲能衰減，這種現(xiàn)象稱為聲吸收，其強(qiáng)度也與障礙物的物理性能有關(guān)。聲反射、聲透射與聲吸收的關(guān)系：E0=Eγ+Eτ+Eα聲波的這三種性質(zhì)的強(qiáng)弱，與障礙物（即材料）的性質(zhì)有關(guān)。

第11頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2.3聲波的干涉與聲駐波的形成聲波的干涉

當(dāng)兩列同頻率、同振動(dòng)方向且相位差恒定的聲波在同一媒質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)在相遇區(qū)域的某些固定點(diǎn)始終產(chǎn)生振動(dòng)相長(zhǎng)（彼此加強(qiáng)）的效果，而在另一些固定點(diǎn)始終產(chǎn)生振動(dòng)相消（彼此減弱）的效果，這種現(xiàn)象稱為聲波的干涉，滿足這種相干條件的聲波稱為相干聲波。聲駐波

如果兩列相干聲波的振幅相等，且傳播方向相反（入射聲波及其反射波在空間相遇就會(huì)出現(xiàn)這種的情況），則它們?cè)诳臻g的疊加便會(huì)生成駐波，稱為聲駐波。第12頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3聲音大小的度量5.3.1聲壓與聲壓級(jí)聲壓聲波是由空氣分子振動(dòng)形成的疏密波，如果空氣中不存在聲波，則空氣的壓強(qiáng)即為大氣壓；如果空氣中有聲波傳播，則聲場(chǎng)中的空氣將作周期性的疏密變化，使空氣中的壓強(qiáng)在大氣壓附近變化，相當(dāng)于在原大氣壓的基礎(chǔ)上，在附加了一個(gè)隨時(shí)間而變化的附加壓強(qiáng)，這個(gè)附加壓強(qiáng)成為聲壓（P)，單位：Pa（帕）。有效聲壓：聲振動(dòng)隨時(shí)間變化，聲壓也隨時(shí)間而變化，當(dāng)聲壓變化呈周期性時(shí)，其大小常用周期內(nèi)聲壓作用力的方均根值來表示，這樣的聲壓稱為有效聲壓。表達(dá)式：P=Pm/√2基準(zhǔn)聲壓（聞閾或聲壓下限P0)

對(duì)大多數(shù)聽力正常的人而言，頻率為1，000赫茲的聲音對(duì)聽覺的感受最靈敏，在這樣的頻率下，聲壓為2×10-5

Pa

的聲音恰好能聽見（低于此的聲音則聽不見），這樣的聲壓稱為聞閾。痛閾（聲壓上限）聲壓超過20Pa，會(huì)使耳朵感到疼痛，這一聲壓稱為痛閾（聲壓上限）。第13頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月聲壓級(jí)人對(duì)聲音的感覺并不與聲壓大小成正比（即聲壓增加1倍，但人感覺的聲音大小卻并未比原來的聲音增強(qiáng)1倍），而是與聲壓的對(duì)數(shù)成正比，所以聲學(xué)中常用聲壓與基準(zhǔn)聲壓的比的對(duì)數(shù)來表示聲音的大小，其值稱為聲壓級(jí)（Lp）。表達(dá)式：Lp=20lgP/P0P0——基準(zhǔn)聲壓：

2×10-5

Pa此時(shí)，聞閾的聲壓級(jí)為0dB，痛閾的聲壓級(jí)為120dB；每當(dāng)聲壓增加1倍時(shí)，聲壓級(jí)就增加6dB。聲壓與聲壓級(jí)聲壓的物理實(shí)質(zhì)為單位面積上的受力，因此：當(dāng)幾個(gè)聲音疊加在一起時(shí)：P總2=P12

＋P22

＋P3

2＋……＋Pn2

幾個(gè)聲壓相等的聲音疊加，其P總2=nP2Lp=20lg√nP2/P0=20lgP/P0＋10lgn所以，當(dāng)兩個(gè)聲壓相等的聲音疊加時(shí)，其聲壓級(jí)僅比單個(gè)聲音的聲壓級(jí)高出約3dB。兩兩合成法A.計(jì)算兩個(gè)聲波的聲級(jí)差；B.利用對(duì)數(shù)修正值找出修正量；C.將修正量加到較高的聲壓級(jí)上，即為所求。第14頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一些常見聲音的聲壓與聲壓級(jí)聲音聲壓（Pa）聲壓級(jí)（dB）火箭、導(dǎo)彈、飛船發(fā)動(dòng)5m遠(yuǎn)處噴氣式飛機(jī)發(fā)動(dòng)大炮痛閾1m遠(yuǎn)處汽車?yán)?、搖滾音樂發(fā)電站、通風(fēng)機(jī)房載重汽車一般車間一般談話（1m遠(yuǎn)距）大商店內(nèi)部一般民宅內(nèi)部影劇院演出時(shí)觀眾席中輕聲耳語(yǔ)手表擺動(dòng)呼吸聞閾＞62320063206.320.630.20.0630.026.3×10-32×10-36.3×10-42×10-46.3×10-52×10-5＞1501401301201101009080706050403020100第15頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3.2聲功率級(jí)與聲強(qiáng)級(jí)聲功率與聲功率級(jí)A.聲功率單位時(shí)間內(nèi)聲源所輻射的聲能稱為聲功率（W），單位瓦（W）。自然界中感知的聲功率范圍在10-12W到108W之間。B.聲功率級(jí)聲功率W與基準(zhǔn)聲功率W0（=10-12W）之比的對(duì)數(shù)稱為聲功率級(jí)（Lw），單位dB（分貝）。Lw=10lgW/W0

幾種常見聲源的聲功率及其聲功率級(jí)

聲源聲功率聲功率級(jí)輕聲耳語(yǔ)1.0×10-930低聲交談1.0×10-840一般交談1.0×10-570大聲喊叫1.0×10-39075KW電動(dòng)機(jī)1.0×10-2100覆帶式拖拉機(jī)1.0×10-1110小型飛機(jī)巡邏1.0×102140噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1.0×104160大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)1.0×108200第16頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級(jí)A.聲強(qiáng)單位時(shí)間內(nèi)垂直通過聲波傳播方向上單位面積的聲能稱為聲強(qiáng)（I），單位瓦/米2（W/m2），其實(shí)質(zhì)為面聲功率密度。I=W/4πr2B.聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)I與基準(zhǔn)聲強(qiáng)I0（=10-12W/m2）之比的對(duì)數(shù)稱為聲強(qiáng)級(jí)（LI），單位dB（分貝）。LI=10lgI/I0

幾種常見聲音的聲強(qiáng)及其聲強(qiáng)級(jí)

聲音聲強(qiáng)聲強(qiáng)級(jí)正常呼吸10-1110鐘表10-1020輕聲談話10-840大聲喊叫10-4805m附近飛機(jī)發(fā)動(dòng)100120導(dǎo)致耳聾104160第17頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3.3響度與響度級(jí)響度描述聲音響與不響的量稱為響度（N），單位宋（sone）。主觀感知的聲音大小由頻率（或聲強(qiáng)）兩個(gè)因素共同決定。等響曲線響度級(jí)

以等響曲線圖中對(duì)應(yīng)于1000Hz的音頻垂直線與等響曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)為等響曲線的級(jí)別，這樣的級(jí)成為響度級(jí)（LN），單位方（phon）。等響曲線圖

注意：（1）低聲壓級(jí)區(qū)的等響曲線斜率（變化）較大，說明在低聲壓級(jí)區(qū)，每單位聲壓級(jí)引起的響度變化要比中、高聲壓級(jí)區(qū)大；而在同等聲壓級(jí)上，中、高頻聲則要比低頻聲響一些。（2）高聲壓級(jí)區(qū)的等響曲線較為平直，說明聲壓級(jí)相同的各頻率聲差不多響，即在這樣的區(qū)域，響度與頻率的關(guān)系不大，主要由聲壓級(jí)數(shù)決定。第18頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第六章噪聲本章提要:噪聲通常對(duì)人們的生活、學(xué)習(xí)及工作造成很大的影響。在本章中，我們

了解噪聲的概念、危害了解噪聲的評(píng)價(jià)方法；學(xué)習(xí)環(huán)境噪聲的控制。第19頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1噪聲及其危害6.1.1噪聲的概念

通常將對(duì)人們的生活、學(xué)習(xí)及工作有妨礙的嘈雜聲統(tǒng)稱為噪聲，也稱噪音。

分類依據(jù)來源的不同，可分為：機(jī)械噪聲、交通噪聲、電磁噪聲。根據(jù)噪聲的性質(zhì)，可分為：背景噪聲、干擾噪聲、環(huán)境噪聲。

背景噪聲是指聽者周圍的噪聲。干擾噪聲是指外界噪聲或是由房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞的來自建筑物其它部分的噪聲，其大小與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工技術(shù)均有一定的關(guān)系。環(huán)境噪聲是指某種環(huán)境中所有噪聲的總和。6.1.2噪聲的危害損害聽力

聽覺疲勞：在強(qiáng)噪聲作用下，人的聽力變得遲鈍，引起聽閾上移，即——。噪聲性耳聾：在85dB以上的噪聲環(huán)境中長(zhǎng)期工作，則聽覺疲勞難以恢復(fù)，致使聽覺器官發(fā)生質(zhì)變，造成耳聾，即——。暴震性耳聾：如果人們?cè)谀承┨厥獾沫h(huán)境條件下，突然受到140dB以上的強(qiáng)噪聲聲作用，則可立即引起鼓膜破裂，造成一次性耳聾，即——。

第20頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月影響人們的正常生活及工作

40dB以上的噪聲即可干擾人們的正常睡眠。影響健康影響幼兒發(fā)育成長(zhǎng)損傷建筑物及儀器設(shè)備第21頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2噪聲的評(píng)價(jià)6.2.1評(píng)價(jià)噪聲的物理量

A聲級(jí)是一種對(duì)所有聲音頻率加權(quán)求平均的頻率綜合聲級(jí)，可由儀器直接讀出。通常用LPN表示，單位貝（B）或分貝（dB）。A聲級(jí)表示的聲音與人們的主觀感受有很好的相關(guān)性。等效聲級(jí)實(shí)際存在的噪聲往往是圍繞其平均值而變化的，這種現(xiàn)象稱為噪聲起伏。為了能夠給隨時(shí)而變的噪聲提供一個(gè)按聲能計(jì)算的單值評(píng)價(jià)量，引入等效聲級(jí)的概念——若某一穩(wěn)定狀態(tài)的A聲級(jí)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的某一時(shí)段內(nèi)的起伏噪聲的效果相同，這一穩(wěn)定的聲級(jí)就稱為該時(shí)段內(nèi)的等效聲級(jí)，用LEq表示，單位分貝（dB）。語(yǔ)言干擾級(jí)由于人們交談的聲能大部分位于800Hz附近的頻率周圍，所以可用語(yǔ)言干擾級(jí)來評(píng)價(jià)噪聲對(duì)語(yǔ)言掩蔽的影響。倍頻帶中心頻率500Hz、1000Hz、2000Hz聲壓級(jí)的算術(shù)平均值成為語(yǔ)言干擾級(jí)，符號(hào)SIL，單位分貝（dB）。交談效果與距離和語(yǔ)言聲級(jí)大小的關(guān)系第22頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

噪聲評(píng)價(jià)數(shù)（NR）為了評(píng)價(jià)噪聲的可接受性，以保護(hù)聽力和保證語(yǔ)言，避免噪聲干擾，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）提出了一組噪聲評(píng)價(jià)曲線，稱為NR線。噪聲評(píng)價(jià)數(shù)圖中每一條曲線與1000Hz倍頻譜線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)數(shù)分別稱為該曲線多對(duì)應(yīng)的噪聲評(píng)價(jià)數(shù)，也稱NR數(shù)。利用噪聲評(píng)價(jià)數(shù)可以評(píng)價(jià)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)某些頻率的噪聲對(duì)環(huán)境的污染程度，以便決定是否采取相應(yīng)的降噪措施。方法：（1）測(cè)量出個(gè)倍頻帶的聲壓級(jí)；（2）將各倍頻帶與代表指定評(píng)價(jià)數(shù)的曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)進(jìn)行比較，超出部分則是需要降低降低的噪聲量。部分房間的允許噪聲評(píng)價(jià)數(shù)N房間名稱N值房間名稱N值錄音室15電視演播室（無觀眾）20電視演播室（有觀眾）25劇場(chǎng)20電影院25教室25實(shí)驗(yàn)室30圖書館30手術(shù)室25病房25郊外住宅25城市住宅30郊外公寓25城市公寓30食堂40小賣店40銀行40計(jì)算機(jī)室40機(jī)械廠65木工廠65電工廠65體育館35第23頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2.2環(huán)境噪聲的立法與標(biāo)準(zhǔn)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB3096-82）

城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（等效聲級(jí)LeqdB）

適用區(qū)域晝間夜間特殊住宅區(qū)4535居民、文教區(qū)5040一類混合區(qū)5545一類混合區(qū)，商業(yè)中心區(qū)6050工業(yè)集中區(qū)6555交通干線道路兩側(cè)7055第24頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月城市港口及江河兩岸區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB11339-89）

城市港口及江河兩岸區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（LeqdB）

一類區(qū)域指港區(qū)內(nèi)的住宅、文教、醫(yī)院、機(jī)關(guān)所在地以及船舶流量為每小時(shí)60艘以下的江河兩岸地區(qū)；二類區(qū)域指船舶流量為每小時(shí)60艘以上的江河兩岸地區(qū)。適用區(qū)域晝間夜間一類區(qū)域6050二類區(qū)域7055第25頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月類別晝間夜間一5545二6050三6555四7055工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB12348-90）

各類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（LeqdB）一類標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域；二類標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)；三類標(biāo)準(zhǔn)適用工業(yè)區(qū)；四類標(biāo)準(zhǔn)適用于交通干線道路兩側(cè)區(qū)域。第26頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月住宅室內(nèi)噪聲允許值（Db（A））

住宅室內(nèi)允許噪聲級(jí)（LeqdB）表中一、二、三級(jí)分別對(duì)應(yīng)于安靜有特殊要求、一般要求及無特殊要求的情況。房間名稱允許噪聲級(jí)（dB)一級(jí)二級(jí)三級(jí)臥室、書房（或臥室兼起居室）≤40≤45≤50起居室≤45≤50第27頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)校建筑室內(nèi)噪聲允許值

學(xué)校建筑室內(nèi)允許噪聲級(jí)表中：有特殊安靜要求的房間指語(yǔ)言教室、錄音室、閱覽室等；一般教室指普通教室、自然教室、音樂教室等；無特殊安靜要求的房間指健身房、舞蹈教室、教師休息室及辦公室等。房間類別允許噪聲級(jí)（dB)一級(jí)二級(jí)三級(jí)有特殊安靜要求的房間≤40————一般教室——≤50——無特殊安靜要求的房間————≤55第28頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.3環(huán)境噪聲的控制6.3.1控制噪聲的措施降低聲源噪聲控制噪聲的傳播途徑A.合理規(guī)劃城市布局（1）城市人口的控制（2）土地功能區(qū)域的合理規(guī)劃即在城市規(guī)劃時(shí)，將城市中的重噪聲區(qū)（如重工業(yè)類廠、鋸木廠、織布廠等），中等強(qiáng)度噪聲區(qū)以及低噪聲區(qū)合理分區(qū)布局。通用原則：重工業(yè)、重噪聲單位置于城市外圍；輕工業(yè)等噪聲較少的單位可靠進(jìn)居民區(qū)布置。B.植樹綠化，設(shè)置屏障

第29頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月合理布置建筑平面及剖面A.應(yīng)將強(qiáng)噪聲設(shè)備與一般噪聲設(shè)備分開，以便能集中進(jìn)行隔聲處理；B.臨界居住建筑應(yīng)盡量將廚房、衛(wèi)生間、走廊等布置在朝向道路的一側(cè)；C.水箱供水管切忌通過臥室；D.盡量采用跌層式（復(fù)式）樓層，減少分戶樓板撞擊聲的干擾。

第30頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.3.2控制噪聲的實(shí)施步驟調(diào)查噪聲現(xiàn)狀，確定噪聲聲級(jí)（需用儀器測(cè)量噪聲聲級(jí)），并了解產(chǎn)生噪聲的原因及周圍環(huán)境的情況。確定噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及所需降低的聲壓級(jí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定各頻帶所達(dá)到的噪聲值，并與“標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)照，以確定所需降低的聲壓級(jí)。選擇控制噪聲的具體辦法：A.在總體及平剖面上對(duì)建筑物進(jìn)行合理布局（約可降噪10-40dB)；B.用吸聲材料進(jìn)行隔聲處理（約可降噪8-10dB)；C.對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行隔聲處理（約可降噪10-50dB)；D.對(duì)聲源進(jìn)行消聲處理（約可降噪10-50dB)。

第31頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第七章吸聲材料與建筑隔聲本章提要:本章通過吸聲與隔聲材料的介紹，進(jìn)一步：理解吸聲材料和隔聲材料的原理，特性及用途第32頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.1吸聲原理與吸聲參量7.1.1吸聲原理聲波在傳播過程中會(huì)與各種各樣的材料相遇，這時(shí)，便會(huì)有一部分聲能在材料內(nèi)部被吸收，使空間傳播的聲能降低，這種現(xiàn)象稱為吸聲，能夠吸納聲能的材料稱為吸聲材料。一般而言，堅(jiān)硬、光滑、結(jié)構(gòu)致密的材料（如大理石、水磨石等）吸聲能力差；而粗糙、松軟、多孔材料（如玻璃棉、泡沫塑料等）吸聲能力好。7.1.2吸聲參量吸聲系數(shù)

聲波射入材料表面時(shí)，將有部分聲波被反射，部分聲波被吸收，被吸收的聲能與總?cè)肷渎暷苤确Q為吸聲系數(shù)（α）。表達(dá)式：α=吸收聲能/入射聲能=E吸/E入一些常見材料的吸聲系數(shù)α吸聲量

材料吸聲的量與其吸聲系數(shù)α成正比，吸聲系數(shù)α越大，則其吸聲量越大；

材料吸聲的量與其面積s成正比，面積s越大，材料的吸聲量越大。

表達(dá)式：A=Sα第33頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一些常見材料的吸聲系數(shù)α材料α值材料α值三合土0.015地氈0.2玻璃0.03毛氈（厚2.5mm）0.78

磚墻0.025大廳滿座0.95木板墻0.04開啟的門窗1.00注意：上表給出的僅僅是α的平均值，事實(shí)上，材料的吸聲系數(shù)除了與材料本身的物理特性有關(guān)外，還與聲波的頻率有關(guān)。即同一材料對(duì)于不同頻率的聲波其吸聲系數(shù)不同，材料吸聲系數(shù)隨頻率而變化的特性稱為吸聲頻率特性。第34頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.2吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)大于零的材料稱為吸聲材料，由吸聲材料制成的吸聲部件稱為吸聲結(jié)構(gòu)。7.2.1多孔吸聲材料具有大量?jī)?nèi)外連通的微小間隙和連續(xù)氣泡的材料稱為多孔吸聲材料。麻、棉及玻璃棉、無機(jī)纖維等都是較好的多孔吸聲材料，具有良好的高頻吸聲性能。吸聲原理當(dāng)聲波入射到多孔材料表面時(shí)，聲波能順著微孔進(jìn)入材料內(nèi)部，引起孔隙中的空氣振動(dòng)由于存在摩擦和空氣粘滯阻力以及孔壁、纖維與空氣間的熱交換作用，使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被消耗。多孔材料吸聲的先決條件：聲波能夠容易地進(jìn)入微孔內(nèi)。影響吸聲性能的因素A.材料的空氣流阻空氣穩(wěn)定流過材料時(shí)，材料兩邊的靜壓差與空氣流動(dòng)速度之比稱為材料的空氣流阻。一般而言，空氣粘性越大，材料越密實(shí)、越厚，其流阻越大，透氣性能就越差，吸聲性能就越差；但流阻也不能過小，否則，克服摩擦力、粘滯力使聲能轉(zhuǎn)化為熱能的效率就會(huì)太低。從吸聲效率來講，多孔材料存在著最佳的空氣熱阻。第35頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月B.材料的孔隙率材料中的孔隙（空氣）體積與材料體積之比稱為材料的孔隙率。對(duì)多孔材料而言，其值一般均大于70%。C.材料的厚度一般而言，材料的吸聲系數(shù)隨著厚度的增加而增加。但是，當(dāng)材料厚度達(dá)到某一值后，再增加厚度，對(duì)材料的吸聲效果影響并不顯著了，所以不能無限制地增加厚度。從吸聲效率來講，多孔材料存在著最佳的空氣熱阻。D.材料的容重

材料重量與體積之比稱為材料的容重。一般而言，容重的大小與材料的孔隙率有關(guān)容重增大，材料的孔隙率變小，空氣流阻增大，材料對(duì)低頻聲吸收效果升高，對(duì)高頻聲的吸收效果下降。但容重也存在最佳值，其大小隨材料不同而有所差異。E.材料表面的飾面處理F.材料的吸濕第36頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.2.2吸聲結(jié)構(gòu)

空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)薄膜吸聲結(jié)構(gòu)具有不透氣、柔軟、受張拉時(shí)有彈性的極薄的膜，如皮革、人造革、塑料薄膜等統(tǒng)稱為薄膜材料，它們與其后的空氣層形成的共振系統(tǒng)統(tǒng)稱為薄膜吸聲結(jié)構(gòu)，用以吸收共振頻率附近的入射聲能。周邊固定于龍骨上的膠合板、石膏板、石棉水泥板、金屬板等薄板與其背后的空氣也常常構(gòu)成薄板共振結(jié)構(gòu)。薄膜吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率通常在200-1000Hz之間，最大吸聲系數(shù)為0.3-0.4，一般常用來吸收中頻范圍的聲能。其他吸聲結(jié)構(gòu)A.空間吸聲體B.簾幕C.洞口D.人和家具E.吸聲尖劈其構(gòu)造是用直徑3.2-3.5mm鋼絲制成所需形狀和尺寸的框子，在框架上粘縫布類罩面材料，內(nèi)填棉狀多孔材料。第37頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.2.3吸聲材料的選擇

吸聲材料除吸聲外的其它主要特性性質(zhì)分類性質(zhì)項(xiàng)目力學(xué)壓縮性、耐沖擊性、抗彎強(qiáng)度、老化熱學(xué)傳熱阻火耐火、引火、著火、發(fā)火、發(fā)煙水吸水性、吸濕性光學(xué)反光系數(shù)藝術(shù)形狀、外觀、色彩、觸感維護(hù)附著灰塵、耐藥品性、耐磨、清潔性施工可加工性、尺寸、重量第38頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.3建筑物中的吸聲減噪

在建筑物室內(nèi)壁面布置吸聲材料，那么，當(dāng)噪聲碰到這些吸聲材料時(shí)，便有一部分的噪聲能被吸收，使反射噪聲減弱，達(dá)到減噪的目的，這樣的方法稱為吸聲減噪。7.4建筑隔聲7.4.1聲波在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的傳播由空氣直接傳播由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳播由固體撞擊或振動(dòng)直接傳播7.4.2聲音的透射與隔絕透射直接透射：聲音從聲源（如汽車、飛機(jī)等）和聽聞地點(diǎn)間的墻壁或屋頂直接透射入聽聞地（室內(nèi)）的現(xiàn)象。間接透射：室內(nèi)發(fā)出的聲音，沿著圍護(hù)結(jié)構(gòu)的相連接部件間接傳向聽聞地點(diǎn)的現(xiàn)象。隔聲及其性能表示將聲音隔絕于圍護(hù)結(jié)構(gòu)之外，或?qū)?qiáng)烈的聲源封閉在一個(gè)特定的空間的過程稱為隔聲或稱為聲音的隔絕。

第39頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A.隔聲量入射聲分貝數(shù)與透射聲分貝之差稱為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量（R）。表達(dá)式：R=L入-L透考慮到隔聲性能與透射性能（透射系數(shù)τ=E/E0）的關(guān)系，圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻壁）的隔聲量R也常采用其透射系數(shù)τ的倒數(shù)的對(duì)數(shù)來定義，即

R=10lg1/τ(dB)τ越小，R越大，構(gòu)件的隔聲性能越好。B.隔聲頻率特性曲線隔聲量是隨著聲音頻率的變化而變化的，為了反映這一特性，常以隔聲的分貝數(shù)為縱坐標(biāo)，以頻率的赫茲為橫坐標(biāo)，按1/3倍頻程譜的17個(gè)中心頻率標(biāo)于坐標(biāo)軸上，將計(jì)算或測(cè)量所得的各頻率對(duì)應(yīng)的分貝數(shù)標(biāo)于圖中，并將相關(guān)的點(diǎn)連接起來，得一系列曲線，稱為隔聲頻率特征曲線。優(yōu)點(diǎn)：能更為直觀、全面地反映隔聲構(gòu)件在各頻率范圍內(nèi)的隔聲狀況。缺點(diǎn)：應(yīng)用繁雜，不便比較。第40頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月C.平均隔聲量墻板隔聲量的平均值稱為隔聲量，它是各種頻率對(duì)隔聲作用總和的近似。一般情況下，可用500Hz對(duì)應(yīng)的隔聲量來代替。優(yōu)點(diǎn)：使用簡(jiǎn)便，易于掌握。缺點(diǎn)：精度差，可比性差。D.隔聲指數(shù)隔聲指數(shù)是表征建筑構(gòu)件（墻壁、樓板）隔聲性能的重要指標(biāo)，它是在綜合隔聲頻率特征曲線及平均隔聲量?jī)?yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出來的一個(gè)概念，是按一定操作程序所讀取的一隔聲量值。第41頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.3隔聲標(biāo)準(zhǔn)判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否達(dá)到隔聲要求的標(biāo)準(zhǔn)多用隔聲系數(shù)，考慮到空氣聲與固體聲的差異，隔聲標(biāo)準(zhǔn)分為空氣聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)與固體聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)兩類?？諝饴暩袈晿?biāo)準(zhǔn)建筑類型隔聲指數(shù)（IαdB）一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)民宅分戶墻與樓板≥50≥45≥40學(xué)校≥50≥45≥40醫(yī)院病房≥45≥40≥35旅館客房墻板≥50≥45≥40≥40第42頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月固體聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)建筑類型隔聲指數(shù)（IidB）一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)等外級(jí)住宅≤65≤75≤85學(xué)校教室≤65≤65≤75≤85醫(yī)院病房≤65≤75≤75≤85旅館客房≤55≤65≤75≤75≤85注意：固體（撞擊）聲隔絕性能的表示方法與空氣聲隔聲性能的表示方法不同，它是采用一個(gè)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織規(guī)定的打擊器，在被測(cè)的樓板面上撞擊發(fā)聲，在樓下房間測(cè)量傳遞到樓板下面的撞擊聲聲壓級(jí)，簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)。聲級(jí)越高，說明樓板隔絕撞擊聲的性能越差；反之，則隔聲性能越好。第43頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.4影響隔聲效果的因素質(zhì)量定律實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，墻板對(duì)聲波的隔聲量的大小隨著入射聲波頻率及墻板質(zhì)量面密度（單位面積上的質(zhì)量）的增加而增加，這一規(guī)律稱為質(zhì)量定律。吻合效應(yīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量定律并不太準(zhǔn)確，在很多情況下會(huì)出現(xiàn)例外，這主要是因?yàn)楹芏嗖牧线€有共振及吻合現(xiàn)象。吻合效應(yīng)只發(fā)生在一定的頻率范圍內(nèi)，最低頻率稱為臨界頻率（fc)，其值與構(gòu)件的厚度、密度以及彈性模量有關(guān)。由于噪聲對(duì)人的影響頻率主要集中在100-2500Hz之間，所以要特別注意吻合效應(yīng)不應(yīng)發(fā)生在這一范圍。第44頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.4影響隔聲效果的因素質(zhì)量定律實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，墻板對(duì)聲波的隔聲量的大小隨著入射聲波頻率及墻板質(zhì)量面密度（單位面積上的質(zhì)量）的增加而增加，這一規(guī)律稱為質(zhì)量定律。吻合效應(yīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量定律并不太準(zhǔn)確，在很多情況下會(huì)出現(xiàn)例外，這主要是因?yàn)楹芏嗖牧线€有共振及吻合現(xiàn)象。吻合效應(yīng)只發(fā)生在一定的頻率范圍內(nèi)，最低頻率稱為臨界頻率（fc)，其值與構(gòu)件的厚度、密度以及彈性模量有關(guān)。由于噪聲對(duì)人的影響頻率主要集中在100-2500Hz之間，所以要特別注意吻合效應(yīng)不應(yīng)發(fā)生在這一范圍。第45頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5墻板的空氣聲隔絕單層勻質(zhì)密實(shí)墻的空氣聲隔絕雙層勻質(zhì)墻的空氣聲隔絕輕型墻的空氣聲隔絕面質(zhì)量密度僅為每平方十幾到幾十千克的墻板稱為輕型墻（板），石膏板、纖維板、膠合板、塑料板、加氣混凝土、碳化板、金屬薄板等均可視為輕型墻板。這類墻板隔聲性能差。改善措施：A.增加墻板的密實(shí)度B.采用雙層薄板結(jié)構(gòu)若增加雙層板間空氣厚度，使之達(dá)到7.5cm以上，其隔聲量可增加8-10dB。若在雙層板間充填吸聲材料（如超細(xì)玻璃棉氈等），其隔聲量可提高3-8dB。不同厚度的墻板組合。C.采用多層墻板結(jié)構(gòu)其方法是將多層密實(shí)材料（如膠合板、木板、鋼板等）用多孔彈性材料（如玻璃棉、泡沫塑料等）分隔，做成夾層結(jié)構(gòu)，其隔聲量比同質(zhì)同重的單層墻板提高很多。

第46頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.6門、窗與樓板的隔聲門的隔聲在雙層薄板中充填軟吸聲材料，一般可使門的隔聲量提高10-30dB。用乳膠條、橡皮條、工業(yè)氈等物對(duì)門縫做密封處理，一般可提高隔聲量6-14dB。對(duì)一些有特殊隔聲要求的建筑（如錄音室、演播室、耳科測(cè)聽室等），可采用雙層門或門斗的處理方法，形成聲閘。其隔聲量約相當(dāng)于兩單門隔聲量之和。D.真空處理即將門的一部分做成雙玻真空。

構(gòu)造做法第47頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月門扇空腔填棉的隔聲效果門縫處理平均隔聲量（dB）全封閉雙道橡膠9字型條單道橡膠9字型條33.330.627.6門縫對(duì)隔聲量的影響門扇構(gòu)造面密度（kg/m2)平均隔聲量（dB）5cm厚三合板，空腔厚80mm5cm厚三合板，空腔厚80mm，腔內(nèi)填超細(xì)玻璃棉2.5mm厚鋼板，空腔厚80mm2.5mm厚鋼板，空腔厚80mm腔內(nèi)填超細(xì)玻璃棉5.108.5537.3040.7528.042.246.249.9第48頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月窗的隔聲A.采用厚玻璃，厚玻璃的面質(zhì)量密度比薄玻璃大，按照質(zhì)量定律，其隔聲性能會(huì)相對(duì)提高。B.采用雙層玻璃，并留有較大的間距（一般不少于50-70mm)，但應(yīng)注意，為了減少吻合效應(yīng)的影響，最好選用厚度不同的兩種玻璃，且使厚玻璃朝向聲源一側(cè)。并且為了改善共振的影響，兩層玻璃不要平行排列，應(yīng)使朝向聲源一側(cè)的玻璃傾斜850左右。C.在玻璃與窗框、窗框與墻壁之間進(jìn)行密封處理，在窗框上布置強(qiáng)吸聲材料等均可明顯地提高窗的隔聲能力。構(gòu)造做法組合墻的隔聲樓板的隔聲A.面層法。即在樓板表面鋪設(shè)彈性良好的面層材料，如地毯、塑料地板等物，以減少樓板本身的振動(dòng)。B.墊層法。即在樓板結(jié)構(gòu)層與面層之間鋪設(shè)彈性面層，以減弱結(jié)構(gòu)層的振動(dòng)。彈性材料可以做成片狀，也可以做成條狀或塊狀，將其放在面層或龍骨的下方。其中，應(yīng)注意實(shí)施時(shí)面層與墻的交接處采用隔離措施，以免引起與墻體共振而導(dǎo)致隔聲性能的降低。C.吊頂法。第49頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第八章室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)本章提要:室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)是建筑聲學(xué)中的重要內(nèi)容之一，是建筑設(shè)計(jì)從音質(zhì)上保證建筑物符合要求的重要手段和措施。其目的主要是對(duì)音質(zhì)有要求的建筑構(gòu)成一個(gè)良好的聲學(xué)環(huán)境，使人們?cè)谄渲胁还苁锹爤?bào)告，還是聽音樂，都既能聽得見，又能聽得清，而且還能感到悅耳動(dòng)聽，豐滿親近。第50頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.1室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)概論8.1.1設(shè)計(jì)原則由于使用功能的差異，室內(nèi)建筑對(duì)音質(zhì)的要求各有不同：有的側(cè)重語(yǔ)言聽聞，有的側(cè)重音樂欣賞，但不管對(duì)于那一類建筑，其音質(zhì)設(shè)計(jì)都應(yīng)體現(xiàn)如下原則：背景噪聲要低響度要合適混響時(shí)間要最佳聲場(chǎng)分布要均勻其主要解決方法是依靠廳堂平剖面的合理設(shè)計(jì)以及吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的合理選擇與布置。音節(jié)清晰度要高所謂音節(jié)清晰度，即正確聽到的音節(jié)數(shù)與發(fā)出的全部音節(jié)數(shù)之比的百分?jǐn)?shù)。

音節(jié)清晰度與聽覺感覺的關(guān)系音節(jié)清晰度（%）聽覺感覺＜65不滿意65-75勉強(qiáng)可以75-85良好＞85優(yōu)良第51頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.1.2設(shè)計(jì)步驟室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)大致分為四步：選址廳堂地址的選擇要充分考慮日益增長(zhǎng)的交通噪聲，有的地方還應(yīng)考慮航空噪聲的影響，避免附近有較大的噪聲源。為此，廳堂的位置應(yīng)遠(yuǎn)離鐵路線、地鐵及主要的交通干線、高噪聲的工廠等場(chǎng)所。確定音質(zhì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)用戶的使用要求來確定音質(zhì)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括確定聲音響度、混響時(shí)間以及室內(nèi)允許的噪聲級(jí)等。進(jìn)行音質(zhì)設(shè)計(jì)包括體型設(shè)計(jì)、響度與混響設(shè)計(jì)、吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)的選擇與布置、防噪措施與擴(kuò)聲設(shè)計(jì)等。測(cè)定、調(diào)整與評(píng)價(jià)鑒定

第52頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.2體型設(shè)計(jì)廳堂體型設(shè)計(jì)的目的主要是根據(jù)廳堂體積的大小，確定其平剖面形狀，組織好反射面，防止出現(xiàn)聲學(xué)缺陷，提高室內(nèi)的音質(zhì)水平。

其設(shè)計(jì)的分析基礎(chǔ)是幾何聲學(xué)，認(rèn)為聲音像光線一樣遵守反射定律，聲線與光線相類似，知道了某一時(shí)刻的聲線，通過作圖法便可求出下一時(shí)刻聲線的走向，這一特性可用來改善室內(nèi)的聲場(chǎng)分布。體型設(shè)計(jì)主要包括平剖面形式的選擇、尺寸大小的確定及墻（側(cè)墻、后墻）面及頂棚的處理等項(xiàng)目。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)當(dāng)注意施工的方便，與照明、通風(fēng)、視線、藝術(shù)造型、經(jīng)濟(jì)等方面的配合。第53頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1體型設(shè)計(jì)的一般原則

充分利用直達(dá)聲直達(dá)聲是觀眾獲得有效聲能的主要成分，能增加聲音的響度和清晰度，故應(yīng)盡量讓觀眾獲得較多的直達(dá)聲，所以：A.盡量減少直達(dá)聲的傳播距離，即在做平面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使觀眾席盡量靠近聲源（講演者）。在室內(nèi)平面面積一定的情況下，選取寬而短的平面形式優(yōu)于窄而長(zhǎng)的平面形式。但任何聲源都有方向性，所以平面形式不能過于扁寬（過于扁寬會(huì)使得偏離正對(duì)聲源一定角度的聽眾缺少高頻聲），一般而言，觀眾席應(yīng)以不超出聲源正前方1400的夾角為宜。B.盡量避免直達(dá)聲被遮擋和被觀眾掠射吸收。由于觀眾本身就是一種吸聲性能很強(qiáng)的吸聲體，故當(dāng)講演者的聲音掠過觀眾頭頂?shù)竭_(dá)后排時(shí)，聲能將被大量吸收，使后排聽眾的聽聞質(zhì)量無法保證。所以，大廳排座位時(shí)，應(yīng)盡量避免水平排列，而應(yīng)采取逐級(jí)抬高的階梯（每級(jí)升高不少于80cm）式排列，且應(yīng)使前后排座位錯(cuò)開，這樣既有利于觀看，又利于聽音。盡量爭(zhēng)取與控制前次反射聲直達(dá)聲到達(dá)后的50ms以內(nèi)到達(dá)的反射聲統(tǒng)稱為前次反射聲。其傳播距離與直達(dá)聲相比不大于17m，反射次數(shù)（傳播距離）相對(duì)較少，能量損失也較小，因此，它們?cè)诼牨娝@得的聲能中占有相對(duì)重要的位置。爭(zhēng)取與控制前次反射聲的關(guān)鍵是要注意一次反射面及附近反射表面的設(shè)計(jì)，使之具有有利于爭(zhēng)取與控制前次反射聲的合理形狀、傾斜度及尺寸。第54頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2體型設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)問題

側(cè)墻的處理側(cè)墻對(duì)聲反射有影響，優(yōu)點(diǎn)：能改變室內(nèi)聲場(chǎng)分布，使之趨于均勻；能使某些需要加強(qiáng)的地方的聲強(qiáng)得到加強(qiáng)，使其響度得到提高。缺點(diǎn)：如果處理不好，則會(huì)導(dǎo)致聲學(xué)缺陷。因此，側(cè)墻的體型設(shè)計(jì)要注意：A.通過側(cè)墻反射，將聲能投向需要加強(qiáng)的地方，但不能使反射聲延時(shí)過長(zhǎng)，否則會(huì)形成回聲。所以，廳堂寬度一般不超過30m，這樣有利于前區(qū)（離聲源20m以內(nèi)）觀眾獲得前此反射聲；若是處于功能考慮其寬度不得不超過30m，則可通過調(diào)節(jié)近舞臺(tái)口側(cè)墻反射面的傾角來解決，其角度通常控制在80-100

的范圍內(nèi)。B.側(cè)墻不宜有大的凹面，以免產(chǎn)生聲聚焦，影響聲場(chǎng)分布的均勻性。但為了有利于聲場(chǎng)的擴(kuò)散、均勻，側(cè)墻的反射面不能做成非常光滑的平面，而應(yīng)設(shè)計(jì)成有凸出起伏的擴(kuò)散體。C.對(duì)于較大容積的矩形房間，兩側(cè)墻之間的一連串反射容易造成顫動(dòng)回聲。所以，可將墻面作成非平行的（與聲源方向呈V形，或使側(cè)墻面與聲源中軸線的夾角不小于30），或縮短平行壁面間距，或?qū)?cè)面進(jìn)行擴(kuò)散與吸聲處理。第55頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

后墻的處理各種類型的廳堂，應(yīng)盡量避免采用大的凹形后墻，因?yàn)檫@樣的后墻容易在廳堂的中前區(qū)產(chǎn)生回聲或聲聚焦，干擾中前區(qū)聽聞；若結(jié)構(gòu)需要有弧度的后墻，則應(yīng)將其曲率中心設(shè)計(jì)在后墻與第一排座位距離的1.5倍以外。若后墻不高，宜將后墻上部（1-1.2m以上）處理成前傾式，其傾斜角可根據(jù)聲反射定律，用作圖法來確定。若后墻較高，則前傾式后墻面有可能導(dǎo)致回聲的產(chǎn)生，這時(shí)可通過在部分后墻面裝置吸聲材料或做擴(kuò)散結(jié)構(gòu)來解決。第56頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

頂棚與眺臺(tái)的聲學(xué)處理頂棚的高度和形狀對(duì)室內(nèi)音質(zhì)影響較大，頂棚越高，一次反射的延時(shí)就越長(zhǎng)，容易形成回聲，所以，其高度最好不超過10m，如果出于造型或功能需要較高頂棚，為了保證音質(zhì)，則需在頂棚下方加掛反射板或吸聲板。頂棚形狀最好不要呈圓弧形狀，容易產(chǎn)生聲聚焦及增加混響時(shí)間。對(duì)于樓座眺臺(tái)，注意不要使眺臺(tái)深度過深，因?yàn)檫@樣會(huì)擋住頂棚的一次反射聲，使后排座位區(qū)域響度不夠，形成“聲影”。其克服方法是控制眺臺(tái)的深高開口比（D/H）：音樂廳：D/H＜1；歌劇院：D/H＜1/2；此外，也可利用后墻并調(diào)整好眺臺(tái)下頂棚的角度來增強(qiáng)后排座位區(qū)域的反射聲。第57頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

體型設(shè)計(jì)中常用的做法圖例第58頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1最佳混響時(shí)間的選擇最佳混響時(shí)間推薦值（500Hz）8.3混響設(shè)計(jì)廳堂用途混響時(shí)間（s）廳堂用途混響時(shí)間（s）電影院1.0-1.2電影同期錄音攝影棚0.8-0.9立體聲寬銀幕電影院0.8-1.2電視演播0.8-1.0演講、戲劇1.0-1.4語(yǔ)言錄音（播音）0.3-0.4歌劇及音樂廳1.5-1.8音樂錄音（多聲道）0.6多功能廳堂1.3-1.5音樂錄音（自然混音）1.4-1.6電話會(huì)議0.3-0.4多功能體育館小于1.8各種用途房間的最佳混響時(shí)間第59頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.3.2混響時(shí)間的頻率特性8.3.3混響時(shí)間與房間容積的關(guān)系

一般而言，混響時(shí)間隨著房間容積的增加而增加，隨著房間吸聲量的增加而減少，因此過大的廳堂設(shè)計(jì)，從音質(zhì)的角度來看是不太合理的。

觀眾也是吸聲體，具有一定的吸聲量，據(jù)分析，滿座時(shí)觀眾的吸聲量要占廳堂總吸聲量的1/2-1/3，所以在廳堂設(shè)計(jì)時(shí)要注意這個(gè)因素。為了將容積與觀眾（吸聲量）對(duì)混響時(shí)間的影響合并成一個(gè)指標(biāo)來衡量，我們引入“每座容積“（廳堂容積與座位數(shù)之比）的概念，其大小等于每一座位（觀眾）所占有的廳堂容積，含有容積與吸聲量（座位數(shù)）兩個(gè)因素。一般而言，每座容積大，則混響時(shí)間就大；反之，就會(huì)小。當(dāng)然，為了保證廳堂具有良好的音質(zhì)，每座容積也存在最佳值。

一些廳堂的最佳每座容積推薦值廳堂類別音樂語(yǔ)言多功能電影院每座最佳容積（m3）6-83.3-4.54.5-5.52.8-4.3第60頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.3.4混響設(shè)計(jì)的步驟

選擇最佳混響時(shí)間確定所需增加的吸聲量確定吸聲方案調(diào)整與修改選擇最佳混響時(shí)間和頻率特性曲線（根據(jù)使用要求）確定室內(nèi)固定吸聲量（人與家具）確定每座容積及室內(nèi)總?cè)莘eV確定需要增加的吸聲量方法：利用混響公式計(jì)算選擇吸聲材料，根據(jù)計(jì)算確定材料吸聲系數(shù)α及面積室內(nèi)表面的擴(kuò)散處理考慮室內(nèi)反射面的處理考慮室內(nèi)表面的綜合處理方案:考慮建筑空間、施工條件經(jīng)濟(jì)性，合理分布各種表面調(diào)整與修改方法：模型測(cè)定、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及主觀評(píng)價(jià)混響設(shè)計(jì)完成模型試驗(yàn)第61頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.4.1擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本要求傳聲器（話筒）、擴(kuò)大器（擴(kuò)音機(jī)）及揚(yáng)聲器（喇叭）等是擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本組成部分，為了使擴(kuò)聲獲得比較理想的效果，擴(kuò)聲系統(tǒng)必須滿足如下基本要求：要求足夠的功率輸出擴(kuò)聲系統(tǒng)的功率輸出應(yīng)保證室內(nèi)的平均語(yǔ)言聲壓級(jí)達(dá)到80dB左右，這樣才能保證較弱的發(fā)音也能聽見。要有寬而平直的頻率響應(yīng)范圍對(duì)于語(yǔ)言用電擴(kuò)聲系統(tǒng)，要求頻率在300-8000Hz之間的聲音都能均勻地放大；對(duì)于音樂用電擴(kuò)聲系統(tǒng)，要求均勻放大的范圍更寬一些，在40-10000Hz之間。保證室內(nèi)聲場(chǎng)均勻要使室內(nèi)聲場(chǎng)的不均勻度控制在±3dB范圍內(nèi)，聲場(chǎng)均勻與否與揚(yáng)聲器的布置有關(guān)。8.4擴(kuò)聲設(shè)計(jì)第62頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.4.2揚(yáng)聲器與擴(kuò)音機(jī)功率的確定揚(yáng)聲器功率的確定方法：根據(jù)揚(yáng)聲器的靈敏度和離聽眾的距離來確定。計(jì)算公式：10lgW=Lpo-Lp1w1m+20lgr0式中：W——揚(yáng)聲器（組）的電功率，單位WLpo——軸向點(diǎn)最大聲壓級(jí)，對(duì)音樂擴(kuò)聲系統(tǒng)，其值可取95dB；對(duì)語(yǔ)言擴(kuò)聲系統(tǒng)，其值可取90dBLp1w1m——軸向靈敏度，單位dB/W·m，其值見產(chǎn)品說明書r0——揚(yáng)聲器到聽眾間的距離，單位m，其值一般選為廳堂長(zhǎng)度的2/3-3/4。

靈敏度：指在消音室中，當(dāng)輸入電功率為1W時(shí)，在距聲源軸向1M處測(cè)得的最大聲壓級(jí)。擴(kuò)音機(jī)功率的確定公式：W=W0K1K2式中：W——擴(kuò)音機(jī)的輸出功率，單位WW0——揚(yáng)聲器（組）的最大電功率，單位W

K1——線路衰減補(bǔ)償系數(shù)，一般取值為2K2——備用系數(shù)，一般取值1.5第63頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.4.3揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)的選擇與布置揚(yáng)聲器的選擇與布置A.揚(yáng)聲器的選擇

類型：電動(dòng)式、壓電式、靜電式目前常用：電動(dòng)式——紙盒揚(yáng)聲器、號(hào)筒揚(yáng)聲器（1）紙盒揚(yáng)聲器優(yōu)點(diǎn)：體積小，價(jià)格便宜，頻響較寬；缺點(diǎn)：發(fā)聲效率低，一般僅有0.5%-2%。用途：主要用于廳堂擴(kuò)聲或高保真組合揚(yáng)聲器中（作低音元件）。（2）號(hào)筒揚(yáng)聲器（高音喇叭）優(yōu)點(diǎn)：發(fā)聲效率高（可達(dá)5%-20%），額定功率大；缺點(diǎn)：頻響較差，失真大。用途：一般多用于室外擴(kuò)音。第64頁(yè)，課件共72頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目前在廳堂中經(jīng)常采用的處理手法是：

聲柱是將紙盒揚(yáng)聲器與號(hào)筒揚(yáng)聲器的優(yōu)點(diǎn)集于一身的電聲器件。即將多個(gè)紙盒揚(yáng)聲器排列成一直線而組成的揚(yáng)聲器群。群中各揚(yáng)聲器的振膜發(fā)生時(shí)完全同步，因此，各揚(yáng)聲器發(fā)出的聲波在垂直軸向?qū)?huì)產(chǎn)生干涉，使其輻射范圍變窄，成為一束，因而較單只揚(yáng)聲器能更有效地輻射聲能，提高音質(zhì)，控制功率。聲柱多用于多功能廳堂。

音箱是一種雙頻或三頻道揚(yáng)聲系統(tǒng)，由組裝于助聲箱中