重慶大學(xué)建筑聲學(xué)教案

第一章聲學(xué)基本知識(shí)教學(xué)目的：第一章的教學(xué)目的是，掌握聲學(xué)中相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生能理解噪聲控制、音質(zhì)設(shè)計(jì)的原理與方法。同時(shí)也為今后提高建筑聲學(xué)的理論與實(shí)際問(wèn)題處理能力，再學(xué)習(xí)建立良好基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容：聲的概念及描述，聲的傳播規(guī)律，聲的反射與吸聲系數(shù)，聲的絕對(duì)計(jì)量。教學(xué)重點(diǎn)：聲概念、反射定律的空間意義、吸聲系數(shù)、級(jí)的定義與運(yùn)算、倍頻帶與1/3倍頻帶、A聲級(jí)、時(shí)差效應(yīng)、穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)、混響時(shí)間、房間聲學(xué)固有頻率、各類吸聲材料的特性及影響因素。教學(xué)方式：講解、范例、練習(xí)。1－2學(xué)時(shí)：教學(xué)目的：建立聲的基本概念、聲的基本描述方法。教學(xué)內(nèi)容：聲的概念及描述，聲的傳播規(guī)律，聲的吸聲系數(shù)，聲的絕對(duì)計(jì)量。教學(xué)重點(diǎn)：“相位”強(qiáng)調(diào)該物理量在振動(dòng)與聲學(xué)中確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要性?！奥暣嬖跅l件”強(qiáng)調(diào)噪聲控制中各類控制措施的基本原理?！奥暰€”強(qiáng)調(diào)是描述聲傳播規(guī)律的工具。平剖面圖中的使用它表達(dá)設(shè)計(jì)思想?！拔曄禂?shù)”以所在空間角度，強(qiáng)調(diào)定義除去反射的被認(rèn)為吸聲。“聲壓”選擇聲波所在空間便于測(cè)量的物理量來(lái)描述“聲”。板書內(nèi)容：§1－1聲的描述與傳播聲的定義振動(dòng)概念：狀態(tài)（位移、速度、加速度）強(qiáng)調(diào)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述是由位移、速度、加速度同時(shí)表達(dá)。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同必須是這3個(gè)量不僅數(shù)值相等，是矢量方向也必須相同。振動(dòng)曲線表達(dá)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以曲線上波幅與波節(jié)點(diǎn)說(shuō)明。相位（）：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由（）所決定。將物理量定義為相位。強(qiáng)調(diào)相位是振動(dòng)與聲中非常重要的物理量，對(duì)它們的疊加具有決定性意義。完全振動(dòng)：振動(dòng)時(shí)將所有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)經(jīng)歷一遍的過(guò)程稱為進(jìn)行了一次完全振動(dòng)。頻率：定義：質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間作完全振動(dòng)的次數(shù)稱為振動(dòng)的頻率。單位：赫茲聲的定義：以揚(yáng)聲器的紙盆振動(dòng)為例。說(shuō)明紙盆的振動(dòng)狀態(tài)是通過(guò)空氣介質(zhì)將它傳遞到人的耳膜，人方能接收到信息。由此說(shuō)明聲是彈性介質(zhì)中振動(dòng)由近及遠(yuǎn)的傳播過(guò)程（振動(dòng)能量的傳播過(guò)程）。存在條件：（教學(xué)重點(diǎn)）由聲傳遞過(guò)程得出需要條件，是“源與載體”。聲源：即振動(dòng)源。無(wú)振動(dòng)即無(wú)聲存在。介質(zhì)：彈性介質(zhì)，無(wú)介質(zhì)亦無(wú)振動(dòng)狀態(tài)的傳遞，無(wú)聲波。聲與振動(dòng)的區(qū)別通過(guò)“單擺”與“聲信息傳遞”對(duì)比說(shuō)明振動(dòng)與聲的區(qū)別與聯(lián)系。強(qiáng)調(diào)它們都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。單個(gè)與無(wú)數(shù)個(gè)：振動(dòng)可以是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)，聲波必須是若干質(zhì)點(diǎn)。能量保守與傳遞：振動(dòng)能量保守，聲波傳遞振動(dòng)的能量。聲的描述講述對(duì)聲過(guò)程的不同描述方式對(duì)應(yīng)于不同的角度與問(wèn)題。幾何描述：波陣面（平面、柱面、球面）：聲傳播中相位相同點(diǎn)的軌跡。聲線：聲源發(fā)出代表聲能傳播的曲線。強(qiáng)調(diào)它是一個(gè)分析聲傳播的工具。物理量描述：頻率：聲源的振動(dòng)頻率就是聲波的頻率。單位：赫茲波長(zhǎng)：聲傳播中相鄰的相位相同的點(diǎn)質(zhì)間的距離。單位：米聲速：聲（振動(dòng)）單位時(shí)間傳播的距離。單位：，聲的傳播對(duì)中學(xué)物理與波傳播知識(shí)的回顧與提高。繞射與反射：現(xiàn)象：障礙物后能聽(tīng)見(jiàn)聲，障礙物前聽(tīng)聞響度增大。定義（繞射、反射）：繞射：聲傳播過(guò)程中能夠繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。反射：聲傳播到介質(zhì)分界面時(shí)，部分聲波返回原介質(zhì)的現(xiàn)象。條件：a尺度與波長(zhǎng)相對(duì)大小b聲阻抗改變（小、大、突變）反射定律：共3條，強(qiáng)調(diào)空間意義。（教學(xué)重點(diǎn)）典型反射面：平面、凹面、凸面。－強(qiáng)調(diào)它們?cè)诮ㄖ覂?nèi)空間的運(yùn)用。透射：現(xiàn)象：在完全封閉的隔墻外能聽(tīng)見(jiàn)聲。定義：聲能夠透過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。聲傳播中的能量分配能量守恒，反射系數(shù)透射系數(shù)吸聲系數(shù)。（教學(xué)重點(diǎn)）強(qiáng)調(diào)以所在空間位置對(duì)觀察問(wèn)題的立場(chǎng)。強(qiáng)調(diào)圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)室內(nèi)的聲學(xué)貢獻(xiàn)。聲干涉：聲場(chǎng)中的起伏現(xiàn)象。聲折射：聲在大氣中的彎射。介質(zhì)吸收：介質(zhì)對(duì)傳播過(guò)程中的聲的能量消耗。§1－2聲的計(jì)量講述對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境的控制必須進(jìn)行定量的描述。所選物理量必須是易測(cè)量、有實(shí)用價(jià)值。絕對(duì)計(jì)量聲能密度定義：聲場(chǎng)中單位體積的聲能量。符號(hào)：?jiǎn)挝唬航苟苛⒎矫?。特點(diǎn)：標(biāo)量。運(yùn)算：聲強(qiáng)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)垂直于聲傳播方向上單位面積的聲能量。特點(diǎn)：矢量。符號(hào)：，單位：瓦每平方米運(yùn)算：聲壓定義：聲波存在時(shí)壓強(qiáng)與無(wú)聲波時(shí)壓強(qiáng)間的差值。符號(hào)：?jiǎn)挝唬号了箍ㄌ攸c(diǎn)：標(biāo)量。分類（測(cè)量）瞬時(shí)、峰值、有效值量間關(guān)系：，，運(yùn)算：由能量相加推導(dǎo)出聲壓運(yùn)算規(guī)律加法，減法，平均3－4學(xué)時(shí)教學(xué)目的：理解聲的相對(duì)計(jì)量、掌握其運(yùn)算法則。理解聲源的三個(gè)重要特性，理解人耳的聽(tīng)聞特性。教學(xué)內(nèi)容：聲壓級(jí)的定義，級(jí)的能量與算術(shù)運(yùn)算法則。聲源的能量特性與頻譜特性。教學(xué)重點(diǎn)：級(jí)的相對(duì)計(jì)量意義，以基準(zhǔn)聲壓作為比較的起點(diǎn)。級(jí)的運(yùn)算法則存在能量運(yùn)算與算術(shù)運(yùn)算法則。要求在實(shí)際問(wèn)題中能正確選擇相對(duì)應(yīng)的、合適的運(yùn)算法則。倍頻帶與1/3倍頻帶（ISO劃分）是建聲、電聲中最常用的頻段劃分。板書內(nèi)容：相對(duì)計(jì)量級(jí)的引入：聲的特征量變化范圍大計(jì)量不方便；人耳感覺(jué)特性與其對(duì)數(shù)成比例。聲壓級(jí)，，基準(zhǔn)聲壓：（可聽(tīng)閾）聲強(qiáng)級(jí)，，基準(zhǔn)聲強(qiáng)：（可聽(tīng)閾）與的關(guān)系：，級(jí)的運(yùn)算（教學(xué)重點(diǎn)）實(shí)際問(wèn)題中提出多個(gè)聲源發(fā)聲時(shí)相關(guān)的計(jì)量問(wèn)題，如70dB與70dB的聲疊加問(wèn)題。用聲壓運(yùn)算按級(jí)的定義推導(dǎo)級(jí)的運(yùn)算法則。分貝相加：相同相加：分貝平均：分貝相減：例：用80dB與70,71,72……80dB的2個(gè)聲級(jí)的疊加結(jié)果得出級(jí)運(yùn)算的以下結(jié)論。運(yùn)算特點(diǎn)：不同聲壓級(jí)疊加，總聲壓級(jí)較其中大者的增加值≤3dB。兩個(gè)聲壓級(jí)間差值≥10dB（15dB）以上，總聲壓級(jí)較大者的增值≤0.5dB。實(shí)際問(wèn)題中的意義是：較小聲級(jí)可忽略不計(jì)。即對(duì)“干擾與不干擾問(wèn)題?！钡呐袛?。能量運(yùn)算與算術(shù)運(yùn)算（教學(xué)重點(diǎn)）能量相減與算術(shù)相減能減：兩個(gè)聲音同時(shí)發(fā)聲，其中一個(gè)單獨(dú)發(fā)聲為求另一個(gè)單獨(dú)發(fā)聲時(shí)的聲壓級(jí)。算減：兩個(gè)聲音單獨(dú)發(fā)聲各是，求兩個(gè)聲音的差值。例：90dB與70dB算術(shù)：90－70＝20dB能量：，兩者相差70dB，107倍不可混淆。能量平均與算術(shù)平均（教學(xué)重點(diǎn)）能均：不穩(wěn)定噪聲起伏較大無(wú)確定值，需用一個(gè)數(shù)值表達(dá)用能量平均。算均：對(duì)某一種或一類產(chǎn)品抽樣若干，分別單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量各樣品的噪聲值，用算術(shù)平均得到此產(chǎn)品的噪聲代表值。例：90dB，0dB，0dB，0dB四個(gè)聲音的平均值。能量：。算術(shù)：在一些問(wèn)題中能量運(yùn)算與算術(shù)運(yùn)算其結(jié)果差異很大不可混淆?！?－3聲源特性能量特征聲功率W1)定義：聲源在單位時(shí)間內(nèi)所輻射的總聲能量。單位：瓦W。2)聲強(qiáng)與聲功率關(guān)系：聲強(qiáng)平方反比率（自由聲場(chǎng)）：運(yùn)算：聲功率級(jí)定義：，基準(zhǔn)聲強(qiáng)：運(yùn)算：按級(jí)的運(yùn)算法則。頻譜特征純音與復(fù)合聲：定義：?jiǎn)我活l率的聲音。若干純音的組合。頻譜定義：組成復(fù)合聲的所有頻率或頻帶的聲壓級(jí)（或其它聲學(xué)量）表示為頻率的函數(shù)分布圖形或列表。種類：線狀譜、連續(xù)譜組成：基頻、分音、諧音。頻程與頻帶（教學(xué)重點(diǎn)）倍頻程與1/3倍頻程：，。正整數(shù)。頻帶：頻率上限與頻率下限間的所有頻率。中心頻率。ISO標(biāo)準(zhǔn)。教材p275表10－45—6學(xué)時(shí)教學(xué)目的：使學(xué)生理解輻射、接收聲能均有指向性問(wèn)題及意義。使學(xué)生理解并掌握人耳聽(tīng)聞特性中的響度、時(shí)差、方位、聲掩蔽與廳堂音質(zhì)相關(guān)的重要性。教學(xué)內(nèi)容：聲源指向性。響度級(jí)的引入、意義，A聲級(jí)的定義與意義。時(shí)差效應(yīng)、方位感、聲掩蔽。教學(xué)重點(diǎn)：“A聲級(jí)”的定義，此計(jì)量的實(shí)際意義?！皶r(shí)差效應(yīng)”強(qiáng)調(diào)判斷不同延時(shí)的反射聲對(duì)人耳聽(tīng)聞所起到的不同作用。“雙耳效應(yīng)”強(qiáng)調(diào)電聲系統(tǒng)中音箱位置對(duì)聽(tīng)聞的重要性?！奥曆诒巍睆?qiáng)調(diào)背景噪聲對(duì)聽(tīng)聞的干擾與聽(tīng)覺(jué)損傷。強(qiáng)調(diào)人耳聽(tīng)聞特性在廳堂聲學(xué)設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)意義。板書內(nèi)容：指向特征定義：聲源輻射聲能是空間方位的函數(shù)，此屬性稱為指向性。表達(dá)：指向性因素。指向性指數(shù)。用球面圖形表達(dá)，分析定義。定義中的均值為算術(shù)平均值。影響因素聲源尺度與間的比例：高頻指向性強(qiáng)，低頻指向性弱。空間位置影響：角：棱：面：空中＝8：4：2：1§1－4人耳聽(tīng)聞特性響度級(jí)等響曲線現(xiàn)象：頻率不同，強(qiáng)度不同，感覺(jué)不同。測(cè)定：對(duì)象、環(huán)境、方法。定義：聽(tīng)者認(rèn)為響度相同的純音的聲壓級(jí)與頻率間的關(guān)系曲線。意義：判斷不同頻率的聲音在“響”的感覺(jué)上的級(jí)別。響度級(jí)定義：等響的1KHz純音的聲壓級(jí)特點(diǎn)：A、低頻遲鈍，高頻敏感。B、低響度級(jí)曲線陡峭，高響度級(jí)曲線平緩。C、10方變化不一定是10倍能量的變化。D、可聽(tīng)閾－4.2方。A聲級(jí)（教學(xué)重點(diǎn)）聲學(xué)測(cè)量?jī)x器模擬人耳的感覺(jué)特性，表達(dá)人對(duì)聲的感覺(jué)大小使用等響曲線。A、B、C計(jì)權(quán)：40、70、100方等響曲線倒置作為儀器的靈敏度曲線。A聲級(jí)：40方等響曲線倒置作為計(jì)權(quán)曲線所測(cè)得的聲級(jí)。p273圖10－15時(shí)差效應(yīng)現(xiàn)象：兩個(gè)聲音先后到達(dá)因其時(shí)差不同，會(huì)有完全不同的感覺(jué)。定義：兩個(gè)聲音先后到，如果時(shí)差在50ms以內(nèi)感覺(jué)是一個(gè)聲音僅是響度與音色不同。響度變大，音色更好。規(guī)律：時(shí)差固定，強(qiáng)差越大干擾越小：強(qiáng)差固定，時(shí)差越大干擾越大。意義：判斷遲到的聲有益還是有害。（早期反射聲與回聲的判別）雙耳效應(yīng)方位感：雙耳判別聲源方向與遠(yuǎn)近的能力。判斷因素：強(qiáng)度差、時(shí)間差、相位差、定位特點(diǎn)：水平面靈敏3°～5°垂直面遲鈍＞66°；10°～20°（新觀點(diǎn)）。意義：聲像統(tǒng)一問(wèn)題→電聲系統(tǒng)揚(yáng)聲器的布置方式。掩蔽效應(yīng)聲掩蔽：一個(gè)聲音的存在使另一個(gè)聲音的聽(tīng)閾提高的現(xiàn)象。掩蔽量：發(fā)生聲掩蔽時(shí)聽(tīng)閾提高的分貝數(shù)。特點(diǎn)：低頻掩蔽范圍寬，高頻掩蔽范圍??；聲級(jí)高掩蔽量大。意義：耳聾問(wèn)題；主觀聽(tīng)聞失真（主觀感覺(jué)音質(zhì)改變）。7－8學(xué)時(shí)教學(xué)目的：使學(xué)生對(duì)聲波在室內(nèi)增長(zhǎng)穩(wěn)態(tài)，衰減的過(guò)程，矩形空間中的簡(jiǎn)正振動(dòng)認(rèn)識(shí)與理解。并能運(yùn)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容：室內(nèi)聲場(chǎng)的組成，穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)，混響時(shí)間公式，室內(nèi)簡(jiǎn)正頻率的分布與數(shù)量，簡(jiǎn)并現(xiàn)象及其消除措施。教學(xué)重點(diǎn)：“室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)公式”強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)聲學(xué)對(duì)指定位置聲級(jí)的估算?！盎祉憰r(shí)間公式”強(qiáng)調(diào)建筑聲學(xué)第一指標(biāo)的重要性及計(jì)算方法。“簡(jiǎn)并現(xiàn)象”強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)并（聲染色）對(duì)室內(nèi)聲場(chǎng)的影響，及消除手段。板書內(nèi)容：§1－5室內(nèi)聲學(xué)原理聲的增長(zhǎng)與穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)室內(nèi)聲場(chǎng)的組成直達(dá)聲：從聲源直接輻射到接收點(diǎn)的聲音。反射聲：從不同介質(zhì)分界面反射來(lái)的聲，或除直達(dá)聲以外的所有聲?；祉懧暎郝曉赐Ｖ购笥啥啻畏瓷浠蛏⑸涠永m(xù)的聲。特征量吸聲系數(shù)：吸聲量A：。室內(nèi)總吸聲量平均吸聲系數(shù)：（教學(xué)重點(diǎn)）穩(wěn)態(tài)聲壓級(jí)公式：室內(nèi)聲場(chǎng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后與聲功率為W或Lw的聲源相距r處的聲壓級(jí)Lp。dB在確定的室內(nèi)聲學(xué)狀況，聲源功率條件下，能夠求出指定位置的聲壓級(jí)。確保指定位置的聲壓級(jí)，確定聲源的聲功率。聲的衰減與混響時(shí)間（教學(xué)重點(diǎn)）用同樣的發(fā)音速度，衰減快慢不同的聲序列分析的聲衰減的快慢對(duì)能否識(shí)別聲信息關(guān)系極大，說(shuō)明聲衰減在廳堂音質(zhì)中所起的決定性因素。強(qiáng)調(diào)在各廳堂中相對(duì)聲衰減的重要意義，從而提出混響時(shí)間的概念?；祉憰r(shí)間定義：穩(wěn)態(tài)聲能密度衰減到原始值的百萬(wàn)分之一所需時(shí)間。穩(wěn)態(tài)聲能密度衰減60dB所需時(shí)間。符號(hào)：T60賽賓公式：討論：時(shí)公式計(jì)算誤差大；時(shí)T60按公式有確定的值，但實(shí)際物理過(guò)程T60=0故公式不成立。伊林公式：觀眾吸聲量計(jì)算：A=α觀×S觀,A=n×A座房間的聲學(xué)固有頻率房間中的駐波墻前的聲波疊加：駐波：定義：2列頻率相同以相反方向行進(jìn)的聲波，疊加后的合成聲波。特點(diǎn)：●2列波振幅相同時(shí)，駐波為完全駐波。波節(jié)＝0，波幅＝2A?！駸o(wú)能量傳遞。與振動(dòng)相同－似一種特殊的振動(dòng)平行墻面間的駐波：反射墻面上一定是聲壓極大值。（反射與入射同相）用2列墻前的駐波圖形說(shuō)明平行墻面間駐波可持續(xù)下去必須滿足以下條件：存在條件：L確定以后滿足此關(guān)系式的那些f的聲波方可形成駐波。例：L=3mn=1n=2n=3n=4…f=56.7113.3170.1226.7Hz…房間中的簡(jiǎn)正振動(dòng)：簡(jiǎn)正振動(dòng)：房間中可能形成的每一個(gè)駐波，稱為一種簡(jiǎn)正振動(dòng)方式。簡(jiǎn)正頻率公式：3類駐波：●軸向波1個(gè)n≠0。●切向波2個(gè)n≠0?！裥毕虿?個(gè)n≠0。nx，ny，nz為不同時(shí)為0的正整數(shù)。它們的每一個(gè)組合對(duì)應(yīng)一個(gè)駐波頻率。簡(jiǎn)正頻率數(shù)：例：＜20Hz＜100Hz＜200Hz＜300Hz7×7×715859319378797117510×6×41444523327857285030×20×1011786797493357301290619636以此例說(shuō)明駐波在室內(nèi)的分布特點(diǎn)。分布特點(diǎn)：①低頻少，高頻多。②小房間少，大房間多。簡(jiǎn)并現(xiàn)象：（教學(xué)重點(diǎn)）例：7×7×7正方體房間的聲學(xué)固有頻率24.334.342.148.654.359.468.772.9121.4331363369個(gè)因?yàn)樵摲块g的長(zhǎng)、寬、高相同使得若干駐波的頻率相同的現(xiàn)象。任何房間有無(wú)數(shù)聲學(xué)固有頻率，因此聲學(xué)共振永遠(yuǎn)存在。只存在均勻共振或非均勻共振問(wèn)題。分析此房間內(nèi)由于簡(jiǎn)正頻率的重疊所造成的非均勻共振，使得聲音失真。房間共振與影響：房間的聲學(xué)共振只有均勻與非均勻共振的區(qū)別。簡(jiǎn)并：房間中多個(gè)聲學(xué)固有頻率相同，固有頻率分布不均的現(xiàn)象。聲染色：房間共振所賦予的特征性音色。消除手段：（教學(xué)重點(diǎn)）合適的長(zhǎng)、寬、高比例。不規(guī)則現(xiàn)形狀。9—10學(xué)時(shí)教學(xué)目的：使學(xué)生理解各類吸聲材料的特點(diǎn)及在實(shí)際工程中的運(yùn)用要點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：各類吸聲材料的吸聲原理、特性、影響因素?？勺兾晿?gòu)造的基本特征及運(yùn)用。教學(xué)重點(diǎn)：“多孔吸聲材料”強(qiáng)調(diào)特征，影響吸聲特性的因素。“板共振吸聲構(gòu)造”強(qiáng)調(diào)特征，影響吸聲特性的因素。“穿孔板”強(qiáng)調(diào)特征，影響吸聲特性的因素?！疤厥馕晿?gòu)造”強(qiáng)調(diào)特征，使用場(chǎng)所?！翱勺兾晿?gòu)造”強(qiáng)調(diào)構(gòu)造方式，特殊場(chǎng)所的使用。板書內(nèi)容：§1－6吸聲材料一、基本概念作用噪聲控制：吸聲降噪；阻性消聲器。音質(zhì)設(shè)計(jì)：控制混響時(shí)間；消除聲學(xué)缺陷。分類阻性材料共振吸聲構(gòu)造特征量吸聲系數(shù)：垂直吸聲系數(shù)αo;無(wú)規(guī)吸聲系數(shù)αr。吸聲量：A。吸聲頻率特性：125～4KHz6個(gè)頻帶吸聲系數(shù)或吸聲量。多孔吸聲材料（教學(xué)重點(diǎn)）構(gòu)造特征：透氣性吸聲原理：摩擦聲能（機(jī)械能）→熱能。吸聲特性：一般厚度中高頻＞500Hz較大0.5～0.9。厚度較大時(shí)低頻增大125Hz可達(dá)到0.7以上。影響因素：容重：容重增大α增大，容重過(guò)大α減小，存在最佳容重20～30kg。厚度：厚度增大低頻α明顯增大，高頻變化較小。背后空氣層：等效厚度作用，但與純厚度增大時(shí)的α頻率特性不同。飾面層：影響極大，需保證透氣性。薄膜厚度應(yīng)＜0.06mm。氣流、溫度、水：氣流吹散，水堵塞孔洞，吸聲失效。薄板吸聲構(gòu)造（教學(xué)重點(diǎn)）構(gòu)造特征：不透氣板＋封閉空腔（縱橫向龍骨構(gòu)成）。吸聲原理：板的內(nèi)摩擦，板與龍骨間摩擦消耗機(jī)械能。吸聲特性：共振頻率：中低頻80～300Hz的α較大。影響因素：板面密度：Mo：Mo增大，降低。龍骨間距：間距增大，降低?？諝鈱雍穸龋篖厚度增大，降低。填多孔材料：全頻帶α增大。赫姆霍茲共振器構(gòu)造：封閉空腔＋短管（空氣柱）。物理過(guò)程：短管空腔摩擦力學(xué)：質(zhì)量彈簧阻尼振動(dòng)特性：共振頻率：成立條件：尺度：即短管體積空腔體積，。腔壁剛性。作用：聲阻抗＝摩擦阻＋輻射阻放大器：儲(chǔ)能，擴(kuò)散，混響時(shí)間延長(zhǎng)。吸聲器：消耗聲能（吸聲作用）。影響因素增大摩擦阻，α↗體積V↗降低↘孔徑d↗提高↗。穿孔板（教學(xué)重點(diǎn)）構(gòu)造特征：按一定規(guī)則打孔的板＋封閉空腔組成。吸聲原理：赫姆霍茲共振器的并聯(lián)。吸聲特點(diǎn)：共振頻率：空腔內(nèi)填玻璃棉：中低頻α值較大影響因素：空氣層厚度：L厚度增大，↘降低。穿孔率：P增大,增大。低頻明顯，高頻變化較小。填多孔材料：α增大，向低頻移動(dòng)。貼布：增大阻尼，α增大。表面處理：油漆不能堵塞孔洞，孔徑改變或堵塞造成改變、失效。參數(shù)要求：d＜10mm（2～8），B＞2d（10～100），t：2～12mm。特殊吸聲構(gòu)造空間吸聲體構(gòu)造：金屬框架，多孔材料（玻璃棉），罩面層。特點(diǎn)：有效吸聲面大。中，高頻α大。使用方便。使用：噪聲控制；彌補(bǔ)吸聲量不足，控制混響時(shí)間。尖劈構(gòu)造：劈狀金屬框架，玻璃棉，罩面層。吸聲原理：聲阻抗?jié)u變。吸聲特點(diǎn)：全頻帶高α（α＞0.99）截至頻率：α＞0.99時(shí)的最低頻率。使用：聲學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室－消聲室。簾幕構(gòu)造：懸掛紡織品。特性：中高頻吸聲，。使用：可變吸聲（中高頻）；軟隔斷。可變吸聲構(gòu)造構(gòu)造方式：①鉸鏈?zhǔn)?、②旋轉(zhuǎn)式、③伸縮式。特點(diǎn)：最大可有20％吸聲量的變化。使用：可變T60廳堂。第二章噪聲控制教學(xué)目的：第二章使學(xué)生理解并掌握室內(nèi)外噪聲控制的基本原則與方法。教學(xué)內(nèi)容：噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)、城市噪聲源、城市噪聲控制的規(guī)劃與建筑措施、吸聲、隔聲、隔振、消聲的原理與手段。教學(xué)重點(diǎn)：室內(nèi)外噪聲標(biāo)準(zhǔn)、城市噪聲控制的規(guī)劃與建筑措施、隔聲原理與技術(shù)措施。教學(xué)方式：講解、范例、練習(xí)。11—12學(xué)時(shí)教學(xué)目的：使學(xué)生理解噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)、方法，理解城市噪聲源與建筑規(guī)劃的噪聲控制手段。掌握吸聲降噪的計(jì)算、效果與使用場(chǎng)所。教學(xué)內(nèi)容：噪聲的危害，噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)噪聲評(píng)價(jià)，城市噪聲控制的規(guī)劃與建筑措施，吸聲減噪。教學(xué)重點(diǎn)：“噪聲控制基本原則”強(qiáng)調(diào)消除與降低噪聲源是問(wèn)題的處理原則?！胺€(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)噪聲評(píng)價(jià)”強(qiáng)調(diào)在實(shí)際問(wèn)題中的運(yùn)用?！俺鞘性肼暱刂啤睆?qiáng)調(diào)建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì)在噪聲控制中的作用。手段。板書內(nèi)容：§2－1噪聲的控制標(biāo)準(zhǔn)聲的危害1、定義：不需要的聲音。2、危害：1）對(duì)聽(tīng)覺(jué)的損害：GB16152－1966：輕度損傷26～40dB中度損傷41～55dB重度損傷56～70dB2）引起多種疾病3）降低工作效率影響正常工作與休息。二、穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)噪聲評(píng)價(jià)（教學(xué)重點(diǎn)）1、穩(wěn)態(tài)噪聲1）A聲級(jí)2）NR數(shù)：噪聲分頻帶測(cè)量后與NR曲線比較所得到的最高值。p3282、非穩(wěn)態(tài)噪聲1）等效聲級(jí)Leq：若干聲級(jí)的能量平均值。2）統(tǒng)計(jì)聲級(jí)Ln：指定時(shí)間范圍內(nèi)n%都超過(guò)的聲級(jí)。3）晝夜統(tǒng)計(jì)聲級(jí)Ldn：將夜間22:00～07:00的聲級(jí)＋10dB進(jìn)入計(jì)算得到的24小時(shí)的等效聲級(jí)。三、城市環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)城市環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB3096-93教材p329四、工業(yè)企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)：1、工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生部、國(guó)家勞動(dòng)總局7908312、工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB12349-90測(cè)點(diǎn)：法定廠界外1米，高1.2米噪聲最敏感處。標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)丨h(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)?！?－2城市噪聲控制城市噪聲源交通噪聲：城市汽車、火車、飛機(jī)等交通工具所產(chǎn)生的噪聲。城市第一噪聲源。工業(yè)噪聲：工業(yè)設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲。一般在封閉空間內(nèi)，其污染對(duì)象較固定。施工噪聲：建筑施工設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲。開(kāi)敞污染，與居民較近。具有臨時(shí)與永久性特征。社會(huì)生活噪聲：人們社會(huì)活動(dòng)所產(chǎn)生的各類噪聲。其中主要是語(yǔ)噪聲。無(wú)規(guī)性強(qiáng)。城市噪聲控制的規(guī)劃與建筑措施（教學(xué)重點(diǎn)）城市規(guī)?？刂疲篜每平方公里人口數(shù)區(qū)域規(guī)劃：工業(yè)區(qū)：遠(yuǎn)離住宅區(qū)地形利用，間以防護(hù)帶間以商業(yè)區(qū)區(qū)內(nèi)，廠內(nèi)布局，噪聲源位置選擇。商業(yè)區(qū)主要商業(yè)區(qū)集中合理商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布置，分散人流。作為噪聲隔斷居住區(qū)一般居住區(qū)相對(duì)集中安靜居住區(qū)完全脫離市區(qū)道路規(guī)劃：鐵路、公路主干道不穿過(guò)市區(qū)。市區(qū)干線不宜過(guò)密。利用商業(yè)、公建隔離。立體交叉、單行等車流通暢。地下交通系統(tǒng)。建筑布局：建筑物位置選擇：醫(yī)院、學(xué)校、住宅等。建筑群體布局。單體平面布置：重要房間遠(yuǎn)離噪聲源，輔助房間臨街等。干道旁建筑：避免高層對(duì)立形成噪聲走廊，服務(wù)建筑隔聲。屏障綠化：地形利用，土丘、下凹形成聲屏障。路旁隔聲屏障。綠化。30米立體綠化帶僅-5dB降噪量?！?－3吸聲減噪室內(nèi)聲壓級(jí)公式臨界距離：，混響聲較直達(dá)聲大10分貝的區(qū)域：r較大時(shí)：減噪的效果降噪量：。用例說(shuō)明降噪效果在于處理前后的吸聲量變化的比值，不在于吸聲量增加值的大小。13—14學(xué)時(shí)教學(xué)目的：理解隔聲計(jì)量與評(píng)價(jià)方法。掌握墻、門窗隔聲的基本原理與實(shí)際中使用要點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：隔聲計(jì)量與評(píng)價(jià)，單層墻隔聲質(zhì)量定律，雙層墻隔聲與聲橋，門窗隔聲特點(diǎn)與方式，組合墻隔聲。教學(xué)重點(diǎn)：“質(zhì)量定律”建立重墻隔聲的基本概念?！半p層墻”是高隔聲常用的有效手段，“聲橋”雙層墻隔聲的薄弱環(huán)節(jié)?！伴T縫與窗縫”突出構(gòu)造處理的原則。板書內(nèi)容：§2－4建筑隔聲隔聲的計(jì)量與評(píng)價(jià)計(jì)量：透射系數(shù)隔聲量R：評(píng)價(jià)平均隔聲量：頻帶隔聲量的算術(shù)平均值。隔聲頻率特性曲線：頻帶隔聲量相應(yīng)與頻率的函數(shù)圖形。隔聲指數(shù)：按特定的方法將標(biāo)準(zhǔn)曲線與隔聲頻率特性曲線進(jìn)行比較所得到的指定的隔聲量數(shù)值（標(biāo)準(zhǔn)曲線上500Hz）。墻體實(shí)際降噪量：在受聲室所感受到墻體的實(shí)際降噪效果不僅取決于其隔聲量，同時(shí)于受聲室的吸聲量，分戶墻的面積（受聲室的視在面積）相關(guān)。墻體隔聲量的測(cè)定：測(cè)量發(fā)聲室，受聲室的聲壓級(jí)、分戶墻面積、受聲室的吸聲量即可計(jì)算出墻體的隔聲量值。隔聲標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)二級(jí)三級(jí)單層墻隔聲（教學(xué)重點(diǎn)）質(zhì)量定律：dB經(jīng)驗(yàn)公式：dB吻合效應(yīng)：聲波斜入射時(shí)所發(fā)生的隔聲量顯著下降的現(xiàn)象?？锥磁c縫隙的影響：其透射系數(shù)＝1，影響極大。以240墻為例說(shuō)明僅靠提高墻體的面密度來(lái)提高隔聲能力不經(jīng)濟(jì)，而用雙層墻可有效提高隔聲量。雙層墻隔聲（教學(xué)重點(diǎn)）空氣層的作用：切斷聲在固體中的傳播，起衰減作用。隔聲量：共振頻率：雙層墻是一個(gè)雙質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)。墻體共振時(shí)失去隔聲能力。吻合效應(yīng)：同單層墻，雙層墻不改變吻合效應(yīng)的發(fā)生。聲橋：構(gòu)件間的剛性連接。隔聲能量大大相下降。輕型墻體的隔聲：利用雙層墻原理使用多層夾心構(gòu)造。門窗隔聲特點(diǎn)輕便靈活多縫15—16學(xué)時(shí)教學(xué)目的：掌握設(shè)計(jì)隔聲門窗的要點(diǎn)。掌握組合墻隔聲的設(shè)計(jì)原則。使學(xué)生了解固體傳聲影響的嚴(yán)重性，掌握隔絕固體聲的方法。了解氣流消聲的方法與原則。理解隔振是在振動(dòng)源處所采取的積極有效措施。理解隔振原理、隔振措施。教學(xué)內(nèi)容：隔聲門窗構(gòu)造，組合墻的隔聲計(jì)算與原則，固體傳聲的評(píng)價(jià)與隔絕。消聲器的評(píng)價(jià)與使用，隔振原則與隔振器的使用，質(zhì)量塊的作用。教學(xué)重點(diǎn)：“隔聲門窗”強(qiáng)調(diào)構(gòu)造要點(diǎn)－密閉“組合墻”強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)原則?！白矒袈暩艚^”強(qiáng)調(diào)隔絕固體傳聲的重要性與手段?！案粽瘛痹瓌t與隔振器的使用板書內(nèi)容：隔聲門構(gòu)造：門縫：企口（單企口，雙企口，斜企口等）門扇：多層夾心構(gòu)造。方式（教學(xué)重點(diǎn)）單扇門雙層門：一個(gè)門洞安裝2扇門，門洞內(nèi)吸聲處理。聲閘：一個(gè)用于提高隔聲能力的過(guò)渡小空間－過(guò)廳。A門間距離大B門間錯(cuò)位大C聲閘內(nèi)強(qiáng)吸聲處理隔聲窗（教學(xué)重點(diǎn)）窗縫：加寬玻璃與窗框間的接觸寬度，并使用橡膠條密封隔振。窗扇：厚玻璃。厚度＞8mm。（8～12mm）列出不同厚度玻璃的隔聲量值。多層玻璃2～4層。其中有玻璃斜放置。窗框內(nèi)吸聲處理隔聲窗與墻體間防潮與隔振處理。組合墻隔聲透射系數(shù)：隔聲量：例1：墻：，門：解：例2：墻：，門：解：設(shè)計(jì)的原則：面積較大構(gòu)件的R值較小時(shí)，其它構(gòu)件高隔聲無(wú)效果，不經(jīng)濟(jì)是一種浪費(fèi)。面積較大構(gòu)件的R值較大時(shí)，要保證組合墻有高隔聲效果，應(yīng)努力使門窗的隔聲量向墻體靠近或一致。固體聲隔絕：計(jì)量與評(píng)價(jià)計(jì)量：標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)評(píng)價(jià)：平均撞擊聲級(jí)：頻帶標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)的算術(shù)平均值。撞擊聲頻率特性曲線：頻帶標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)相應(yīng)與頻率的函數(shù)圖形。撞擊聲指數(shù)：按特定的方法將標(biāo)準(zhǔn)曲線與撞擊聲頻率特性曲線進(jìn)行比較所得到的指定的標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)量數(shù)值（標(biāo)準(zhǔn)曲線上500Hz）。標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)二級(jí)等外級(jí)改善方法：（教學(xué)重點(diǎn)）面層法：作法：在地面鋪設(shè)彈性面層。如地毯。作用：直接緩沖減弱撞擊。效果：樓板下方撞擊聲級(jí)改善十分明顯。特別是中高頻效果顯著墊層法：作法：面層與結(jié)構(gòu)層間設(shè)彈性墊層。如橡膠塊，玻璃棉板等。作用：阻斷，減弱振動(dòng)傳遞。效果：中高頻有明顯效果。吊頂法：作法：在樓板下方設(shè)置全密封吊頂。作用：減弱樓板向下輻射聲能。效果：對(duì)空氣聲隔絕有明顯效果，對(duì)撞擊聲隔絕改善不明顯。17－18學(xué)時(shí)教學(xué)目的：了解氣流消聲的方法與原則。理解隔振原理、隔振措施。理解廳堂音質(zhì)的主觀與客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，掌握廳堂容積的確定方法教學(xué)內(nèi)容：消聲器的評(píng)價(jià)與使用。隔振原則與隔振器的使用，質(zhì)量塊的作用。廳堂音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、客觀評(píng)價(jià)技術(shù)指標(biāo)，廳堂容積的確定方法。教學(xué)重點(diǎn)：“隔振”原則與隔振器的使用音質(zhì)主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、客觀評(píng)價(jià)技術(shù)指標(biāo)。廳堂容積的確定方法，強(qiáng)調(diào)在正常情況下每座容積是控制混響時(shí)間的關(guān)鍵。板書內(nèi)容：§2－5氣流消聲（教科書未編寫內(nèi)容，按學(xué)時(shí)增減）消聲器消聲器：能夠消除噪聲又能讓氣流通過(guò)的裝置。評(píng)價(jià)：插入損失、消聲量種類：阻性、抗性消聲器使用要點(diǎn)1、進(jìn)回風(fēng)管道使用2、隔離消聲器的使用3、彈性連接避免聲橋§2－6設(shè)備隔振隔振原理：傳遞率：阻尼比：臨界阻尼。原理：結(jié)論：fo越小越好，阻尼r比適當(dāng)。（教學(xué)重點(diǎn)）隔振措施隔振器金屬?gòu)椈上鹉z、橡膠隔振器。軟木質(zhì)量塊及作用降低固有頻率吸收能量減小振幅降低重心提高穩(wěn)定度第三章音質(zhì)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：第三章使學(xué)生理解并掌握廳堂音質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，廳堂建聲環(huán)境的設(shè)計(jì)方法。教學(xué)內(nèi)容：廳堂音質(zhì)主觀與客觀評(píng)價(jià)，廳堂容積的確定方法，廳堂體型設(shè)計(jì)原則，混響時(shí)間控制，了解電聲系統(tǒng)的作用與布置方式。教學(xué)重點(diǎn)：廳堂音質(zhì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，廳堂體型設(shè)計(jì)原則，混響時(shí)間控制。教學(xué)方式：講解、范例、練習(xí)?！?－1音質(zhì)評(píng)價(jià)（教學(xué)重點(diǎn)）一、主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1、合適的響度2、高的清晰度與明晰度足夠的豐滿度良好的空間感無(wú)聲學(xué)缺陷二、客觀技術(shù)指標(biāo)1、T60及頻率特性2、脈沖響應(yīng)分析（反射聲的時(shí)間分布）3、方向性擴(kuò)散（反射聲的空間分布）4、語(yǔ)言傳輸指數(shù)（RASTI）－GB/T14476-935、背景噪聲(A聲級(jí)，NR數(shù))§3－2體型設(shè)計(jì)大廳容積確定決定因素響度：廳堂體積過(guò)大導(dǎo)致聲能密度降低，響度不足?；祉憰r(shí)間：T60與廳堂容積成正比，大容積導(dǎo)致T60偏長(zhǎng)，小容積使T60過(guò)短。每座容積：以大幕為界，室內(nèi)容積∕觀眾數(shù)（教學(xué)重點(diǎn)）確定方法：功能（選觀眾數(shù)推薦值）＋容量（確定觀眾數(shù)）容積＝觀眾數(shù)×觀眾數(shù)以一個(gè)實(shí)際廳堂的混響時(shí)間計(jì)算表為例說(shuō)明觀眾吸聲量占所需總吸聲量的比例很大，故控制每座容積非常重要。同時(shí)說(shuō)明空氣對(duì)高頻的吸收很大4mV亦不可忽略。19－20學(xué)時(shí)教學(xué)目的：掌握廳堂建筑聲學(xué)的設(shè)計(jì)原則，掌握正確繪制平剖面的聲線圖表達(dá)設(shè)計(jì)思想。教學(xué)內(nèi)容：定向反射面作圖法，建筑聲學(xué)的體型設(shè)計(jì)原則。教學(xué)重點(diǎn)：“定向反射面作圖法”突出方法?！绑w型設(shè)計(jì)原則”分析強(qiáng)調(diào)廳堂建聲設(shè)計(jì)中的三個(gè)原則，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的靈活使用。板書內(nèi)容：定向反射面作圖法聲源位置：舞臺(tái)大幕后2～3米，高1.2米。作圖法體型設(shè)計(jì)原則（教學(xué)重點(diǎn)）充分利用直達(dá)聲影響因素長(zhǎng)距離衰減遮擋與掠射吸收（30米－10～20dB）改善措施控制大廳尺寸比例a避免過(guò)長(zhǎng)，短而寬廳堂b設(shè)樓座避免遮擋與掠射a錯(cuò)位排列b地面坡度爭(zhēng)取和控制好早期反射聲早期反射聲的形成部位靠近臺(tái)口附近的天花聲源高度以下，觀眾頭部以上的側(cè)墻分析方式：時(shí)差→聲程差，50ms→17m。一般原則：高度＜13m，寬度＜26m。剖面設(shè)計(jì)前部天花后部天花平面設(shè)計(jì)基本平面分類平面選擇原則前部側(cè)墻平面沒(méi)有絕對(duì)的優(yōu)劣。選擇特殊平面的關(guān)鍵是室內(nèi)反射面的合理取向，布置。消除聲學(xué)缺陷（教學(xué)重點(diǎn)）回聲出現(xiàn)部位：舞臺(tái)、樂(lè)池、觀眾席前區(qū)。產(chǎn)生部位：臺(tái)口附件天花、樓座欄板、后墻。措施：控制天花高度或，吸聲、擴(kuò)散處理；樓座欄板吸聲、改變欄板斜向傾角；后墻吸聲、擴(kuò)散、改變后墻傾角。顫動(dòng)回聲出現(xiàn)部位：平行墻面間，或某特殊體型（如六邊形平面聲波被來(lái)回反射）。產(chǎn)生原因：聲波被硬質(zhì)墻面來(lái)回反射限制在一狹小區(qū)域措施：不規(guī)則平面；吸聲擴(kuò)散處理。聲聚焦出現(xiàn)部位：殼形天花或弧形天花前空間聚焦區(qū)域。產(chǎn)生