建筑物理教案122中专.doc

授课日期周三班 级12中装课题：第一节 声音的产生与传播 教学目的要求：1、掌握声音的产生过程。 2、了解声音的传播特性 教学重点难点：声音的传播特性 教具: 教学方法：列举、讲授法 教学过程及授课内容：新课引入：第2篇 建筑声学在工业与民用建筑及城市规划中，存在着一些需要解决的声学问题，其中有的是属于室内音质设计问题，有的是属于噪声的控制问题。因此，在进行建筑设计和室内装饰设计时，必须考虑建筑声学的有关问题，以使设计更加完善、合理。讲授新课：第一章 建筑声学基本知识一、声音的产生 任何物体发生振动时，将迫使周围的介质随之振动，而介质中产生的疏密相间的弹性波作用到听觉器官上，使人感觉到声音。1课程名称 建筑物理 年级 中专 教师 高松丽1、声波：振动的传播称为声波。2、声源 ：振动的物体称为声源。3、传声介质：传播声波的物质称为传声介质。二、波阵面、波长和波速1.声场：有声波存在的空间称为声场。2.波阵面：在某时刻声波到达空间的各点的包迹面称为波阵面( A：球面波B：平面波。3.声线：为方便起见，可用声射线表示声音的传播方向，简称 声线。4.周期：物体或空气质点每振动一次，即完成一次往复运动或疏密相间的运动所需的时间称为周期，用T表示，单位是秒(s)。5.频率：而物体或空气质点每秒振动的次数称为频率，用f表示，单位是赫兹(Hz)。6.波长: 物体或空气质点每完成一次往复运动或疏密相间运动所经过的距离称为波长，用表示，单位是米(m)。7.声速：声波在传声介质中的传播速度称为声速，用C表示，单位是(ms)。8、声速、波长和频率有如下关系：=C/f通常室温下空气中的声速约为340ms，100400Hz的声音，波长范围大致在3485m之间。9、可闻声、次声和超声：可闻声：当声波的频率范围大致在20 20000Hz之间才能产生声音的感觉，这个范围的声音称为可闻声。次声：低于20Hz的声音称为次声。超声：高于20000Hz的声音称为超声。次声和超声都不属可闻声。重点：声学的基本概念三、声音的传播特性 声音在传播过程中遇到障碍物如墙、孔洞等还将产生反射，衍射，透射和吸收等现象。这些现象在建筑声学设计中有着重要的作用。 1反射和衍射A：声波的反射：当声波在传播过程中遇到尺度比波长(17mm一17m)大得多的障碍物时，声波的一部分将被反射，形成反射波。 B：声波的衍射 ：声波碰到障碍物或孔洞的几何尺度比声波波长小时，声波将绕过它们，而不出现声影，这种现象称为声波的衍射；由于低频声的波长长，故衍射现象特别明显。 2透射和吸收 声波的透射：声波遇到障碍物时，声音透过障碍物的现象称为声波的透射。 声波的吸收：障碍物的振动要消耗声能。由于摩擦、碰撞，其中一部分声能转化为其他形式的能量 (如热能)，声能因而衰减，这种现象称为声波的吸收。 总声能E是反射声能E透射声能E和吸收声能E之和。即： EE+E+E 本节小结： 一、声音的产生二、波阵面、波长和波速三、声音的传播特性本节作业： 1、背诵有关声音的基本概念2、掌握声波的反射、衍射、透射和吸收。后记： 声波的反射、透射、吸收等系数对今后的材料很有用处2课程名称 建筑物理 年级 中专 教师高松丽授课日期周三班 级12中装课题： 第二节 声音的计量 教学目的要求：1、掌握声压和声压级 2、声功率和声功率级 3、响度和响度级 教学重点难点：级的概念与计量单位 教具: 教学方法：讲授法 教学过程及授课内容：复习提问：1、 产生声音的必要条件是什么？2、 声音的传播特性有哪些？讲授新课：第二节 声音的计量一、一、声压和声压级 1声压 当声波传播时，相当于在原来大气压强上迭加了一个变化的压强，这个迭加上去的压强称为声压，用P表示，单位是帕(Pa)。2. 听阈、痛阈听阈：人耳刚能感觉到声音存在的下限声压(P。)称为听阈，对各频率是不相同的。人耳对1000HZ的声感觉最为灵敏，其P。2*10-5pa，并以此作为 基准声压(听阈声压)；痛阈：使人产生疼痛感的上限声压称为痛阈，其P20Pa。3声压级采用按对数方式分等分级的办法作声音大小的常用单位，这就是声压级。 声压级的定义为：声音的声压与基准声压之比的常用对数乘以20，单位为分贝(dB)。即： LP=20lgP/PO声压级的迭加计算:例11l 某加工车间有三台设备，它们的声压级分别为上LP193dB，LP2=94dB，LP3= 95dB，求该车间的总声压级是多少? 解 利用表12逐个迭加：（略）二、声功率和声功率级 1、声功率：声源在单位时间所辐的声能，即声功率。声功率的单位为瓦(W)。 三、响度和响度级 通常还用声音的响或轻来表示其大小和差别。响度；量度一个声音比另一个声音响多少的量称为响度。例如，有两个频率分别是1000Hz和100Hz的声音，声压级都是40dB，但人们听起来响度却完全不同，1000Hz的声音就比100Hz的声音响得多。如果要使100Hz的声音同1000Hz的声音同样响，就得把100Hz的声音的声压级提高到51dB。 重点：声音的大小可用声压声压级声功率声功率级响度响度级来计量四、声级计和声级 对于复合声，不能直接使用纯音等响曲线，其响度级需要通过计算求得。目前设计了A、B、C三档的计权电子网络，分别记作dB(A)、dB(B)和dB(C)。在音频范围内进行测量时，多使用A网络。本节小结 一、声压和声压级 二、声功率和声功率级 三、响度和响度级本节作业：教材15页3、4题后记： 2.噪声噪声是频率结构更为复杂的声音，但这种声音的主要频率是可以辨认的3频谱音乐的频谱是断续的线状谱。噪声大多是连续谱。 二、声源的方向性 当声源的尺度比波长小得多时，可视为无方向性的点声源当声源尺度比波长相差不多或更大时，具有方向性。低频声无方向性。频率高，方向性强；三、人耳听闻特性1时差效应 声源发出的直达声和由壁面反射回来的反射声先后到达入耳，若时间相差在50ms以内，则人耳分辨不出是不同的声音，听起来似乎后面的声音是前一个声音的继续，这种现象称为时差效应。 2双耳听闻效应(方位感)根据两只耳听到声音的强度差、到达的时间差和相位差，可以判断声源的方向和远近，确定其位置。双耳对于左右水平方向上的分辨能力要比上下竖直方向强得多。3掩蔽作用 由于某个声音的存在，要听清另外的声音必须把这些声音提高，这些声音的可闻阈可闻下限)提高了，这种现象称为“掩蔽”。可闻阈所提高的分贝数称为“掩蔽量”。低频率声音对高频率声音的掩蔽较大，而高频率声；对低频率声音的掩蔽较小四、背景噪声和干扰噪声 背景噪声：背景噪声通常是指房间在使用时所不可避免产生的一般噪声。干扰噪声则意味着是外界噪声或是由房间围护结构传递的来自建筑物其他部分的噪声。本节小结 一、音乐、噪声、频谱 二、声源的方向性 三、人耳听闻特性本节作业：1、掌握高频声与低频声对人耳的听觉感受。 2、能正确的区分音乐与噪声在频谱上的区别。后记： 重点：人耳的听闻三效应；其中的时差效应做分解讲解 4课程名称 建筑物理 年级 中专 教师高松丽授课日期周三班 级12中装课题：第四节 声波在室内的传播 教学目的要求：1、了解声波在室内的反射与传播 2、掌握混响时间的赛宾公式与伊林公式 3、排除室内房间共振现象 教学重点难点：赛宾公式与伊林公式 教具： 教学方法：讲授、练习结合法 教学过程及授课内容：复习提问：1音乐与噪声在频谱上的区别？2、人耳对高频声与低频声的听觉感受有何不同？新课引入第四节 声波在室内的传播声波在一个封闭空间内，当声源停止发声后，声音不会象在自由声场中那样立即消失，而要持续一段时间。这些现象对听音有很大的影响。讲授新课：一、声波在室内的反射1平面：离声源较近的平面，反射声线发散较大；离声源远的平面，反射声线的方向大致接近。2曲面：凸曲面，使声线扩散；凹曲面，反射声线集中在某一区域，形成声聚焦通常只着重研究前一、二次反射声，并控制它们的分布情况，以改善室内音质。二、室内声场的变化过程 1室内声场的形成 任一接收点，其所接收的声音可以简单地看做由三部分组成，即直达声、近次反射声及混响声 (1)直达声 它是由声源直接到接收点的声音。(2)近次反射声 一般是指在直达声之后相对延迟时间为50ms内到达的反射声。这些反射声会对直达声起到加强作用。 (3)混响声 在近次反射后陆续到达的、经过多次反射的声音统称为混响声。 2室内声能的变化过程（1） 声音的增长过程：（2）声音的稳态过程：（3）混响过程：当声音到达稳态后，若声源停止发声，声音不会马上消失，而有一个逐渐衰减的过程，此过程称混响过程。三混响时间 1定义声源在室内停止发声后，室内平均声能密度下降为原有数值的百万分之一所需的时间，或者说声音衰减60dB所经历的时间，称为混响时间(T60)，2公式（1）赛宾公式 T60=KV/ST60混响时间，s； K常数，K=0163sm；V房间容积，m3；室内表面平均吸声系