建筑物理实验——声学.ppt

三、建筑声环境实验,（一）吸声材料吸声系数测量 （二）混响时间测量 （三）环境噪声测量,（一）用驻波管测量吸声系数 1、设备：JTZB驻波管吸声系数测试系统 扬声器、100mm和30mm直径的测量管、扬声器、传声器和探管、信号发生器（纯音振荡器）、测量放大器、滤波器。设备的装置如图一所示。 2、方法： (1) 先装置大直径的测量管。将一块直径为100mm的吸声材料试件，用托座装于测量管的一端。 (2)将纯音振荡器调至100Hz，移动传声器与探管直至在测量放大器上测到最大使并记下该值(A+B)。然后移动传声器和探管以得到最小值(A-B)，并作记录。,图一,(3)计算n=(A+B)/(A-B)，利用图二及图三决定材料的吸声系数。 (4)按上述步骤测量到频率为1600Hz。 (5)换上装有直径为30mm的同样吸声材料试件的较小直径的测量管。对800Hz至4000Hz的频率，按上述同样步骤测量。,图二,图三,3、原理： 对于纤维状的多孔材料，用正入射测量其吸声系数是一种简便的方法。不能用于对依靠共振机理吸收声音的材料(构造)的测量。 驻波管法以在一小块试件上入射和反射的纯音比较为依据。由于来自吸声材料的反射声存在14波长的相位变化反射波的最大振幅与入射波振幅最小的位置重合。同样，入射波振幅的最大值与反射波振幅的最小值重合。,根据吸声系数定义：=1-r=1-Er/E0 又由于 I=E/S， I=P2/0c 故： =1-Pr2/P02 又由于：Pmax=P0+Pr Pmin=P0-Pr 两式相加得：P0=(Pmax+ Pmin)/2 两式相乘且等式两边除以P02得： (Pmax Pmin)/P02=1-Pr2/P02= 故： =(Pmax Pmin)/ (Pmax+ Pmin) /2 2 =4 (Pmax Pmin)/ (Pmax2+2 Pmax Pmin + Pmin2),分子分母同除以Pmin2，可得： =4(Pmax/ Pmin)/ (Pmax/ Pmin)2 +2 (Pmax/ Pmin) +1 令 Pmax/ Pmin= n， 则 =4n/(n2+2n+1)= 4n/(n+1) 2 转化为声压级差：L=Lmax-Lmin=20lgn =(410 L/20) /(10 L/20 +1) 2 式中：测试件的吸声系数； Pr 反射声声压，Pa； P0入射声声压，Pa； Pmax 驻波最大声压，Pa； Pmin驻波最小声压，Pa；,多孔材料吸声系数测量：混响室法 比驻波管法更符合实际应用情况。混响室一般要求有200m3的室内空间。室内各界面是刚性平面，基本不吸声。声学计算公式： =0.161V(1/T2-1/T1)/S 式中：测试件的吸声系数； V 混响室的容积，m3； T1混响室放置测试件前的混响时间，s； T2混响室放置测试件后的混响时间，s； S 测试件的外露面积，m2。,（二）用白噪声源测量房间的混响时间 1、设备： 声源部分：白噪声发生器，功率放大器，扬声器，电容传声器，声频频谱仪(倍频带滤波器或13倍频带滤波器) 。 接收部分：建筑声学分析仪AWA6290A型多通道噪声与振动频谱分析仪。 设备组合如图所示。 2、声源位置：将声源放在离反射面1米以外的地方。 3、测点位置：一般传声器位置离开声源1.5米以外，离开反射面1米以外；测量时一般选择3点以上（如6点）进行测量，各测点距离最少为1.5米；对于面积较大的剧场大厅可测对称的一半，分区布置测点。,（三）现场隔声测量 空气声隔声（隔墙）和固体声隔绝（楼板）。 1、仪器 分声源和接收仪器两部分。空气声隔声测量的声源为白噪声发生器、倍频程滤波器、功率放大器、扬声器组成；撞击声声源为标准打击器。 接收仪器：由声级计、采集器和建筑声学软件组成。 2、空气声隔声测量方法 （1）测试对象要求：发声室与受声室的体积在3060m3范围内，测试构件面积不得小于10m2。 （2）在发声室发声，分别测量发声室和受声室各个1/3倍频程声压级。 （3）测量受声室的各个1/3倍频程混响时间。 （4）利用声学软件可得出空气声计权隔声量Rw。,3、撞击声隔声测量方法（1）声源布置在待测楼板的中心附近1点，2点位置处在1点到墙角的中心点，3点位于1、2、3点组成的直角三角形直角顶角上。 （2）在发声室发声，测量受声室各个1/3倍频程的声压级。 （3）测量受声室的各个1/3倍频程混响时间。 （4）利用声学软件可得出撞击声计权声压级Lpn,w。,（四）环境噪声测量 1、用声级计测量交道噪声 （统计百分数声级LN 和等效声级Leq） 设备：声级计、校准器，风罩和三脚架。 方法： (1)将声级计开关置于“开”状态。然后将校准器装到传声器上校准。 (2) 测量交通噪声时，传声器离地面高度为1.2m，若风速较大，则传声器上须加风罩。,(3)声级计旋钮开关置于“dB(A)”和“慢”挡，并且有适当的量程，以保证在测量中出现的最高声级，不致过载。 (4)记录声级计显示屏上的瞬时读数值，每隔5s读一个数位，共记录100个数值。 原理：L10是在测量时间的10里超过的A声级，反映交通噪声的峰值。把记录的100个数据按照从大到小的顺序排列后，第10个数值就是L10 ，按此方法计算出L50和L90。并求出等效声级Leq。,2、用噪声频谱分析仪测量环境噪声 设备：有倍频程和1