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,建筑物理成绩构成,考试成绩70%,平时成绩30%,平时作业考勤10%10%,论文10%,声功率W、声强I、声压P,1、声功率W：声源单位时间内声源向外辐射的声能（W瓦，W微瓦），声功率不等于电功率。1W声功率是最大值。,声功率W、声强I、声压P,2.声强I：1）定义：单位时间通过垂直于声传播方向单位面积的声能量。2）符号：I单位：W/m23）运算：I=W/S声强描述了声能在空间的分布。点声源、自由声场（如a图）：,对于平面波，声线平行，声能无聚集或离散，声强不变，与距离无关（如b图）：,声强与声功率的关系I=W/SW:声功率S：波阵面面积球面波声强与距离的平方成反比每倍距离衰减6dB。,3.声压1）定义：声波存在时的压强与无声波时压强间的差值。声波通过时，大气压强的逾量值符号：单位：Pa,帕斯卡2）特点：标量。3）分类（测量）瞬时、峰值、有效值4）声强与声压的关系：,C空气特性阻抗，C=415N.s/m3,5）运算：由能量相加推导出声压运算规律加法I=I1+I2减法平均,1.级的引入：1）声压变化数值范围大2)人耳对声的感觉特性人对声的感觉量近似与声压值的对数成正比。,二、声功率级、声压级、声强级,声强的变化范围大约:1万亿倍声压的变化范围大约:1百万倍用声强、声压计量很不方便人耳的感觉变化与声强和声压不成正比例，而是近似地与他们的对数值成正比。由此引入了“级”的概念。级：主观与客观的结合。,E、级的运算实际问题中提出多个声源发声时相关的计量问题，如70dB与70dB的声叠加问题。,1.声功率级(dB)基准声功率级W0=1012W2.声强级(dB)基准声强I0=1012W/m23.声压级(dB)基准声压p0=2105N/m2,可闻阀值,声源声级叠加：非线性！,两个声源叠加(I、P、W声级同理)：n个相同声源L1叠加：两个相同声源叠加，声级增加了10lg2=3dB,总声强用声压运算按级的定义推导级的运算法则。1、n个相同声压相加：2、两个声压级分别为Lp1和Lp2（设）总声压级：,(10-22),(10-23),15,声级的叠加,4、运算特点：1）不同声压级叠加，总声压级较其中大者的增加值3dB。2）两个声压级间差值10dB以上，总声压级较大者的增值0.5dB，增值很小，可忽略。实际问题中的意义是：较小声级可忽略不计。即对“干扰与不干扰问题。”的判断。问题：0分贝与0分贝相叠加，声压级为多少？声压增加1倍，声压级增加多少分贝？,两个不同声源叠加，差别超过1015dB，可以忽略。,增加的声级数,声源声级差,【例10-1】测得某机器的噪声频带声压级如下：,声压级的大小排序100、95、93、90、82dB100-95=5.0查10-3表得1.2+100=101.2101.2-93=8.2查10-3表得0.6+101.2=101.8101.8-90=11.8查10-3表得0.3+101.8=102.1102dB,响度级、总声级和A声级,1、声音既是一个客观物理量又是一个主观量。频率相同，强度（声压级）不同响度不同强度（声压级）相同，频率不同响度不同例：Lp=40dBf：1000Hz响52dB100Hz判断：频率不同，声压级（强度）不同的两个声音其响度一定不同吗？,响度级、总声级和A声级,2、定义响度级A、选定标准声音：1000Hz（纯音）Lp=50dBB、f1(2000Hz)（待测）Lp48dBf2(100Hz)(待测）Lp59dB他们的响度级都是：50方定义：某频率声音的响度级等于根据听音判断为等响的1KHz的声压级。单位：方1KHz的声压级为响度级,3、等响曲线1）现象：人耳对不同频率的声音，同频率声压级强度不同的声音均有不同的感觉。这说明“耳”的主观性极大。测定：a对象1825岁大量听力正常的青年b环境声学消声室c方法听音者对声源，用两耳同时听，比较试听声音与1KHz的对照声，调节试听声与1KHZ的对照声，调节试听声使二者“等响”。然后测量听者不在时，其耳朵所在位置2种声音的声压级，取得一个等响点。,每个听者对若干频率和各声压级重复多次确定。大量听者重复多次，然后统计平均。d将等响点连接就得到等响曲线。2）定义：听者认为响度相同纯音的声压级与频率间关系曲线。3）意义：利用等响曲线可以判断不同频率的声音，在“响”这个特征上的差别。,从等响曲线上能总结出何种规律？,特点：a、人耳对低频声较为迟钝，对高频声较为敏感。b、低响度级曲线上，相应的各频率声压级变化较大。高响度级曲线上，相应各频率的Lp差别小，曲线较平直。c、频率为1000赫兹，响度级等于声压级。d、人耳对低频声的变化敏感。,总声级,(1)A声级（A计权网络）：在各个频率的声压级进行迭加时对500Hz以下的声音作了较大衰减后进行迭加，衰减比例参考了40方的等响曲线（倒立形状），这符合人耳的听觉特性，与人耳所感觉的响度相近似，对人有影响的噪音测量用A声级。用A计权网络测得的声压级叫A声级，记作LA。,总声级,（2）B声级（B计权网络）：模拟70方等响曲线倒立形状，对低频段500Hz以下的声音有一定的衰减。（3）C网络：摸拟85方以上的等响曲线倒立后的形状，整个频率衰减不多，接近线形。（4）D声级：它主要用于测量航空噪音。,【例】已知一个噪声的频谱(见表中的第一行),求等效的LA。【解】由图3.1-27可以查出在每个倍频带所应作的修正值(见计算列表中的第二行);再根据图3.1-5,将经过修正的各倍频带声压级叠加后得到等效的LA=70dB。,排序676561553967-65=2=2.1+67=69.1-61=8.1=0.6+69.1=69.7-55=14.7=69.7dB,例：测的31.516KHz10个倍频带声压级均为80dB，求总声压级与A声级解：1）总声压级（线性声压级）Lp=80dB+10lg10=90dB,2）A声级先求计权，后求各频带的有效值31.5631252505001K2K4K8K16K-39.4-26.2-16.1-8.6-3.201.21.0-1.1-6.6有效值40.653.863.971.476.88081.28178.973.4声级迭加中注意当仅为2个迭加，其中一个较小10dB以上可忽略较小10dB的声级有多个时，则视情况而定。,排序81.2818078.976.873.471.463.953.840.681.2-81=0.2=2.9+81.2=84.1-80=4.1=1.4+84.1=85.5-78.9=6.6=0.9+85.5=86.4-76.8=9.6=0.5+86.4=86.9-73.4=13.5=086.9dB,2）A声级先求计权，后求各频带的有效值31.5631252505001K2K4K8K16K-39.4-26.2-16.1-8.6-3.201.21.0-1.1-6.6有效值40.653.863.971.476.88081.28178.973.4声级迭加中注意当仅为2个迭加，其中一个较小10dB以上可忽略较小10dB的声级有多个时，则视情况而定。,排序81.2818078.976.873.471.463.953.840.681.2-81=0.2=2.9+81.2=84.1-80=4.1=1.4+84.1=85.5-78.9=6.6=0.9+85.5=86.4-76.8=9.6=0.5+86.4=86.9-73.4=13.5=086.9dB,作业,1、某居住区与工厂相邻。该工厂10台同样机器运转时的噪声级为54dB，如果夜间的噪声允许值为50dB，问夜间只能有几台机器同时运转？如果白天的噪声允许值为60dB，问白天能有几台机器同时运转？,夜晚Lp=Lp1+10lg10=54dBLp1=44dBn=100.6=3.981取3白天n=39.8取39,等效连续A声级,等效连续A声级Leq（Laeq）等效连续A声级是用单值表示一个连续起伏的噪声。它是按在一段时间内能量平均的方法计算的，用积分声级计可以直接测量Leq适于测量声级随时间变化的噪声，它被广泛地应用于各种噪声环境的评价，单位是dB（A）,昼夜等效声级Ldn22:007:00时+10dB单位是dB（A）,累计分布声级Ln随时间起伏的随机噪声L10峰值L50中值L90背景噪声单位是dB（A）,噪声控制的效果总体布局及平剖面合理可降低1524dB吸声减噪处理可降低610dB构件隔声处理可降低1050dB消声控制处理可降低1540dB室外环境噪声是通过开启的窗户传到室内室内噪声级比室外噪声级低10dB左右。,频谱的表示,线谱表示：用每一个分音的频率和与之对应的声压级表示问题:对于连续谱，要象线谱那样分成若干分，你首先会想到用什么方法划分？连续谱表示：用每一倍频程和与之对应的声压级表示1倍频程：两频率之比为2:1的频带。fc为中心频率，常用它代表该倍频带。,频谱的表示,1/3倍频程：n=1/3时：称两频率相距1个1/3倍频程n=K1/3称为K个1/3倍频程,K=0,13；显然31/3=1，则3个1/3倍频程=1个倍频程的距离，即在相距为1倍频程的频率f、2f之间插入两个频率21/3f和22/3f，使之成如下比例1:21/3:22/3:2即f2:f1=2k/3,K=0,1,2,3,这四个频率之间关系是把一个倍频程划为三个1/3倍频程的关系,2）倍频程意义倍频程，1/3倍频程均仅表示频率划分时两个频率之间的距离。显然1/3倍频程较倍频程细。3)倍频带，1/3倍频带1倍频程或1/3倍频程所包含的频率带当满足1倍频程时，为1倍频带当满足1/3倍频程时，为1/3倍频带其中心频率（10-25）,4）倍频带划分标准倍频带、1/3倍频带及其中心频率划分采用ISO所规定的标准。音质设计主要研究范围一般：1252505001K2K4K六个倍频带音乐：631252505001K2K4K8K八个倍频带实验室精细研究：1254K18个1/3倍频带638K24个1/3倍频带,声音的频谱特性、线谱、连续谱频谱的划分倍频程音质设计主要研究范围：一般：1252505001K2K4K六个倍频带音乐：631252505001K2K4K8K八个倍频带,声波的传播特性,声波的传播特性,典型反射面的应用平面镜象反射凹面形成声聚焦凸面声扩散（尺度应与比较）,声波的传播特性,惠更斯原理：在任一时刻，波阵面上的各点都可以看作一个发射于波的新波源，在下一时刻，这些子波的包迹面就是实际波源在此刻的新的波阵面。,声波的传播特性,影响多孔材料吸声性能的因素,1、材料厚度的影响：一般而言、厚度增加，低频的吸声效果提高，高频影响不大。,2、材料密度的影响：在一定条件下、增大密度可以改善低中频的吸声性能；不同的材料存在不同的最佳密度值,几种多孔材料的厚度：玻璃棉、矿棉和岩棉50100mm吸声阻燃泡沫塑料2050mm矿棉吸声板1225mm纤维板1320mm阻燃化纤毯和阻燃织物310mm毛毡,日本广岛文化交流中心大厅用金属烧结吸声薄板所作可调吸声吊顶,第十二章,第五节其他吸声结构,第十二章,a、全反射,b、1/2反射,b、全吸收,佛山金马剧院周墙圆柱体的三种吸声状况,日本福岛群山市开成学园纪念堂侧墙的金属烧结板（卡罗姆）吸声结构,第十二章,第十二章,汕头广播剧院顶部升降的吸声体,第五节其他吸声结构,第十二章,河北艺术中心音乐厅内景（可见侧墙上为可调圆柱形转体、吸声面外露）,路易汤姆森音乐厅顶部升降吸声毛毡管内景,第十二章,缅甸电视台大配音室顶棚下悬吊的空间吸声体的构造和内景,第五节其他吸声结构,第十二章,第五节其他吸声结构,第十二章,光谱光视效率,一、光谱光视效率,光视效能光视效率,参考光源（视感觉灵敏的光）的辐射通量明m=555nm暗m=507nm,三、对比,视功能曲线,光源的色温,光源色温不同，光色也不同。,光源的显色性以一般显色性指数Ra值区分，Ra值为：10080显色优良7950显色一般49以下显色性差特殊显色指数Ri在一些特殊场合使用的LED光源，必须考核其特殊的显色指数。对于评价在电视演播室、商场、美容场所等照明用LED光源的显色性尤为重要。,光源的色温,发光强度与照度的关系,发光强度,例：一光源在0.5sr立体角内均匀发射出100lm的光通量，求该方向上的发光强度？解：例：一光源向球面均匀发射出1260lm的光通量，求该光源的发光强度？,发光强度与照度的关系,立体角立体角：任意一个封闭圆锥面内所包含的空间单位：球面度sr整个球面的立体角,发光强度与照度的关系,发光强度与照度的关系,亮度,1、亮度对光源本身的（照度是指被照面）2、辐射角，是光源法线与视线夹角。i被照面法线与视线夹角3、单位：面积常取平方米物理亮度(亮度)、表观亮度(明亮度)例：同一路灯开着灯，晚上比白天亮。但在一般情况下，路灯本身的亮度不变，即物理亮度反映了物体本身的表面物理特性亮度不变，但观看时与环境明暗有关的亮度表观亮度（明亮度）却改变了,亮度和照度的关系,在阴天时，天空暗，亮度小，室内需开灯；晴天时，天空亮度大，室内照度大，不必开灯，就可看书写字。,亮度和照度的关系,一个在各方向上亮度相等的发光表面1，在另一表面2上形成照度E，则表面1的亮度和2的照度之间的关系为：,亮度和照度的关系,照度,被照物体单位面积上接收的光通量的大小同一本书，偏离灯正下方暗一些，说明反射到被照面上光通量不相同。E=d/dA平均照度：E=/A单位：勒克斯lx，1lx=1lm/1m2白天在教室看书需要至少100lx例：在40w白炽灯下1m处的照度约为30lx，加一搪瓷伞形罩后照度增加到73lx；阴天中午室外照度为800020000lx；白天中午在阳光下的室外照度可高达80000120000lx。,亮度,照度相同，颜色不同的两个物体，看起来不一样亮。