建筑声学的基本概念doc

1、第一章：建筑声学的基本概念第一节、 为什么要做声学设计在人们日常生活、学习和工作中，经常会遇到不少与声音有关的问题。例如，在礼堂中听报告听不清楚;在剧场内很好的座椅上看戏，但听得非常吃力；有如在住宅中常由于邻室传来的音响声、拖动桌椅的声音而影响休息。另外，有些工厂中强大的机器声会损害工人的听觉，减低劳动生产率；日益增长的交通噪音也给城市带来很大干扰。由此看来，在民用建筑、工业建筑、观演建筑及城市规划中存在着一系列的声学问题，其中有的是属于室内音质设计问题，有的是属于噪声和震动的控制问题。建筑声学涉及的面比较广，它和建筑工程、物理学、电声学、环境保护等有关领域有着密切的关系，但又综合得体现在建筑

2、设计中。在这里，我主要要讲解室内的音质设计问题和室内的噪声和震动的控制问题，通过进行室内声学的设计及施工，来弥补和完善现有的建筑音质，来满足我们对各类建筑室内活动对音质的要求。第二节：声波是怎样产生和传播的 日常生活中，我们经常听到各种各样的声音，如：谈话声、乐器声、机器振动声。尽管这些声音多种多样，但是它们有一个共同的特点，就是有物体的振动产生的。也就是说，物体的振动产生了声音。人的讲话声源于声带的振动；扬声器发声源于扬声器纸盘或音膜的振动。一旦有外界因素影响其振动，那么声音就会停止了。手按住震动的锣鼓声音会停止。可见，不发生振动的物体是不会发出声音的。正在发生振动的而产生声音的发生体称为声

3、源。 发声体振动后产生的声音是如何被我们听到的呢？当物体振动时，它产生的振动压迫周围空气并带其周围空气振动，振动产生的结果是空气中有疏密之分。空气的这种一疏一密的振动传播的空气波叫做声波。声波以一定的速冻向四面八方传递，进入人的耳膜时会使耳膜受压产生相应的振动，经过听觉神经我们就产生了声音的感觉。地球上的声音从本质上说，是一种空气的波动，因而声音也叫声波。有声波存在的空间叫做声场。一般的声源在空气中传播是球面形式传播的，是无方向性的，但通过我们的控制产生一些比较有指向性的声源，如声柱、喇叭等。除了空气外还有一些物质可以传播声波，如物体、液体等都可以传播声音。我们把可以传递声音的物体称做传声介质

4、。没有传声介质的振动我们是听不到声音的。也就是说，声音的产生需要两个条件：发声体即声源；声源振动后有可以传递的介质存在。两者缺一不可。签于以上两个方面，我们在隔音处理上主要对以上两个因素进行处理。例如，设计设备用房时远离办公用房及有特殊要求的声学用房；吊顶时使用弹性吊顶。第三节：频率、波长和声波一、 频率 发声体的单位时间的振动次数叫做频率。用符号f表示，单位是赫兹，符号是Hz.表示。当物体的每秒振动为一次时为1赫兹。物体或空气分子每振动一次，即完成一次往返运动或疏密相间运动所需要的时间称为周期。用T表示，单位为秒/次。所以， 频率= 1/周期发生振动的物体可以产生声波，但不是所有发声体振动所

5、产生声波都能使人听得见的，这是因为人耳耳膜的物体性能所决定的。只用2020000Hz的声波可以引起耳膜振动，产生声觉上的声音。所以，我们一般认为2020000Hz范围内的声波叫做可闻声。低于或高于这个频段的声波不会引起我们耳膜的振动，所以不产生听觉。超过20000Hz的声波叫超声波。低于20Hz声波叫次声波。建筑声学中一般把频率200300 Hz频段之间叫做低频。5001000 Hz频段叫做中频，20004000 Hz频段叫做高频。发声体每秒振动的次数越多，即频率越高，感觉音调也越高，一般称为声音尖锐；反之，频率低的声音，音调低，听起来声音低沉。频率的高低反映在人们的听觉中的印象是音调的高与低

6、。二、 波长 物体或空气分子每完成一次的往返运动或疏密相间的运动所经过的距离叫做波长。用符号表示，单位是米。波长是由声波的频率所决定的。频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。三、 声速 声波每秒中传播的距离叫做声速，用符号c表示。表示单位是米/秒。在不同的介质中，声音的速度是不同的。一标准大气压下，0的空气中，声音的速度是331.4米/秒。温度越高，声速越高。每增加1，声速增加0.607米/秒。通常我们所说的声速一般指340米/秒。 一般地，声音在固体中的传播是最快的，其次是液体中，再次是在气体中。如：水中的速度是1450米/秒；钢材中是5000米/秒；空气中传播速度只有340米/秒。所以，

7、耳朵靠近钢轨能听到较远处开动的火车声。但有几个例外，如：橡胶的中声速只有3050米/秒；在原子弹爆炸的能量推动下，爆炸声可以在空气中加速到几千米每秒。我之所以强调声音的速度概念，是因为声音是有速度的，正因为其速度的特性，产生了不同路程是抵达人耳的时间不一样，从而产生了混响。而混响的长短控制正是我们厅堂音质评价的一个重要指标。第四节、声音大小的量度声压、声压级和响度 我们能够听到声音除与声波的频率有关外，还和声音的强 弱有关，声音太轻，不能引起耳膜的振动，人不会产生声觉。声音太响而引起人耳不舒服或疼痛的感觉。过强的声音可以将耳朵震聋。声音的强度用声压，声压级和响度来表示。一、 声压 我们已经知道

8、了声波是由于发声体带动空气震动而形成疏密波传播的。当空气中没有声波时，空气中的气压为大气压。当声波传播时引起空气中疏密变化使空气压强在原来大气压中上下变化，相当于迭加上一个变化的压强，这个迭加压强就叫做声压，用P来表示。迭加上的声压越大，表示空气分子被压缩得越大，因此对人耳膜的压力也越大，我们听到的声音也越响。声压只有大小，没有方向。二、 声压级 由于人耳的听觉范围从微风吹动树叶之类的轻声到震耳欲聋的火箭、大炮声，声音的变化范围从2X10-5Pa到20 Pa，相差一百万倍，如果用这中计算方法计算，数字冗长，极为不便。因此，人们将百万倍变化的声压值按对数方式划分成一定的等级即声压级Lp。声压级的单位是分贝（dB）.国际上将人耳刚能听到的声压2X10-5Pa定义为0分贝。相当于海拔定义中海平面为海拔0M一样。声压的数学表达式为： Lp=20LgP/P0 （dB）其中，Lp 为声压级 P声压级，用Pa或N/m2 P0参考基准声音为2X10-5Pa常见的声源声压级举例声压 （Pa） 声压级 （dB）各 种 声 源 举 例200150火箭、导弹、飞船140喷气式飞机（距离5米）20130大炮、低音鼓120可听高限（痛阀）、汽锤2110汽车喇叭（距离1米）、大型鼓风机、迪厅100普通发电站、通风机房、织布车间0290载重汽车（40公里/H）80一般工厂车间002