jhx建筑物理复习汇总

1、 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%12ddd声功率声功率ww、声强、声强i i、声压、声压p p1、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。声功率不等于电功率。1w声声功率是最大值。功率是最大值。 12ddd声功率声功率ww、声强、声强i i、声压、声压p p2. 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/m2 3）运算： i=w/s声强描述了声能在空间的分布。声强描述了声能在空间的分布。 点声源、自由声场（如点声源、自由声场（如a图）图）：12

2、iii22/4mwrwi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（如b图）图）：声强与声功率的关系i=w/s w: 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。 24wir3. 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：popppapid c2pic22pdc12ddd22212ppp22212ppp2212()2pppoppp2picc

3、c空气特性阻抗，空气特性阻抗， c=415 n.s/mc=415 n.s/m3 35）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22212ppp22212ppp2212()2ppp1. 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，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。而是近似地与他们的对数值成正比。 由此引入

4、了“级级”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. 1.声功率级声功率级 ( (d db)b)基准声功率级基准声功率级 w0=10 12 w 2. 2.声强级声强级( (d db)b)基准声强基准声强 i0=10 12 w/m23. 3.声压级声压级 ( (d db)b)基准声压基准声压 p0=210 5 n/m20lg10wwlw0lg10wwlw0lg20pplp250/102mnp0lg10iili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

5、声源叠加，声级增加了 10 lg2 = 3 db )101lg(1010121llll nlllg101 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： dbnpppnplplg10lg20lg20002(10-22)22221nppppdbllppllpp)101lg(101012121ppll(10-23)niiii2115 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

6、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1015 db，可以忽略。增加的声级数增加的声级数声源声级差声源声级差【例10-1】测得某机器的噪声频带声压级如下：倍频程中心频率（hz）631252505001000200040008000声压级（db） 90951009382757070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.

7、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）不同频率相同，强度（声压级）不同响度不同响度不同 强度（声压级）相同，频率不同强度（声压级）相同，频率不同响度不同响度不同例：lp = 40 db f：1000hz 响 52db 100hz判断：频率不同，声压级（强度）不同的两个判断：频率不同，声压级（强度）不同的两个 声音其响度一定不同吗？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、定义响度级a、 选定标准声音：选定标准声音： 1000hz（纯音）

8、（纯音）lp=50dbb、f1(2000hz)（待测）（待测）lp48db f2(100hz) (待测）待测）lp59db 他们的响度级都是：他们的响度级都是： 50方方定义：某频率声音的定义：某频率声音的响度级响度级等于根据听音判断为等于根据听音判断为等响的等响的1khz 的声压级。的声压级。 单位：单位： 方方 1khz的声压级为响度级的声压级为响度级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

9、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？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。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

10、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。 总声级总声级 (1)a声级（声级（a计权网络）：在各个频率的声计权网络）：在各个频率的声 压级进行迭加时对压级进行迭加时对500hz以下的声音作了以下的声音作了 较大衰减后进行迭加，衰减比例参考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），这符合人方的等响曲线（倒立形状），这符合人耳的听觉特性，与耳的听觉特性，与人耳所感觉的响度相近人耳所感觉的响度相近 似，对人有影响的噪音测量用似，对人有影响的噪音测量用a声级声级。 用用a计权网络测得的声压级叫

11、计权网络测得的声压级叫a声级，记作声级，记作la。总声级总声级（2）b声级（声级（b计权网计权网络）：模拟络）：模拟70方等响曲方等响曲 线倒立形状，对低频段线倒立形状，对低频段500hz以下的声音有一定的以下的声音有一定的衰减。衰减。（3）c网络：摸拟网络：摸拟85方以方以上的等响曲线倒立后的形上的等响曲线倒立后的形状，整个频率衰减不多，状，整个频率衰减不多，接近线形。接近线形。（4）d声级：它主要用于声级：它主要用于测量航空噪音。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

12、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叠加后得到等效的 la=70db。排序 67 65 61 55 39 67-65=2=2.1+67=69.1-61=8.1=0.6+69.1=69.7-55=14.7= 69.7db倍频带中心频率（hz）125250500100020004000 备注噪声声压级（噪声声压级（dbdb）556068676054已知条件a计权修正值（计权修正值（dbdb）-16-9-30+1+1修正后的声压级值（db）395165676155 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

13、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 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 16k -39.4 -26.2 -16.1 -8.6 -3.2 0 1.2 1.0 -1.1 -6.6有效值 40.6 53.8 63.9 71.4 76.8 80 81.2 81 78.9 73.4 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 81.2 81 80 78.9 76.8 73.4 71.4 63.9 53.8 40.681.2-81=0.2=2.9

14、+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=086.9db2）a声级 先求计权，后求各频带的有效值 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 16k -39.4 -26.2 -16.1 -8.6 -3.2 0 1.2 1.0 -1.1 -6.6有效值 40.6 53.8 63.9 71.4 76.8 80 81.2 81 78.9 73.4 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

15、而定。排序 81.2 81 80 78.9 76.8 73.4 71.4 63.9 53.8 40.681.2-81=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=54db lp1=44db n=100

16、.6=3.981 取3白天 n=39.8 取 396 . 0106104450101 lplp6 . 0106104450101 lplp6 . 0106104450101 lplp6 . 010610445010lg1lplpn6 . 1101610446010lg1lplpn6 . 110n 等效连续等效连续a a声级声级等效连续等效连续a a声级声级l leqeq （l laeqaeq） 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

17、夜等效声级昼夜等效声级l ldndn 22:007:00 时+10db 单位是db（a） 累计分布声级累计分布声级l ln n 随时间起伏的随机噪声l l1010 峰值峰值l l50 50 中值中值l l9090 背景噪声背景噪声单位是db（a）噪声控制的效果总体布局及平剖面合理可降低1524 db吸声减噪处理可降低610 db构件隔声处理可降低1050 db消声控制处理可降低1540 db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10 db左右。频谱的表示频谱的表示线谱表示线谱表示：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

18、会想到用什么方法划分？连续谱表示连续谱表示：用每一倍频程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为中心频率，常用它代表该倍频带 。 频谱的表示lucfff2luffxnnxnffnff2log,21/3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

19、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）lucfffluff ,ufluff ,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：一般： 125 250 500 1k 2k 4k125 250 500 1k 2k 4k 六个倍频带音乐：音乐：63 125 250 500

20、 1k 2k 4k 8k63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 八个倍频带实验室精细研究：125 4k 18个1/3倍频带63 8k 24个1/3倍频带声音的频谱特性声音的频谱特性、线谱、线谱、连续谱、连续谱频谱的划分频谱的划分倍频程倍频程音质设计主要研究范围：一般：一般： 125 250 500 1k 2k 4k 六个倍频带音乐：音乐：63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 八个倍频带 声波的传播特性声波的传播特性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）声波的传播特性声波的传播特性惠更斯原理：在任一时刻，波阵

21、面上的各点都可以看作在任一时刻，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。面就是实际波源在此刻的新的波阵面。声波的传播特性声波的传播特性 影响多孔材料吸声性能的因影响多孔材料吸声性能的因素素1、材料厚度的影响：、材料厚度的影响： 一般而言、厚度增加，低频的吸声效果提高，一般而言、厚度增加，低频的吸声效果提高，高频影响不大。高频影响不大。2、材料密度的影响：、材料密度的影响： 在一定条件下、增大密度可以改善低中在一定条件下、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频的吸

22、声性能；不同的材料存在不同的 最佳密度值最佳密度值几种多孔材料的厚度：几种多孔材料的厚度：玻璃棉、矿棉和岩棉玻璃棉、矿棉和岩棉 50100 mm吸声阻燃泡沫塑料吸声阻燃泡沫塑料 2050 mm矿棉吸声板矿棉吸声板 1225 mm纤维板纤维板 1320 mm阻燃化纤毯和阻燃织物阻燃化纤毯和阻燃织物 3 10 mm毛毡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 a、全反射、全反射 b、1/2反射反射b、全吸收、全吸收佛山金马剧院佛山金马剧院周墙圆柱体的周墙圆柱体的三种吸声状况三种吸声状况 日本福岛群山市开成学园纪念堂侧墙的金属烧结板（卡罗

23、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）路易路易汤姆森音乐厅顶部升降汤姆森音乐厅顶部升降吸声毛毡管内景吸声毛毡管内景第十二章缅甸电视台大配音室顶缅甸电视台大配音室顶棚下悬吊的空间吸声体棚下悬吊的空间吸声体的构造和内景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光谱光视效率一、光谱光视效率一、光谱光视效率 光视效能光视效能 光视效率光视效率( )meev参考光源（视感觉灵敏的光）参考光源（视感觉灵敏的光）的辐射通量的辐射通量明明m=555 nm 暗暗m

24、=507 nm三、对比 视功能曲线光源的色温光源的色温 光源色温不同，光色也不同。 色温色温光色光色气氛效果气氛效果5000k清凉(带蓝的白色) 冷的气氛3300-5000k中间(白) 爽快的气氛3300k温暖(带红的白色)稳重的气氛指数(ra)等级显色性一般应用90-1001a优良需要色彩精确对比的场所80-891b需要色彩正确判断的场所60-792普通需要中等显色性的场所40-593对显色性的要求较低，色差较小的场所20-394较差对显色性无具体要求的场所 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

25、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。光源的色温光源的色温发光强度与照度的关系发光强度与照度的关系发光强度发光强度 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？1002000.5lmicdsr发光强度与照度的关系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2ar 22244arrr 发光强度与照度的关系发光强度与照度的关系发光强度与照度

26、的关系发光强度与照度的关系 发光强度发光强度光通量空间密度光通量空间密度 照度照度光通量被照面密度光通量被照面密度diddi d dedadeida2cosdaidr 2cosiier余弦定律余弦定律平方反比定律平方反比定律亮度1 1、亮度对光源本身的（照度是指被照面）、亮度对光源本身的（照度是指被照面）2 2、 辐射角，是光源法线与视线夹角。辐射角，是光源法线与视线夹角。 i i被照面法线与视线夹角被照面法线与视线夹角3 3、单位：面积常取平方米、单位：面积常取平方米 物理亮度物理亮度( (亮度亮度) )、表观亮度、表观亮度( (明亮度明亮度) ) 例：同一路灯开着灯，晚上比白天亮。但在一般

27、情况下，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，即物理亮度路灯本身的亮度不变，即物理亮度反映了物体本身反映了物体本身的表面物理特性的表面物理特性 亮度不变，但观看时与环境明暗有关的亮度亮度不变，但观看时与环境明暗有关的亮度表观亮表观亮度（明亮度）却改变了度（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：cosdildacosdil da2cosdiider2cosc

28、osdadelir2cosdadr cosdel dicoseli某一发光表面在被照面上形成的照某一发光表面在被照面上形成的照度，仅和发光表面的照度及其在被度，仅和发光表面的照度及其在被照面上形成的立体角投影有关。照面上形成的立体角投影有关。亮度和照度的关系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。量不相同。e = d/dae = d/da 平均照度：平均照度： e = /ae = /a 单位：勒克斯单位：勒克斯 lxlx， 1lx=1lm /1m1lx=1lm /1m2 2 白天在教室看书需要至少白天在教室看书需要至少 100lx1