声学的基本性质和室内声场

声学根底声音的产生与传播声音是人耳通过听觉神经对空气振动的主观感受。以声波是纵波。扬声器纸盒就相当于上图中的活塞体、固体、液体中传播，但不能在真空中传播。声波的频率、波长与速度完成一次完全振动所经受的时间称为周期，记为T，单位是秒(s)1秒f，单位为赫兹(Hz)，它是周期的倒数，即：f=1/T是高音调，低频声音是低音调。人耳能够听到的声波的频率范围约在20—2023020230Hz的称为超声波。次声波与超声波都不能使人产生听感觉。声波在其传播途径上，相邻两个同相位质点之间的距离称为波长，记为λ，单位是米(m)。或者说，波长是声波在每一次完全振动周期中所传播的距离。1/9声波在弹性介质中传播的速度称为声速，记为v，单位是米/秒(m/s)。声速的特性无关，而与介质的弹性、密度以及温度有关。20度的空气中声速为344米/秒。频率、波长、周期和声速有如下关系：c=fλc=λ/T带Frequencybandf2和下限频率f1f1f22为底的对数表示，称为频程。关系式：2=2^nf1f2=2f1。f2=1.26f1。1/10倍频程、1/12倍频程、1/15倍频程、1/30倍频程等等。1/1倍频程对应于音乐上的一个八度。3.4-0．034m。这个波长范围与建筑内部的一些部件尺度相近，故在处理一些建筑声学问题时，对这一波段的声波尤其要引起重视。声功率级、声强级和声压级声功率级：声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能，用W表示，单位为瓦(W)或微瓦(uW)。为了计算便利，通常用一个声功率基准量10-12W作参考量，把声10，称为声功率级，即Lw=10lg(W/Wo)2/9为声功率，Wo为基准声功率。声强级：单位时间内通过垂直于声传播方向的面积S(m2)的平均声能量称为平均声I(W/m2)。10-12W/m2作参考量，把声强与之相20，称为声强级，即Li=10lg(I/Io)为声强级(dB)，I为声强(W/m2)，Io为基准声强。声压级(SPL)：声波在媒介中传播时，媒介某点由于受声波扰动后压强超过原先静压力的100计量便利，把声压基准值20×10^-6(N/m^2)作参考量，把声压与之相比取常用对20，称为声压级，即Lp=20lo(P/Po)Lp为声压级(dB)，P为声压(N/m2Pa)，Po为基准声压。声波的反射、集中、衍射与干预声波的镜像反射角等于反射角。反射的声能与界面的吸声系数有关。声波的集中反射反射，可以促进声音分布均匀，并可防止一些声学缺陷的消灭。3/9从上图中可看出，要设计一个好的集中体必需要考虑它的大小和密度。3、声波的衍射当声波波长小于等于障碍物的尺寸时，会绕过去，称为衍射。4、声波的干预象“梳子”，因此又称为梳状滤波器特性(效应)。直达声和反射声来自同一声源，象。声波的吸取与透射质的磨擦或热传导而被损耗，称为材料的吸取。4/9透射声能与入射声能之比称为透射系数τ。γ。值小的材料用作吸声材料。定义吸声系数α=1-γ。α=0，入射声能全部被反射；α=1时，入射声能全部被吸取。敝开的窗户吸1。吸声系数的大小与频率相关，通常我们所说的吸声系数是平均吸声系数。自由声场与室外声场传播声波的空间称为声场，声场分自由声场、集中声场(混响声场)和半自由声场。的都要在消声室中进展。律。假设用声压级表示，则距离增加一倍，声压级衰减6dB。5/9室内声场声波将受到封闭空间各个界面，如顶棚、地面、墙壁等的反射、吸取与透射。室设计和噪声掌握具有重要的意义。室内声场的特点(2)与自由声场有不同的音质；(4)声能的空间分布发生了变化。房间共振(驻波)倍时，就会产生驻波。房间中的低频驻波也称为房间模式(RoomMode)。件来计算。转变房间的外形，使墙面不平行，或将墙成做成弧形。混响与回声的室内声场，使人产生混响感。声源停顿发声后，室内声场会持续一段时间。的听闻特性，混响和回声有明显的不同。6/9声源的直达声和近次反射声相继到达人耳，延迟时间小于30ms时，一般人50ms〔觉会阻碍音乐和语言的清楚度〔可懂度〕，要避开。混响时间60dB所需要的时间称T60R，单位是秒〔s。混响时间是目前音质设计中能定量估算的重要评价指标。它直接影响厅堂音质的效果。房间的。Sabineα0.2的较活跃的房间：式中：Vm^3(立方米；Sm^2(平方米；α为房间外表积的平均吸声系数，百分率；αm^(。KK=0.161s/m。Eyringα0.2的建声条件良好的房间：4mV为空气系数系数值，m〔还与温度和温度有关。其它与上式一样。7/9混响时响时间都是指平均混响时间。临界距离(CriticalDistance)远。(临界距离在全频带内是不同的)。8/9(平方反比定律)，但混响恒〔〕两曲线的交点就是临界距离。声像定位最好。房间无吸声时的临界距离距声源很近，这种房间只适合近声场听音。20dB，降低了对隔音的要求。当混响声比直达声