2022年重庆大学建筑声学教案.docx
《2022年重庆大学建筑声学教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年重庆大学建筑声学教案.docx(53页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第一章声学基本学问教学目的:第一章的教学目的是,把握声学中相关基础学问,使同学能懂得噪声掌握、音质设 计的原理与方法; 同时也为今后提高建筑声学的理论与实际问题处理才能,再学习 建立良好基础;教学内容:声的概念及描述,声的传播规律,声的反射与吸声系数,声的肯定计量;教学重点: 声概念、 反射定律的空间意义、 吸声系数、 级的定义与运算、 倍频带与 1/3 倍频带、A 声级、时差效应、稳态声压级、混响时间、房间声学固有频率、各类吸声材料的 特性及影响因素;教学方式:讲解、范例、练习;12 学时:教学目的:建立声的基本概念、声的基
2、本描述方法;教学内容:声的概念及描述,声的传播规律,声的吸声系数,声的肯定计量;教学重点:“ 相位” 强调该物理量在振动与声学中确定运动状态的重要性;“ 声存在条件” 强调噪声掌握中各类掌握措施的基本原理;“ 声线” 强调是描述声传播规律的工具;平剖面图中的使用它表达设计思想;“ 吸声系数” 以所在空间角度,强调定义除去反射的被认为吸声;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载“ 声压” 挑选声波所在空间便于测量的物理量来描述“ 声”;板书内容:11 声的描述与传播 一、 声的定义1、振动概念:Acos
3、to(位移、速度、加速度)1)状态y强调质点运动状态的描述是由位移y 、速度 v 、加速度 a同时表达;运动状态相同必需是这 3 个量不仅数值相等,是矢量方向也必需相同;振动曲线表达一个质点在不同时刻的运动状态,以曲线上波幅与波节点说明;2)相位(to):to)所打算;将物理量to定义为相位;质点的运动状态由(强调相位是振动与声中特别重要的物理量,对它们的叠加具有打算性意义;3)完全振动:振动时将全部运动状态经受一遍的过程称为进行了一次完全振动;2、4)频率 f :单位:赫兹 Hz定义:质点在单位时间作完全振动的次数称为振动的频率;声的定义:以扬声器的纸盆振动为例;说明纸盆的振动状态是通过空气
4、介质将它传递到人的耳膜,人方能接收到信息;由此说明声是弹性介质中振动由近及远的传播过程(振名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载动能量的传播过程);3、存在条件:(教学重点)由声传递过程得出需要条件,是“ 源与载体” ;1)声源:即振动源;无振动即无声存在;2)介质:弹性介质,无介质亦无振动状态的传递,无声波;4、声与振动的区分通过“ 单摆” 与“ 声信息传递” 对比说明振动与声的区分与联系;强调它们都是机械运动;1)单个与很多个:振动可以是单个质点,声波必需是如干质点;2)能量保守与传递:振动能量保
5、守,声波传递振动的能量;二、 声的描述叙述对声过程的不同描述方式对应于不同的角度与问题;名师归纳总结 1、几何描述:第 3 页,共 42 页2、1)波阵面(平面、柱面、球面) :声传播中相位相同点的轨迹;2)声线:声源发出代表声能传播的曲线;强调它是一个分析声传播的工具;物理量描述:1)频率 f :声源的振动频率就是声波的频率;单位:赫兹Hz2)波长:声传播中相邻的相位相同的点质间的距离;单位:米m3)声速 v :声(振动)单位时间传播的距离;单位:m s ,c331 0.6- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载三、 声的传播对中学物理与
6、波传播学问的回忆与提高;1、绕射与反射:1)现象:障碍物后能听见声,障碍物前听闻响度增大;2)定义(绕射、反射) :绕射:声传播过程中能够绕过障碍物连续传播的现象;反射:声传播到介质分界面时,部分声波返回原介质的现象;3)条件: a 尺度与波长相对大小 b 声阻抗转变(小、大、突变)4)反射定律:共 3 条,强调空间意义;(教学重点)5)典型反射面:平面、凹面、凸面;强调它们在建筑室内空间的运用;2、透射:1)现象:在完全封闭的隔墙外能听见声;2)定义:声能够透过障碍物连续传播的现象;3、声传播中的能量安排1)能量守恒 E o E r E E ,2)反射系数 r E r / E o3)透射系数
7、 E / E o4)吸声系数 E 0E o E r EE o E;(教学重点)强调以所在空间位置对观看问题的立场;强调围护结构对室内的声学奉献;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4、学习必备欢迎下载声干涉:声场中的起伏现象;5、声折射:声在大气中的弯射;6、介质吸取:介质对传播过程中的声的能量消耗;12 声的计量叙述对室内声环境的掌握必需进行定量的描述;一、 肯定计量1、声能密度D所选物理量必需是易测量、 有有用价值;2、3、1)定义: 声场中单位体积的声能量;符号:D 单位:3 J m 焦耳每立方米;2)特点:标
8、量;3)运算:DD1D2声强I1)定义:单位时间通过垂直于声传播方向上单位面积的声能量;2)特点:矢量;符号:I ,单位:瓦每平方米w m23)运算:II1I2声压p1)定义:pPP o声波存在时压强与无声波时压强间的差值;符号:P a单位:帕斯卡名师归纳总结 2)特点:标量;第 5 页,共 42 页3)分类(测量)瞬时、峰值、有效值- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4)量间关系: ID C ,I学习必备欢迎下载p2 c,Dp2c25)运算:DD1D 推导出声压运算规律由能量相加加法p22 p 12 p ,减法2 p 1p2p ,平均p2 p 12 p
9、 2234 学时 教学目的:懂得声的相对计量、把握其运算法就;懂得声源的三个重要特性,懂得人耳的听闻特性;教学内容:声压级的定义,级的能量与算术运算法就;声源的能量特性与频谱特性;教学重点:级的相对计量意义,以基准声压作为比较的起点;级的运算法就存在能量运算与算术运算法就;的、合适的运算法就;要求在实际问题中能正确挑选相对应倍频带与 1/3 倍频带( ISO 划分)是建声、电声中最常用的频段划分;板书内容:二、 相对计量 级的引入:声的特点量变化范畴大计量不便利;人耳感觉特性与其对数成比例;名师归纳总结 1)声压级L ,Lp10lg2 p p,基准声压:p02 105P a(可听阈)第 6 页
10、,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2)声强级L ,LI10lg学习必备欢迎下载oI10122 w m(可听阈)Io,基准声强:I3)IL 与L 的关系:LILp10lg400 c,三、 级的运算(教学重点)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;用声压运算p22 p 1p2按级的定义推导级的运算法就;21、分贝相加:LL 1L2L n10lg101010101010相同相加:LL 110lgN10lg110L 110L 210L n2、分贝平均:L101010N3、分贝相减:L 1LL 210l
11、g10 101010例:用 80dB 与 70,71,72 80dB 的 2 个声级的叠加结果得出级运算的以下结论;名师归纳总结 4、运算特点:5、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 (15dB)以上,总声压级较大者的增值 0.5dB;实际问题中的意义是:较小声级可忽视不计;即对“ 干扰与不干扰问题;” 的判定;能量运算与算术运算(教学重点)1)能量相减与算术相减能减:两个声音同时发声L ,其中一个单独发声为Lp 1求另一个单独发声时的声压级Lp2;第 7 页,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -
12、- 学习必备p1欢迎下载算减:两个声音单独发声各是L,Lp2求两个声音的差值;例: 90dB 与 70dB 算术: 907020dB2)能量:Lp10lg 1097 1089.9590dB ,两者相差 70dB ,107倍不行混淆;能量平均与算术平均(教学重点)能均:不稳固噪声起伏较大无确定值,需用一个数值表达用能量平均;算均:对某一种或一类产品抽样如干,分别单独进行测量各样品的噪声值,用算术平均得到此产品的噪声代表值;例: 90dB ,0dB,0dB,0dB 四个声音的平均值;能量:Lp10Lg901000082.9883 dB;10 101010 1010 104算术:Lp9000022.
13、5dB4在一些问题中能量运算与算术运算其结果差异很大不行混淆;13 声源特性一、 能量特点名师归纳总结 1、 声功率W W;第 8 页,共 42 页1 定义:声源在单位时间内所辐射的总声能量;单位:瓦2 声强与声功率关系:IWS- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3)学习必备I欢迎下载2声强平方反比率(自由声场) :W4r4)运算:WWW 1W 2W o1012wL W10lgW W,基准声强:2、 声功率级1) 定义:L2) 运算:按级的运算法就;二、 频谱特点 1、 纯音与复合声:定义:单一频率的声音;如干纯音的组合;2、 频谱 1) 定义:组成复合
14、声的全部频率或频带的声压级(或其它声学量)表示为频 率的函数分布图形或列表;2) 种类:线状谱、连续谱 3) 组成:基频、分音、谐音;3、 频程与频带(教学重点)1) 倍频程与 1/3 倍频程:f12n,f12k13;, n k1,2,3正整数;f ;f2f22) 频带:频率上限1f 与频率下限2f 间的全部频率;中心频率f中f13) ISO 标准;教材 p275 表 104 56 学时教学目的:使同学懂得辐射、接收声能均有指向性问题及意义;名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载使同学懂得并把握人耳听
15、闻特性中的响度、时差、方位、声掩蔽与厅堂音质相关的 重要性;教学内容:声源指向性;响度级的引入、意义, A 声级的定义与意义;时差效应、方位感、声掩蔽;教学重点:“A 声级” 的定义,此计量的实际意义;“ 时差效应” 强调判定不同延时的反射声对人耳听闻所起到的不同作用;“ 双耳效应” 强调电声系统中音箱位置对听闻的重要性;“ 声掩蔽” 强调背景噪声对听闻的干扰与听觉损耗;强调人耳听闻特性在厅堂声学设计中的指导意义;板书内容:三、 指向特点 1、 定义:声源辐射声能是空间方位的函数,此属性称为指向性;2、 表达:1) 指向性因素Qp2p;2) 指向性指数DILpL ;用球面图形表达,分析定义;定
16、义中的均值为算术平均值;3、 影响因素1) 声源尺度与间的比例:高频指向性强,低频指向性弱;名师归纳总结 2) 空间位置影响:角:棱:面:空中8:4:2:1 第 10 页,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载14 人耳听闻特性一、响度级 1、 等响曲线 1) 现象:频率不同,强度不同,感觉不同;2) 测定:对象、环境、方法;3) 定义:听者认为响度相同的纯音的声压级与频率间的关系曲线;4) 意义:判定不同频率的声音在“ 响” 的感觉上的级别;2、 响度级1) 定义:等响的 1KHz 纯音的声压级 2) 特点: A、低频迟钝,
17、高频敏锐;B、低响度级曲线陡峭,高响度级曲线平缓;C、10 方变化不肯定是 D、可听阈 4.2 方;3、 A 声级(教学重点)10 倍能量的变化;声学测量仪器模拟人耳的感觉特性,表达人对声的感觉大小使用等响曲线;1) A、B、C 计权: 40、70、100 方等响曲线倒置作为仪器的灵敏度曲线;二、2) A 声级: 40 方等响曲线倒置作为计权曲线所测得的声级;p273 图 1015 时差效应1、 现象:两个声音先后到达因其时差不同,会有完全不同的感觉;名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2、 定义
18、:两个声音先后到,假如时差在 不同;响度变大,音色更好;50ms 以内感觉是一个声音仅是响度与音色3、 规律:时差固定,强差越大干扰越小:强差固定,时差越大干扰越大;4、 意义:判定迟到的声有益仍是有害; (早期反射声与回声的判别)三、双耳效应 1、 方位感:双耳判别声源方向与远近的才能;2、 判定因素:强度差、时间差、相位差、3、 定位特点:3 51) 水平面灵敏2) 垂直面迟钝 4、 意义:66 ;10 20 (新观点);声像统一问题电声系统扬声器的布置方式;四、掩蔽效应 1、 声掩蔽:一个声音的存在使另一个声音的听阈提高的现象;2、 掩蔽量:发生声掩蔽时听阈提高的分贝数;3、 特点:低频
19、掩蔽范畴宽,高频掩蔽范畴小;声级高掩蔽量大;名师归纳总结 4、 意义:耳聋问题;主观听闻失真(主观感觉音质转变);第 12 页,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载78 学时 教学目的:使同学对声波在室内增长稳态,衰减的过程,矩形空间中的简正振动熟悉与懂得;并能运用于实际工程设计;教学内容:室内声场的组成,稳态声压级,混响时间公式,室内简正频率的分布与数量,简并 现象及其排除措施;教学重点:“ 室内稳态声压级公式” 强调统计声学对指定位置声级的估算;“ 混响时间公式” 强调建筑声学第一指标的重要性及运算方法;“ 简并现象”
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 重庆大学 建筑声学 教案
限制150内