第七章建筑声环境.pptx
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1、1声音是什么?在弹性媒质中传播的机械波 声源:振动的固体、液体、气体 特性:波长、频率 f、声速 c波长波长 第1页/共52页2声音的传播速度 声速与媒质的弹性、密度和温度有关 空气中的声速:理想气体中 k 绝热指数,R 气体常数,T 绝对温度。空气中声速是温度的单值函数。在建筑环境领域中变化范围很小,近似:340 m/s 固液体中的声速 钢 5000 m/s 松木 3320 m/s 水 1450 m/s 软木 500 m/s第2页/共52页3声音的频带 人耳可以听见范围为 20 20000Hz 人耳听不见的范围 20 Hz 以下:次声 20000 Hz 以上:超声 高频声高频声低频声低频声中
2、频声中频声31.25 Hz频率第3页/共52页4声音的频带 频程:把声频范围划分成几个频段,称作频程或频带 倍频程:两个频率之比为2:1的频程。一般用倍频程划分频带,中心频率分别为:31.3(31.25)、63(62.5)、125、250、500、1000、2000、4000、8000 Hz。第4页/共52页5声音的度量 声功率W:声源在单位时间内对外辐射的声能,即在全部可听范围所辐射的功率,单位W。也可特指在某个有限频率范围所辐射的功率,亦称频带声功率。声强 I:单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的平均声功率,W/m2。声压 p:声波的压强与媒质的静压之差,Pa 媒质的密度媒质的密度第5
3、页/共52页6声源的扩散和叠加特性 点声源的声功率和声强:声音球面扩散 声强可以直接叠加,故有:总声压是各声压的均方根:r rWW第6页/共52页7听觉范围 可闻阈(听阈)人耳刚能感受的声音,p0=210-5 Pa,I0=110-12 W/m2 痛阈 闻之人耳则痛,p=20 Pa,I=1W/m2第7页/共52页8声音的度量 分贝标度和声级L,单位dB 设立的必要性 数据范围太大,如 2105Pa 20Pa 人的听觉响应与声强、声压呈对数关系 声强级 声压级 声功率级可闻阈值可闻阈值110110-12-12WW第8页/共52页9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
4、同声源L1叠加:两个相同声源叠加,声级增加了 10 lg2=3 dB L=3 dBL=3 dB第9页/共52页10 两个不同声源叠加,差别超过两个不同声源叠加,差别超过1015 dB,可以忽略。,可以忽略。增加的声级数声源声级差第10页/共52页11声音的传播规律 遇到障碍物:反射、散射、衍射(绕射)A AE E 障碍物相对波长的尺度由大至小障碍物相对波长的尺度由大至小第11页/共52页12声音的透射和吸收吸收透射吸收透射透射第12页/共52页13声音的传播和衰减 对于点声源相对参考值相对参考值 1111第13页/共52页14声音在室内的增长和衰减 室内吸声量越大,衰减越快 房间容积越大,衰减
5、越慢声能密度D(t),J/m2第14页/共52页15r rr rL Lp pL Lp pL LWWL LWWS0为声源面积,f 为频率,IIV是声源的4种位置指向性因数QAB室内的声压级 室内某点声压级 Q指向性因数,取决与声源与接收点的相对关系 R房间常数 S房间总表面积 a平均吸声系数第15页/共52页16人体对声音的反应原理 什么是噪声?人们不愿意听到的任何声音空气声:经空气和围护空气声:经空气和围护结构传播结构传播固体声:振动噪声固体声:振动噪声第16页/共52页17音乐声与普通声响的区别 音乐为非连续频谱,只含有基频和谐频,而谐频是基频的整倍数。普通声响频谱一般为连续频谱,无上述特征
6、。第17页/共52页18不同噪声源的频谱图第18页/共52页19人耳的听觉特征 特征:对高频声比对低频声敏感 响度级:用1000 Hz 纯音的声压级代表其等响曲线的响度级,单位Phon等响曲线等响曲线听阈痛阈第19页/共52页20掩蔽效应 一种声音存在提高了另一种声音的可闻阈 频率相近则掩蔽作用显著 对高频掩蔽作用比对低频掩蔽作用大 有利有弊 弊:听不清要听的内容,降低工作效率 利:避免一些噪声的干扰,提高工作效率掩蔽音的声压级被掩蔽音的声压级dB第20页/共52页21掩蔽效应 适合的掩蔽背景声的特点 无表达含义 响度不大 连续 无方位感 掩蔽背景声 低响度的空调通风系统噪声往往是很好的掩蔽背
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