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建筑物理Ⅲ(声)基本知识

■ 声速的大小与介质的物理性质、温度有关。 空气中: C=331+0.6θ m/s ■ 通常室温下空气中的声速为340M/S. ■ 声波、波长和频率之间的关系: ? = c/f C = f ·? 2)几何描述 声场:有声波存在的空间。 波阵面:声波从声源出发,在介质中按一定 方 向传播,在某时刻声波到达空间各点 之包迹面。 形状: 点声源——球面波 线声波——柱面波 面声源——平面波 纵波——质点振动方向与声波的传播方向相平行; 横波——质点振动方向与声波的传播方向相垂直; 问题: 1、楼上楼下的住户之间传声,你认为是由 于存在孔洞声音通过绕射现象造成的还 是通过金属管由于金属传声很快造成的。 2、绕射现象会造成哪些危害?与建筑设计 有哪些联系? 3、反射现象会造成哪些危害?又有哪些好 处?与建筑环境设计有哪些联系? 4、每种材料都有吸声的特性,你认为这种特 性在建筑环境设计中会有哪些用途? 1、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。1W声功率是最大值。 第2节 声的计量与人的听觉特性 一、声功率W、声强I、声压P 2. 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。 点声源、自由声场:I=W/(4?r 2 ) 3. 声压 1)定义: 声波存在时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: ρC——空气特性阻抗, ρC=415 N.s/m3 5)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 1. 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 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, 而是近似地与他们的对数值成正比。 由此引入了“级”的概念。 级:主观与客观的结合。 1.声功率级        (dB) 基准声强 I0=10 –12 W 2.声强级      (dB) 基准声强 I0=10 –12 W/m2 3.声压级       (dB) 基准声压 I0=2×10 –5 N/m2 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。 用声压运算 按级的定义推导级的运算法则。 1、分贝相加: 相同相加: 2、分贝平均: 3、分贝相减: 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(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? 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。 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——响度不同 强度(声压级)相同,频率不同——响度不同 例:Lp = 40 dB f:1000Hz 响 〉 100Hz 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? 三、响度级、总声级和A声级 2、定义响度级 A、 选定标准声音: 1000Hz(纯音)——Lp=50dB B、f1

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