第2章室内声学原理1-4.ppt

（二）声波在室内的传播 与室外情况不同，形成“复杂声场”。 1、距声源同样的距离，室内比室外响些。 2、室内声源停止发声后，声音不会马上消失，会有一个交混回响过程。 3、房间较大，且表面形状变化复杂，会形成回声和声场分布不均，有时出现声聚焦现象。 以上现象源于：封闭空间内各个界面使声波被反射或扩射。 （三）室内声学——建筑声学 室内声学可采用几何声学、统计声学和波动声学的理论 加以分析。 对建筑师而言，可少些关心复杂的理论分析和数学推 导，重要在于弄清楚一些声学基本原理，掌握一些必要的解 决实际问题的方法和计算公式。 声音在房间内的反射 2.2 室内稳态声压级计算公式及混响半径一、 室内声音的增长、稳态和衰减——统计声学 2.3 混响时间的计算公式 2、计算公式（1）赛宾公式 （2）伊林公式 3、混响时间计算的局限性 1）室内条件与假设条件并不完全一致。（1）室内吸声分布不均匀； （2）室内形状，高宽比例过大 ；—— 造成声场分布不均匀，扩散不完全。 小结：室内稳态声压级、混响时间和房间共振 重点：混响半径、混响时间及计算公式；共振频率简并、声染色及防止方法 难点：驻波概念；共振频率简并、声染色 2.4 房间共振 引入： 音乐学院琴房 ——不规则形状 录播音室 ——不规则平面 ——无法用几何声学解释——波动声学 ——什么样的房间出现共振现象 一、共振 1、定义：当某一频率与房间本身固有频率（共振频率或简正频率）相等时，该频率处发生共振现象——振动加强 2、驻波：干涉（由两列同频率、同振幅的声波相向传播叠加）——同一直线入射波、反射波相向传播，入射波、反射波叠加后形成的波 驻波形成 竖线处，振幅为零——波节 两波节间中点处，振幅达最大——波腹 ——振动加强——共振 固定的波腹与波节 ——驻波—— 两平行墙面间产生共振 相距为L的两平行墙面间产生驻波的条件：L=n·λ/2 切向振动 斜向振动 轴向振动 矩形房间 共振 只要nx 、ny 、 nz不全为零，就对应一组振动方式。一个房间有无限个共振频率；其值与房间几何尺寸有关。 计算尺寸为7m×7m ×7m的矩形房间的十个最低共振频率： 矩形房间——产生一维、二维、三维空间上的驻波——共振 共振频率相同 共振频率相同 共振频率相同 * * 第2章 室内声学原理2.1 室内声场2.2 室内稳态声压级计算2.3 混响时间计算2.4 房间共振 一、声音在室内、外的传播 二、声波在室内的反射与几何声学 2.1 室内声场  1、随与声源距离的增加，声能发生衰减。 1)无地面反射： 2)存在地面反射： 一、声音在室内、外的传播 （一）声音在室外的传播 点声源 【例】：在户外距离歌手10m处听到演唱的声压级为86dB，在距离80m处的声压级为多少？ 解：室外声场——自由声场；点声源，距离增加一倍，减少6dB； 10m —— 86 20m —— 86-6=80 40m —— 80-6=74 80m——74-6=68dB 2、特点：距离增加一倍，声压级减少6dB 几何声学：声线法（虚声源法） 主要考虑声音的反射，特别是一、二次反射。——重点考虑 2. 波动声学： 利用声音的波动性解释一些声学现象，如声衍射 （绕射）、驻波。 3. 统计声学： 从能量角度分析室内声音的状况，增长、稳态和 衰减三个过程。 （一）声音在室内反射 声源在室内发声时，声波由声源到各接收点形成复杂的声场。——三个部分组成 （1）直达声：声源直接到达接收点的声音，不受室内界面影响，遵循距离平方反比定律。 （2）早期反射声：一般是指直达声到达后，相对延迟时间50ms（音乐声可放宽到80ms）内到达的反射声，对直达声起加强作用。——前次反射声 二、声波在室内的反射与几何声学 （3）混响声： 早期反射声后陆续到达，经多次反射后的声音。有些场合直达声外到达的反射声统称为混响声。 比较 混响声与回声 混响声：有益反射声 回声：强、短延时、有害反射声 （二）室内声音反射的几种情况与几何声学 利用几何作图的方法——主要研究一次或二次反射声分布情况。 几何声学——声线法研究声波在空间的传播 注意2点： 1）声波所遇到的反射界面、障碍物尺寸比声音的波长大得多。——适合中、高频。 如：63~125Hz低频声，相应的波长为5.4~2.7m，在