声学基础2.ppt

声波在室内的传播 围护结构材料的声学特征量 吸声系数α，表征材料各部分对各频率的吸声性能 吸声量：A=α·s α指定材料部分对某频率的吸声系数，s指定材料部分的面积。 平均吸声系数α 房间常数R R=sα/(1-α)或R=A/(1-α)，是声学中所定义的特殊的量，当α较小时，可定义为R≈A。 声波在室内的传播 混响时间： 声场达到稳态后声源停止发声，室内稳态声能密度自原始值衰减到其百万分之一所需时间，（或声能密度衰减60dB所需的时间） 混响时间公式 A、赛宾公式： T60 = 0.163V/A V房间体积 A室内总吸声 声波在室内的传播 1、T60短或长表达了房间声能衰减快与慢的重要特征，是关系室内音质的第一重要指标。 2、T60∝V，T60∝1/A 改变V或A可以控制室内声能衰减的快慢，表征了实用的控制手段——合理的体积与装修。 3、α=1，全吸声，无任何反射，此时T60≡0，但A=αS，由公式T60≠0，表明公式在α较大时，不成立，有局限，实际上当α0.2时，才与实际相符。 声波在室内的传播 B、伊林公式 在假定室内声场是充分均匀的情况下，每反射一次被壁面按α均匀吸收一次的条件下，用统计声学的办法，推出 考虑空气吸收 4m是空气的吸声系数，与空气湿度有关 声波在室内的传播 1、α→1，-ln(1-α)→∞，T60→0。即全吸声时T60=0。 2、当α较小时，-ln(1-α)≈α公式简化成赛宾公式，因此赛宾公式成为伊林公式当α较小时的特例。 声波在室内的传播 T60设计值的评价 误差值: 在计算无误，实际材料吸声系数与计算值基本相符；严格施工的情况下，可能误差10%。 误差原因 A 公式误差 a、厅堂的实际状况与公式推导条件间的区别。公式认为，任何时刻室内声场绝对均匀。 b、声源具有指向性。 B 建筑材料的α实际值及频率特性与计算值的误 C 施工质量 声波在室内的传播 减小误差的措施： a、建筑材料的α值实际测定，按测定值计算。 b、施工中进行RT测定，按进度调整，保证最后的RT及频响。 c、模型试验，对设计加以验证。 d、计算机模拟。 声波在室外的传播 在室外，如果不考虑各种障碍物对声音的遮挡，声波的总衰减量主要由哪些因素决定？ 声波向四周发散引起的衰减 大气吸收引起的衰减 风和温度的影响 声波在室外的传播 声波向四周发散引起的衰减 自由场内的点声源，如果在参考距离r0处的声级为Lp0 ，则任何距离r处的声级Lp为： Lp= Lp0 - 20lg（r/r0） 由发散引起的衰减为： △LpR=20lg（r/r0） 由上述公式可以得出，距离加倍，衰减增加6dB，与声音的频率无关。 声波在室外的传播 什么情况下，声源可以看作理想点声源？ 当声源尺寸与它所辐射的声波波长相比为很小时，可近似地作为理想点声源，即球面声源。 但在室外扩声系统中使用的扬声器一般多具有一定的方向性，但只要r和r0均很大，以致其方向性图案不随距离而变，而且r和r0均在同一方向上测得，仍可采用上述公式计算。 声波在室外的传播 大气吸收引起的衰减 声音在大气中传播时，空气内大量分子作用会使声能逐渐转换为热能，从而引起声衰减，我们称为大气吸收，大气吸收引起的声衰减按经过的距离R（m）来计算时为： △LpR=αR/100 α为大气衰减系数，以每100m的分贝数计。 声波在室外的传播 大气衰减系数与什么有关？ 声波在室外的传播 风和温度的影响 空气中的声速为： C= √γp0/ρ P0是大气静气压 ρ是空气密度 γ是比热比，定压比热Cp与定容比热Cv之比。 在压强不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高1℃所需吸收的热量，叫做该种物质的“定压比热容”，用符号Cp。 在物体体积不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高1K（开尔文）所需吸收的热量，叫做该种物质的“定容比热容”以符号Cv表示，国际单位是：J/(kg·K)。 声波在室外的传播 声速与温度的关系 ct=c0√1+t/273 C0=331m/s是零度是空气中的声速，t为环境温度，由此可见，声速随着温度的升高而升高。 声波在室外的传播 对于平坦的开旷空间，水平传播距离大于50m左右时，大气条件（主要是风和温度）通常是影响靠近地面声传播的主要因素。这是由竖向风速梯度和温度梯度产生声波的折射而引起的。 声波在室外的传播 我们知道风和温度