第7章吸声和室内声场-hans概要.ppt

室内吸声降噪 三 (一)室内声场 (二)室内声压级 (三)吸声降噪量计算 主要在室内的天花板和四周墙壁上饰以某种吸声性能好的材料，或悬挂适当的空间吸声体，就可以吸收房间内的一部分反射声波，减弱室内总的噪声。 室内吸声处理 室内声场按声场性质分为： 直达声场：由声源直接到达听者，是自由声场； 混响声场：经过壁面一次或多次反射。 扩散声场：声能密度处处相等，声波在任一受声点上各个传播方向作无规分布的声场。是一种理想声场，为简化讨论，以下的基本概念和公式都建立在室内扩散声场的基础上。 (一)室内声场 1.室内声场的衰减 2.混响时间 1.室内声场的衰减 平均自由程 单位时间内，室内声波经相邻两次反射间的路程的平均值 式中 ——平均自由程，m； ——房间容积，m3； ——室内总表面积，m2 声音在空气中的声速为c，则声波每秒平均反射次数n=c/d，即 平均吸声系数 设室内各反射面面积分别为 S1、S2、… Sn， 吸声系数为α1、α2、… αn ，则室内表面的平均吸声系数 为 　　　 图 室内声场的衰减 增长 稳态 衰减（混响过程） a-吸声差 b-吸声中等 c-吸声好 室内声场经1～2s即接近稳态（左侧曲线） 若声源停止，声音消失需要一个过程：首先直达声消失，混响声逐渐减弱，直到完全消失（右侧曲线）。 假设只考虑室内壁面与空气的吸收，则经t秒后，室内声能密度 为 式中 ——初始声能密度，(w·s)／m3 ； ——吸声系数 ——房间容积，m3； ——室内总表面积，m2 ——空气衰减系数，m-1； , 为声波在空气中每传播100m衰减的分贝数。 定义：室内声场达到稳态后，声源立即停止发声，室内声能密度衰减到原来的百万分之一，即声压级衰减60dB所需要的时间，记作 ，单位秒（s） 计算公式——赛宾（W.C.Sabine）公式 意义：表示由于室内混响现象，室内声场的声能在声源停止发声后衰减的快慢。 2.混响时间 房间 一定，∵吸声量 ,∴ 愈大， 愈小。 通过调整各频率的平均吸声系数，获得各主要频率的“最佳 ”，使室内音质达到良好。 【讨论】 室内吸声降噪 三 (一)室内声场 (二)室内声压级 (三)吸声降噪量计算 (二)室内声压级 1.直达声场 在室内，当声源的声功率恒定时，单位时间内在 某接收点处获得的直达声能是恒定的。 一个各向发射均匀的点声源，声强I=W/4πr2， 声能密度与声强的关系为 所以对于指向性因数为 的声源，在距声源中心 r米处的直达声声能密度为 (二)室内声压级 2.混响声场 声源辐射的声能经第一次吸收后，剩者为混响声，单位时间内声源向 室内提供的混响声能为 。因声功率恒定，故混响声能也恒定。 壁面吸声仅吸收混响声，设室内声场达稳态时，平均混响声能密度为 ，声波每碰撞壁面一次，吸收的混响声能则为 ，每秒钟内碰 撞次n，吸收的则为 。因室内声场达稳态时，每秒钟由声源 提供的混响声能等于被吸收的混响声能，所以 即 令 平均声能密度 ——房间常数，m2。室内吸声状况愈好，值愈大。 (二)室内声压级 3.室内总声场 室内某点的声压级为 指向性因数取决于声源的指向性和在室内的位置 Q=1，点声源放置在房间中心； Q=2，声源放在地面或墙面中间； Q=4，声源放在两墙面或墙面与地面的交线上； Q=8，在三面墙的交点上。 (二)室内声压级 3.室内总声场 室内某点的声压级为 括号内第一项来自直达声。表达了直达声场对该点声压级的影响，r愈大， 该项值愈小，即距声源愈远，直达声愈小； 第二项来自混响声。当r较小，即接受点离声源很近时， ，室内声 场以直达声为主，