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第七章建筑声环境

BuildingSoundEnvironment;声环境控制的意义;第一节建筑声环境的基本知识;一、声波的基本物理性质;2．声速;空气中的声速可表示为：

常温下（15℃）空气中的声速可取为340m/s。

声波在不同的介质中传播速度不同，当温度为0℃时，不同介质中的声速为：

松木：3320m/s软木：500m/s

钢：5000m/s水：1450m/s;3．简谐声波、频率与波长;人耳可以听见范围为20~20000Hz。

人耳听不见的范围

20Hz以下：次声；

20000Hz以上：超声。

;4．声音信号和频谱;图7-1基频为440Hz的小提琴频谱图;人们所认为的噪声，一般不是周期性信号，不能用离散的简谐分量的叠加来表示，而是包含着连续的频率成分，表示为连续谱。;在建筑声学中，频带划分通常是以各频带的频程数n相等来划分。

频程：把声频范围划分成几个频段，称作频程或频带。频程数n可表为，f2/f1=2n，频程数n为正整数或分数，n是几就是几个倍频程。

国际标准化组织ISO和我国国家标准对倍频带划分的标准规定为：中心频率为31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000及16000Hz。;5．波阵面与声线;二、声音的计量;（2）声强I;图7-3声能通过的面积与距离的关系

（a）球面波；（b）平面波;（3）声压p;2．声功率级、声强级、声压级及其叠加;(1)级的概念与声压级;(2)声强级;(3)声功率级;（4）声级的叠加;两个数值相等的声压级叠加时，声压级会比原来增加10lg2=3dB。这一结论同样适用于声强级与声功率级的叠加。

此外，两个声压级分别为Lp1和Lp2（设Lp1≥Lp2），其叠加的总声压级为：

;两个不同声源叠加，差别超过10～15dB，可以忽略。;【例7-1】测得某机器的噪声频带声压级,试求8个倍频程的总声压级。;3．声源的指向性;另一种声源指向性指标叫做指向性因数Q，定义为实际声强I(r,θ,φ)与上述参考声场的声强I0（r）的比值。它与指向性指数DI存在这样的关系：DI=10lgQ。

当无指向性点声源在完整的自由空间时，指向性因数Q等于1；如果无指向性声源是贴近一个界面如墙面或地面，声能辐射到半个自由空间时，Q等于2；在室内两界面交角处（1/4自由空间）时，Q等于4；在三个界面交角处（1/8自由空间）时，Q等于8。如果声源不是点声源，则其指向性因数与声源面积S0及频率f都有关。;Ⅰ．房间中央、突出部分（自由空间）Ⅱ．墙（顶棚）中央；

Ⅲ．墙角Ⅳ．三面交角上

图7-5声源在空间里的指向性因数Q;第二节人体对声音环境的反应原理与噪声评价;图7-7人耳的听觉范围;2．听觉特性;图7-8等响曲线;测量声音响度级与声压级时所使用的仪器称为“声级计”。在声级计中设有A，B，C，D四套计权网络。A计权网络是参考40方等响曲线，对500Hz以下的声音有较大的衰减，以模拟人耳对低频不敏感的特性。C计权网络具有接近线性的较平坦的特性，在整个可听范围内几乎不衰减，以模拟人耳对85方以上的听觉响应，因此它可以代表总声压级。B计权网络介于两者之间，但很少使用。D计权是用于测量航空噪声的。;图7-9A、B、C、D计权网络;（2）掩蔽效应;图7-10中心频率为1200Hz的窄带噪声的掩蔽谱;（3）双耳听闻效应（方位感）

同一声源发出的声音传至人耳时，由于到达双耳的声波之间存在一定的时间差、位相差和强度差，使人耳能够知道声音来自哪个方向。双耳的这种辨别声源方向的能力称为方位感。

（4）听觉疲劳和听力损失

人们在强烈噪声环境里经过一段时间后，会出现听阈提高的现象。听阈暂时提高，事后可以恢复的现象称为听觉疲劳。如果听阈的提高即听力下降是永久性不可恢复的，则称为听力损失。一个人的听力损失通常用他的听阈比公认的正常听阈高出的分贝数表示。;二、噪声的评价;l.A声级LA（或LpA);倍频带中心频率对应的A响应特性（修正值）表7-2;2．等效连续A声级;一般在实际测量时，多半是间隔读数，即离散采样的，

(7-24)

式中LAi是第i个A声级测量值，相应的时间间隔为Ti，N为样本数。当读数时间间隔Ti相等时，上式变为：