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1、第二章室內(nèi)聲學原理2.1聲音在室外與室內(nèi)的傳播2.1.1聲波在室外空曠地帶的傳播規(guī)律隨與聲源距離的增加，聲能發(fā)生衰減。對于點聲源，有：距離增加一倍，聲壓級減少6dB。對于存在地面反射的情況，有：2.1.2聲波在室內(nèi)封閉空間的傳播與室外情況很不同。形成“復雜聲場”。1、距聲源同樣的距離，室內(nèi)比室外響些。2、室內(nèi)聲源停止發(fā)聲后，聲音不會馬上消失，會有一個交混回響的過程，一般時間較短?？鋸垼骸袄@梁三日，不絕于耳”3、當房間較大，而且表面形狀變化復雜，會形成回聲和聲場分布不均，有時出現(xiàn)聲聚焦、駐波等。以上現(xiàn)象源于：封閉空間內(nèi)各個界面使聲波被反射或散射。2.1.3建筑聲學在室內(nèi)聲學中，可
2、以用幾何聲學、統(tǒng)計聲學和波動聲學的理論加以分析。但對于建筑師來講，可以少些關(guān)心復雜的理論分析和數(shù)學推導，重要的是在于弄清楚一些聲學基本原理，掌握一些必要的解決實際問題的方法和計算公式，特別是弄清楚物理意義。2.2聲波在室內(nèi)的反射與幾何聲學2.2.1反射界面的平均吸聲系數(shù)混響室界面全反射，聲能在聲音停止后，無限時間存在。普通廳堂房間等界面部分反射，聲能在聲音停止后，經(jīng)過多次反射吸收，能量逐漸下降。消聲室界面全吸收，聲能在聲音停止后，完全沒有任何反射吸收，在接觸界面后，聲能立即消失。2.2.2聲音在房間內(nèi)的反射2.2.3室內(nèi)聲音反射的幾種情況室內(nèi)聲學中，常利用幾何作圖的方法，主要研
3、究一次或二次反射聲分布情況。在使用幾何聲學方法時應注意兩個條件：1）只考慮能量關(guān)系。2）聲波所遇到的反射界面、障礙物尺寸應比聲音的波長大得多。2.2.4室內(nèi)聲音的增長、穩(wěn)態(tài)和衰減從能量的角度，我們考慮在室內(nèi)聲源開始發(fā)聲、持續(xù)發(fā)生、停止等情況下聲音形成和消失的過程。2.3混響時間ReverberationTime(RT)2.3.1什么是混響時間？室內(nèi)聲場達到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)聲壓級將按線性規(guī)律衰減。衰減60dB所經(jīng)歷的時間叫混響時間T60，單位S。實際的混響衰減曲線。 由于衰減量程及本底噪聲的干擾，造成很難在60dB內(nèi)都有良好的衰減曲線，因此有時取T30或T20代替T
4、60。2.3.2賽賓(Sabine)公式賽賓是美國物理學家，他發(fā)現(xiàn)混響時間近似與房間體積成正比，與房間總吸聲量成反比，并提出了混響時間經(jīng)驗計算公式——賽賓公式。公式適用于：2.3.3伊林（Eyring)公式4m:空氣吸收系數(shù)，空氣吸收=4mV當頻率取>=2KHz時，一般地，4m與濕度溫度有關(guān)， 通常取相對濕度60%,溫度20oC時，4m為2KHz——0.0094KHz——0.022計算RT時，一般取125、250、500、1K、2K、4K六個倍頻程中心頻率2.3.4混響時間計算的不確定性室內(nèi)條件與原公式假設條件并不完全一致。1）室內(nèi)吸聲分布不均勻2）室內(nèi)形狀，高寬比例過大 造成
5、聲場分布不均勻，擴散不完全計算用材料吸聲系數(shù)與實際情況有誤差 一般誤差在10%——15%計算RT的意義：1）“控制性”地指導材料的選擇與布置。2）預測建筑室內(nèi)的聲學效果3）分析現(xiàn)有的音質(zhì)問題2.4室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級計算當室內(nèi)聲源聲功率一定時，穩(wěn)態(tài)時，在室內(nèi)距離為r的某點聲壓級可以預計，室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲壓級的計算公式為：公式前提：1）點聲源2）連續(xù)發(fā)聲3）聲場分布均勻混響半徑：混響聲能密度=直達聲能密度=>混響半徑指向性因數(shù)：QQ=1,2,4,8作業(yè)一、某長方形教室，長寬高分別為10米、6米、4米，已知裝修情況為：吸聲系數(shù)a500Hz2000Hz墻：抹灰實心磚墻0.020.03地面:實心木
6、地板0.030.03天花：礦棉吸音板0.170.10求房間的混響時間T60(500Hz,2kHz)已知風機孔處聲功率W=500μW(1μw=10-6W)試計算穩(wěn)態(tài)聲壓級計算并計算距聲源5m處的聲壓級。二、某一劇場，大廳體積為6000m3，共1200座，500Hz的空場混響時間為1.2秒，滿場為0.9秒，求觀眾在500Hz的人均吸聲量。
