建筑声学基本知识1

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1、2021年9月18日建筑声学1一、产生和传播的条件声音是如何产生的？结论：声音是由物体振动产生的。声音是如何传播的？——人耳听觉的产生声源：由于振动正在发声的物体宋代学者言：“声者，形气相軋而成也”形—振动的物体；气－空气媒介；相軋—相互作用。声音产生和传播的条件：（１）声源（２）传播的媒介:介质的弹性碰撞第十章建筑声学基本知识第一节　声音的产生和传播第十章建筑声学基本知识2021年9月18日建筑声学2二、波阵面、声源的方向性、声线声线：自声源发出代表能量传播方向的曲线，声的波动限制不计第十章建筑声学基本知识第一节　声音的产生和传播第十章建筑

2、声学基本知识2021年9月18日建筑声学31、波阵面：声波从声源发出，在某一介质内按同一方向传播，在某一时间到达空间各点所包络的面称为波阵面。球面波：点声源发出的波，波阵面为同心球面的波，声线与波阵面垂直。如人、乐器发出的声波。平面波：波阵面为与传播方向垂直的平行平面，如多个线声源或多个点声源叠排。柱面波：波阵面为同轴柱面，如单个线声源发出的声波。2、声源的方向性：第十章建筑声学基本知识第一节　声音的产生和传播2021年9月18日建筑声学4三、声速、波长、频率声速C：声波在某一介质中传播的速度。单位：m/sc是指声源振动状态传播的速度，与介质

3、特性有关声波在空气中声速：在0oC时，C钢=5000m/s,C水=1450m/s在15oC时，C空气=340m/s波长：在传播途径上，两相邻同相位质点距离。声波完成一次振动所走的距离。单位：m第十章建筑声学基本知识第一节　声音的产生和传播2021年9月18日建筑声学5频率f:质点在1秒钟的时间内完成振动的次数。单位：Hz人耳可听频率范围为20Hz~20KHz（听觉范围）<20Hz为次声，>20KHz为超声其中，人耳感觉最重要的部分约在100Hz~4000Hz,相应的波长约3.4m~8.5cm。参数间存在如下关系：c=f*或=c/f第十章

4、建筑声学基本知识第一节　声音的产生和传播2021年9月18日建筑声学6声波是能量的一种传播形式。人们常谈到声音的大小或强弱，或一个声音比另一个声音响或不响，这就提出了声音强弱的计量。一、声功率、声强、声压1、声功率W：单位时间内物体向外辐射的能量W。（瓦W或微瓦W）声源声功率包括全部可听频率范围声功率是声源本身的一种重要属性。相关声源的声功率：人正常讲话：50W100万人同时讲话50W,相当于一个灯泡。训练有素的歌手：5000~10000W。汽车喇叭:0.1W,喷气飞机:10KW。应用：在厅堂设计中如何充分利用有限的声功率是很重要的

5、问题。第十章建筑声学基本知识第二节　声音的计量2021年9月18日建筑声学72、声强：单位时间内通过与声波传播方向垂直的单位面积波阵面上的声能的多少。符号：I单位：w/m2可听声强范围10-12w/m2——1w/m2对于点声源有：-------距离平方反比定律3、声压：指在某一瞬时压强相对于无声波时的压强变化。符号P单位N/m2(牛顿/米2)或Pa(帕斯卡）范围2×10-5N/m2—20N/m24、声强与声压的关系：第十章建筑声学基本知识第二节　声音的计量2021年9月18日建筑声学8二、声压级、声功率级、分贝及其叠加“级”（level)的概

6、念？“级”：声学中被研究的声学量与其同类基准值之比的常用对数叫“级”。实际应用中，表示声音强弱的单位并不采用声压或声功率的绝对值，而采用相对单位——级（类似于风级、地震级）。单位分贝(dB):是贝尔的十分之一为什么要采用“级”的计量方法？1）声压对人耳感觉的变化非常大，1000Hz的声音，听觉下限Po=2×10-5N/m2,上限P=20N/m2,相差106倍。2）人耳对声音强弱的变化的感受并不与声压成正比，而与声压的对数成正比，两个同样的声源放在一起，感觉并不是响一倍。第十章建筑声学基本知识第二节　声音的计量2021年9月18日建筑声学91、

7、声压级(soundpressurelevel)：Lp取参考声压为Po=2×10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为：听觉下限：p=2×10-5N/m20dB能量提高100倍的P=2×10-3N/m240dB听觉上限：P=20N/m2120dB2、声功率级(soundpowerlevel):Lw取Wo为10-12W，任一声功率W的声功率级Lw3、声强级(soundintensitylevel)LI第十章建筑声学基本知识第二节　声音的计量2021年9月18日建筑声学10声压级的叠加10dB+10dB=?0dB+0dB=?0dB+10dB=?

8、答案分别是：13dB、3dB、10dB.声压是各声源贡献的声压平方和的开根号。即：第十章建筑声学基本知识第二节　声音的计量2021年9月18日建筑声学11思考：1）