建筑声学基本知识.doc

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1、1、第一章中基本概念的理解。声波：声源振动引起弹性媒质的压力变化，并在弹性媒质中传播的机械波。声源：振动的固体、液体、气体。声压：空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏。（空气压强的变化量，10-5～10Pa量级）特性：波长l、频率f、声速c声源：通常把受到外力作用而产生振动的物体称为声源。原理：声源在空气中振动，使邻近的空气振动并以波动的方式向四周传播开来，传入人耳，引起耳膜振动，通过听觉神经产生声音的感觉。振动的产生：这里只介绍最简单的振动——简谐振动。物体振动时离开平衡位置的最大位移称为振幅，记作A

2、，单位米(m)或者厘米（cm）；完成一次振动所经历的时间称为周期，记作T,[单位秒（s）]。一秒钟内振动的次数称为频率，记作f，[单位赫兹（Hz）]。它们之间的关系f=1/T。如果系统不受其它外力，没有能量损耗的振动，称为“自由振动”，其振动频率叫做该系统的“固有频率”记作f0。振动在空气中的传播──声波:分为横波和纵波。质点的振动方向和波的传播方向相垂直，称为横波。如果质点的振动方向和波的传播方向相平行，则称为纵波。在空气中传播声波就属纵波。声波的传播是能量的传递，而非质点的转移。空气质点总是在其平衡点附近来回振动而

3、不传向远处。声速与媒质的弹性、密度和温度有关空气中的声速：理想气体中空气中声速是温度的单值函数。在建筑环境领域中变化范围很小，近似：340m/s固液体中的声速q钢5000m/sq松木3320m/sq水1450m/sq软木500m/s波阵面：声波从声源发出，在同一介质中按一定方向传播，在某一时刻，波动所到达的各点的包迹面称为波阵面。波阵面为平面的称为平面波，波阵面为球面的称为球面波。次声波和超声波：人耳能感受到的声波的频率范围大约在20－20000Hz之间。低于20Hz声波成为次声波，高于20000Hz称为超声波。次声波

4、和超声波都不会形成听觉。声线：声线是假想的垂直于波阵面的直线，主要用于几何声学中对声传播的跟踪。声波的传播方向可用声线来表示。点声源：波阵面为球面，声音强度随着传播距离的增加而迅速减弱；当声源的尺寸较距离小很多时，可认为点声源。线声源：波阵面为柱面，声音强度随着传播距离的增加而逐渐减弱；如很长的火车。面声源：波阵面为平面，声音强度不随传播距离的增加而减弱。海啸属面声源。声功率：是指声源在单位时间内向外辐射的声能量，记作W，单位为瓦(w).声强：是指在单位时间内在垂直于声波传播方向的单位面积上的所通过的声能，记作I,单位

5、是W/m2。级和分贝级：通常取一个物理量的两个数值之比的对数称为该物理量的“级”。声强级：其定义就是这声音的强度I和基准声强I0之比的常用对数来表示，单位为贝尔(BL).但一般不用贝尔，而用它的十分之一作单位，称为分贝(dB)。I0——基准声强，I0=10-12W/m2。同样可以用分贝为单位来定义声压级。基准声压P0=2x10-5N/m2。声功率以“级”表示便是声功率级，单位也是分贝。基准声功率级W0=10-12W。声源叠加两个声源叠加(I、P、W声级同理)：n个相同声源L1叠加：两个相同声源叠加，声级增加了10lg2

6、=3dB详见教材P259-260.频率和频谱频率：决定音调，频率高则音调高，反之同理。  频谱：表示声音频率与能量关系。频率范围为横坐标，相对应的声压级作为纵坐标（由一些离散频率组成的谱称为线谱。在一定频率范围内含有连续频率成分的谱称为连续谱。）频带：两个频率限值之间的连续频率，频带宽度是频率上限值与下限值之差。倍频带中，上限频率是下限频率的2倍，1/3倍频带中，上限频率是下限频率的1.26倍（上、下限频率也是截止频率）。2、中心频率是截止频率的几何平均。声音的反射、折射、衍射和扩散平面的反射：光滑表面对声波的反射遵循

7、平方反比定律。反射波的强度取决于它们与“像”的距离以及反射表面对声波吸收的程度。曲面的反射：与平面反射相比，凹面反射波的强度较弱强，凸面反射波的强度较弱。声折射: 声波在传播的过程中，遇到不同介质的分界面时，除了反射外，还会发生折射，从而改变声波的传播方向。温度与风向对声音的传播方向产生影响。声衍射: 声波通过障板上的孔洞时，并不象光线那样直线传播，而能绕到障板的背后改变原来的传播方向，在它的背后继续传播，这种现象称为绕射（亦称为衍射）。当声波在传播过程中遇到一块其尺度比波长大得多的障板时，声波将被反射。如声源发出的是

8、球面波经反射后仍为球面波。声扩散: 声波在传播过程中，如果遇到一些凸形的界面就会倍分解成许多小的比较弱的反射声波，这种现象称为声扩散。声的吸收：声波入射到建筑构件时，声能的一部分被反射，一部分透过构件，还有一部分由于构件的振动或声音在其中传播时介质摩擦、传热而被损耗，我们称之为被材料吸收。声波在空气中传播时，由于振动的空气质点之间