第5章室内音质设计ppt课件.ppt

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1、第5章室内音质设计序一、教学目的了解室内声学现象，掌握混响、回声概念。掌握混响时间的定义和计算方法。掌握驻波、房间共振、共振频率的简并现象，掌握避免简并现象的设计方法。二、学时安排总学时：4学时学时分配：学生预习讲授——1，课堂讲授、讨论——3三、教学方法1、本章开始前学生先预习，并写预习报告2、第一堂课抽部分学生讲授预习内容，3、课堂讨论和老师讲授。4、基础题作业四、声学基本知识要点1、室内声场的构成2、吸声系数、吸声量、平均吸声量、房间常数概念3、室内混响过程（声音的衰减过程）四、声学基本知识要点1、室内声场的构成2、吸声系数、吸声量、平均吸声量、房间常数概念3、室内

2、混响过程（声音的衰减过程）4、回声现象和形成回声的条件5、混响时间的定义和计算，影响混响时间的因素6、室内声压级的计算7、房间驻波、共振及共振频率的简并8、避免共振频率简并的方法第1节围蔽空间里的声学现象1、室内声场的组成1）直达声：从声源直接辐射到接受点的声音。2）反射声：从不同介质反射回来的声，或是除直射声外的所有声。3）混响声:声源停止后——不形成回声的反射声。2、围护结构的声学特征量1）吸声系数αα=1-r频率的函数，表征各部分对各频率的吸声性能2）吸声量AiAi=αi·siαi指定部分对某频率的吸声系数si指定部分的面积3）平均吸声系数α4）房间常数RR=sα/

3、(1-α)或R=A/(1-α)是声学中所定义的特殊的量，当α较小时，可定义为R≈A3、室内声音的增长过程及稳态过程的建立声源发声声能增长声音能量达到稳态（需1----2秒后）特点：声能增长的快慢与稳态声能密度环境和房间容积和室内吸声量的大小有关1）体积大，室内声能增长慢，到达平衡所需时间长2）吸声量大，到达稳定状态所需时间短。其稳定时，声能密度小二、室内混响直达声—一次反射声—二次反射声—……..多次反射声整个过程连续且逐渐衰减——混响过程三、回声条件：1、直达声后50毫秒之后到达的反射声2、有足够的强度，人耳能区别出是两个声音。直达声反射声声源第2节室内声音的衰减与混响

4、时间1、特点声源停止后，室内声场逐渐被房间内表面所吸收而消失的过程。此过程与听音的质量关系极大。停止发声→直达声→一次反射声→二次反射声→…………多次反射声整个过程连续且逐渐衰减——是一个逐渐衰减的混响过程.衰减的快慢与室内的总吸声量以及房间容积有关。室内吸声量越大——衰减越快，混响过程越短。房间容积越大——衰减越慢，混响过程越长。问题:在房间内布置吸声材料能降低声能密度，它是降低反射声能密度还是直达声能密度？2、混响时间1）定义声场达到稳态后声源停止发声，室内稳态声能密度自原始值衰减到其百万分之一所需时间，（或声能密度衰减60dB所需的时间）2）公式a赛宾公式T60=0

5、.163V/AV房间体积A室内总吸声讨论：T60短或长表达了房间声能衰减快与慢的重要特征，是关系室内音质的第一重要指标。2、T60∝V，T60∝1/A改变V或A可以控制室内声能衰减的快慢，表征了实用的控制手段——合理的体积与装修。3、α=1，全吸声，无任何反射，此时T60≡0，但A=S，由公式T60≠0，表明公式在α较大时，不成立，有局限性4、实际上当α<0.2时，才与实际相符。b伊林公式在假定室内声场是充分均匀的情况下，每反射一次被壁面按α均匀吸收一次的条件下，用统计声学的办法，推出考虑空气吸收4m：空气的吸声系数讨论：1、α→1，-ln(1-α)→∞——T60→0即全

6、吸声时，T60=0当α较小时，-ln(1-α)≈α公式简化成赛宾公式，因此赛宾公式成为伊林公式当α较小时的特例。2、T60的意义：T60直接关系到厅堂的听闻效果，是评价厅堂音质的第一指标。其影响与分析、设计在音质设计中讲解3、T60设计值的评价1）误差值:在计算无误，实际材料吸声系数与计算值基本相符；严格施工的情况下，可能误差10%。2）误差原因A公式误差a厅堂的实际状况与公式推导条件间的区别。公式认为，任何时刻室内声场绝对均匀b声源具有指向性B建筑材料的α实际值及频率特性与计算值的误差C施工质量3)、减小误差的保证措施a建筑材料的α值实际测定，按测定值计算b施工中进行R

7、T测定，按进度调整，保证最后的RT及频响c模型试验，对设计加以验证d计算机模拟。5、室内声压级的计算Lp=Lw+10lg（Q/4r2+4/R）Q——声源的指向性因素，它与声源的方向性和位置有关Q=1：无方向性声源放在房间中心时，Q=2：声源位于某一墙面的中心时，Q=4：声源在两个界面交线的中心时，Q=8：声源在三个界面的交角处。R——房间常数，与房间的吸声特性有关，R=S/（1-）Q/4r2——直达声对声压级的贡献4/R——混响声对声压级的贡献当Q/4r2=4/R时，直达声能和混响声能相等时rc=0.14(Q/R)1