建筑物理声学ppt课件.ppt

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1、建筑声学第十章建筑声学基本知识一、声音的产生和传播1、声源：声音是物体振动引起的机械波。这个振动的物体就称为声源。2、声音的传播：由声源产生的机械波可通过固体、液体和空气介质进行传播。人耳听到的声音主要是在空气介质中传播的纵波。声音在空气中传播的原理：由于物体的振动，改变了邻近空气质点的压缩和稀疏，而空气质点的这种疏密状态又依次传向较远的质点，最后到达人耳，引起人耳膜的振动，最终产生了声音的感觉。3、声音的方向性大多数时候研究的声源是可以看作点状的，这时，声音是向所有方向传播的。声波在空气中的传播是以球面波的形式传播声音的传播称为声速c，它取决于传播介质本身的弹性（空气压缩系数κ）和惯性

2、（空气密度ρ）。三者的关系为：在大气压为1.013×105Pa，常温条件下κ=7.14×10-6m2/N,ρ=1.2kg/m3,所以，声速在常温下为340m/s。振动物体来回振动一周的时间称为周期T(s)，T的倒数称为频率f(Hz),声波在一个周期内传播的距离称为波长λ（m）。它们之间的关系为：声音传播的是能量，不是物质的质点，只要能量在空间的分布强弱不同，就体现出声音的方向性。5、声源的种类（1）点声源：单个振动的物体，可以看作是一个点，这种声源，称为点声源。其特点是声源的尺度比辐射的波长小得多。点声源以球面波的形式传播声音。如扬声器、汽车发动机等发声源。（2）线声源：许多靠近的单个声

3、源沿一直线排列，形成线声源，这种声源是以柱面波的形式传播声波的。（3）面声源：一个大的振动体的表面，声波接近平面，也可以看作许多点声源放在一个平面上。二、声音的计量表述声音在空气介质中传播时的客观量有声功率、声强和声压。1、声功率：指声源在单位时间内向外辐射的能量。记作W，单位是瓦（W）、毫瓦（mW）和微瓦（μW）。声功率是声本身的一种特性。2、声强：在声波传播过程中单位面积波阵面上通过的声功率称为声强，记为I，单位为W/m2，声源均匀地向周围辐射声能时称为球面辐射，围绕声源半径r(m)处的球面上（球面积为S=4πr2）的声强I为：即点声源的声强I与声功率W成正比，与离开声源的距离按平方

4、成反比。这一规律称为“平方反比定律”。3、声压：声波引起大气压强的变化称为声压p（N/m2），声压与声强有下面关系：其中：p——有效声压ρ0——空气密度（1.225kg/m3）c——空气中的声速4、声音的级和分贝人耳的从能听到的最低声强（可听阈）为10-12W/m2（2×10-5pa）到感觉到耳痛的最大声强1W/m2(20Pa)之间，相差一万亿倍，量程太大，直接用声强或声压来度量很不方便，此外人耳对声音大小的感觉并不与声强或声压值成正比，而是近似地与它们的对数值成正比。因此经常用对数来表示。如果以10倍为一“级”，最低可听阈的声音为基准，用对数来进行标度，产生不同的声级。单位均为分贝dB

5、（1）声强级其中：LI——声强级(dB)I0——基准声强，其值为10-12W/m2。I——所研究声音的强度，（W/m2）。（2）声压级其中：Lp——声压级(dB)p0——基准声强，其值为2×10-5N/m2。p——所研究声音的强度，（N/m2）。（3）声功率级其中：Lw——声强级(dB)W0——基准声功率，其值为10-12W。W——所研究声音的强度，W。5、声音的叠加（1）多个不相干涉的声源，如果其声强为I1、I2、…、In，则总声强为：I＝I1＋I２＋…In（２）如果2个声源对某一点的声压为p1、p2加则叠加后为如果两个声源的声压相等，则叠加后的总声压级为：如果多个不相干涉的声源，对某

6、一点的声压值为p1、p2、…、pn，且相等的话，则总声强为：则６声音在室外的传播（１）点声源随距离的衰减在自由声场中，声功率为W的声源为球面波的形式向外辐射能量，在距声源r处的声强为I=W/4πr2，用声压级表示为：如果一点距离声源P为r1处的声压级为Lp1，距离为r2处的声压级为Lp2，则有如果r1与r2相距n倍则有从这里看到，距离增加一倍，减少6dB。（2）线声源随距离的衰减A、无限长线声源：对无限长线声源，当声源单位长度的声功率为W时，其在距声源r远处的声强I=W/4πr，其声压级为：因此距离每增加一倍，就下降3dB。B、有限长线声源距离较近时，距离每增加1倍，声压级降低3dB，距

7、离较远时，距离每增加1倍，声压级降低6dB。（3）面声源随距离的衰减当观测点与声源距离较近时,声能无衰减,当远离声源时，声压级降低为3～6dB。三、声音的反射、折射、衍射、扩散、吸收和透射1、反射：声波在传播过程中遇到介质密度的变化时，就会产生反射。分平面反射和曲面反射2、折射：声音遇到不同介质分界面时除了反射外，还要发生折射。3、衍射：声波传播遇到障碍物或建筑构件，当这些障碍物或建筑构件的尺度比声波波长大时，在其背后出现盲区，称为