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1、第七章第七章 建筑声环境建筑声环境本章内容本章内容B 建筑声环境的基本知识建筑声环境的基本知识建筑声环境的基本知识建筑声环境的基本知识B 人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价B 声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理B 材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能B 噪声的控制与治理方法噪声的控制与治理方法噪声的控制与治理方法噪声的控制与治理方法2声环境控制的意义声环境控制的意义B 创造良好的满足要求的声环境创造良好的满足要求
2、的声环境J 保证居住者的健康保证居住者的健康J 提高劳动生产率提高劳动生产率J 保证工艺过程要求保证工艺过程要求 录音棚、演播室录音棚、演播室录音棚、演播室录音棚、演播室 高保真音乐厅高保真音乐厅高保真音乐厅高保真音乐厅3第一节第一节建筑声环境的基本知识建筑声环境的基本知识声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声音的计量声音的计量声音的计量声音的计量声音是什么？声音是什么？BB 声波：声源振动引起弹性声波：声源振动引起弹性声波：声源振动引起弹性声波：声源振动引起弹性媒质的压力变化，并在弹媒质的压力变化，并在弹媒质的压力变化，并在弹媒质的压力变化，并在弹性媒质中
3、传播的机械波性媒质中传播的机械波性媒质中传播的机械波性媒质中传播的机械波BB 声源：振动的固体、液体、声源：振动的固体、液体、声源：振动的固体、液体、声源：振动的固体、液体、气体气体气体气体BB 声压：空气压强的变化量，声压：空气压强的变化量，声压：空气压强的变化量，声压：空气压强的变化量，10101010-5-5-5-510 Pa10 Pa10 Pa10 Pa量级量级量级量级BB 特性：波长特性：波长特性：波长特性：波长 、频率、频率、频率、频率 f f f f、声声声声速速速速 c c c c波长波长波长波长 7-1.17-1.1声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的
4、基本物理性质5礼记乐记：感于物 而动，故形于声 B强调两点：B声压是空气压强的变化量而 不是空气压强本身 B声音传播过程是一个状态传 播过程，而不是空气质点的 输运过程 6声音的传播速度声音的传播速度B 声速与媒质的弹性、密度和温度有关声速与媒质的弹性、密度和温度有关声速与媒质的弹性、密度和温度有关声速与媒质的弹性、密度和温度有关B 空气中的声速：理想气体中空气中的声速：理想气体中空气中的声速：理想气体中空气中的声速：理想气体中JJ k k k k 绝热指数，绝热指数，绝热指数，绝热指数，R R R R 气体常数，气体常数，气体常数，气体常数，T T T T 绝对温度。绝对温度。绝对温度。绝对
5、温度。JJ 空气中声速是温度的单值函数。在建筑环境空气中声速是温度的单值函数。在建筑环境空气中声速是温度的单值函数。在建筑环境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：领域中变化范围很小，近似：领域中变化范围很小，近似：领域中变化范围很小，近似：340 m/s 340 m/s 340 m/s 340 m/s B 固液体中的声速固液体中的声速固液体中的声速固液体中的声速JJ 钢钢钢钢 5000 m/s5000 m/s5000 m/s5000 m/sJJ 松木松木松木松木 3320 m/s3320 m/s3320 m/s3320 m/sJJ 水水水水 1450 m/s1450
6、 m/s1450 m/s1450 m/sJJ 软木软木软木软木 500 m/s500 m/s500 m/s500 m/s7-1.17-1.1声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质7声音的频带声音的频带B 人耳人耳人耳人耳可以听见范围为可以听见范围为可以听见范围为可以听见范围为 20 20000Hz20 20000Hz20 20000Hz20 20000HzB 人耳听不见的范围人耳听不见的范围人耳听不见的范围人耳听不见的范围JJ 20 Hz 20 Hz 20 Hz 20 Hz 以下：次声以下：次声以下：次声以下：次声JJ 20000 Hz 20000 Hz 20
7、000 Hz 20000 Hz 以上：超声以上：超声以上：超声以上：超声 高频声高频声高频声高频声低频声低频声低频声低频声中频声中频声中频声中频声31.25 Hz频率频率7-1.17-1.1声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质8声音的频带声音的频带BB 简谐音（纯音）简谐音（纯音）简谐音（纯音）简谐音（纯音）JJ 声压变化为只有一个频率的余弦函数的声音声压变化为只有一个频率的余弦函数的声音声压变化为只有一个频率的余弦函数的声音声压变化为只有一个频率的余弦函数的声音JJ 只需要频率只需要频率只需要频率只需要频率f f f f 和声压幅值和声压幅值和声压幅值和声
8、压幅值P P P Pmmmm就可以描述就可以描述就可以描述就可以描述BB 复音复音复音复音JJ 周期性信号，含有基频和谐频，谐频是基频的整周期性信号，含有基频和谐频，谐频是基频的整周期性信号，含有基频和谐频，谐频是基频的整周期性信号，含有基频和谐频，谐频是基频的整倍数倍数倍数倍数JJ其频谱图可以表示为在基频其频谱图可以表示为在基频其频谱图可以表示为在基频其频谱图可以表示为在基频f f f f0 0 0 0和和和和2 2 2 2f f f f0 0 0 0、3 3 3 3f f f f0 0 0 0、nfnfnfnf0 0 0 0 处的一系列高矮不等的竖直线处的一系列高矮不等的竖直线处的一系列高
9、矮不等的竖直线处的一系列高矮不等的竖直线线状谱线状谱线状谱线状谱(离散离散离散离散谱谱谱谱)BB普通声响频谱一般为连续频谱普通声响频谱一般为连续频谱普通声响频谱一般为连续频谱普通声响频谱一般为连续频谱7-1.17-1.1声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质9乐声的线状谱乐声的线状谱B音调的高低取决于基频，而音色取决于谐频音调的高低取决于基频，而音色取决于谐频音调的高低取决于基频，而音色取决于谐频音调的高低取决于基频，而音色取决于谐频分量的构成分量的构成分量的构成分量的构成7-1.17-1.1声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理
10、性质基频基频基频基频谐频谐频谐频谐频880,1320,1760,2200,880,1320,1760,2200,2640,3080,35202640,3080,352010普通声响频谱一般为连续频谱普通声响频谱一般为连续频谱7-1.17-1.1声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质11声音的频带声音的频带B 频程频程频程频程J把声频范围划分成几个频段，称作频程把声频范围划分成几个频段，称作频程把声频范围划分成几个频段，称作频程把声频范围划分成几个频段，称作频程或频带或频带或频带或频带B 倍频程倍频程倍频程倍频程J两个频率之比为两个频率之比为两个频率之比为两个频
11、率之比为2:12:12:12:1的频程。一般用倍频的频程。一般用倍频的频程。一般用倍频的频程。一般用倍频程划分频带，中心频率分别为：程划分频带，中心频率分别为：程划分频带，中心频率分别为：程划分频带，中心频率分别为：31.3(31.25)31.3(31.25)31.3(31.25)31.3(31.25)、63(62.5)63(62.5)63(62.5)63(62.5)、125125125125、250250250250、500500500500、1000100010001000、2000200020002000、4000 4000 4000 4000、8000 Hz8000 Hz8000 Hz
12、8000 Hz。7-1.17-1.1声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质声波的基本物理性质12声音的计量声音的计量B 声声声声功率功率功率功率WWWW：声源在单位时间内对外辐射的声声源在单位时间内对外辐射的声声源在单位时间内对外辐射的声声源在单位时间内对外辐射的声能，即在全部可听范围所辐射的功率，单位能，即在全部可听范围所辐射的功率，单位能，即在全部可听范围所辐射的功率，单位能，即在全部可听范围所辐射的功率，单位WWWW。也可特指在某个有限频率范围所辐射的也可特指在某个有限频率范围所辐射的也可特指在某个有限频率范围所辐射的也可特指在某个有限频率范围所辐射的功率，亦称频带声功率
13、。功率，亦称频带声功率。功率，亦称频带声功率。功率，亦称频带声功率。B 声强声强声强声强 I I I I：单位时间内通过垂直于传播方向上单位时间内通过垂直于传播方向上单位时间内通过垂直于传播方向上单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的平均声功率，单位面积的平均声功率，单位面积的平均声功率，单位面积的平均声功率，W/mW/mW/mW/m2 2 2 2。B 声压声压声压声压 p p p p：声波的压强与媒质的静压之差，声波的压强与媒质的静压之差，声波的压强与媒质的静压之差，声波的压强与媒质的静压之差，Pa Pa Pa Pa 媒质的密度媒质的密度媒质的密度媒质的密度7-1.2 7-1.2 声音的计
14、量声音的计量声音的计量声音的计量13听觉范围听觉范围量级差非常大量级差非常大BB 可闻阈可闻阈可闻阈可闻阈(听阈听阈听阈听阈)人耳刚能感受的声音人耳刚能感受的声音人耳刚能感受的声音人耳刚能感受的声音p p p p0 0 0 0=210=210=210=210-5-5-5-5 PaPaPaPaI I I I0 0 0 0=110=110=110=110-12-12-12-12 W/mW/mW/mW/m2 2 2 2BB 疼痛阈疼痛阈疼痛阈疼痛阈 闻之闻之闻之闻之人耳则人耳则人耳则人耳则痛痛痛痛，p p p p=200 Pa=200 Pa=200 Pa=200 Pa，I I I I=100 W/m
15、=100 W/m=100 W/m=100 W/m2 2 2 27-1.2 7-1.2 声音的计量声音的计量声音的计量声音的计量BB 烦恼阈烦恼阈烦恼阈烦恼阈 闻之烦恼不安闻之烦恼不安闻之烦恼不安闻之烦恼不安p p p p0 0 0 0=20=20=20=20 PaPaPaPa，I I I I0 0 0 0=1W/m=1W/m=1W/m=1W/m2 2 2 214声音的度量声音的度量B 分贝标度和声级分贝标度和声级L L，单位单位dBdBJ 设立的必要性设立的必要性 数据范围太大，如数据范围太大，如数据范围太大，如数据范围太大，如 2102102102105 5 5 5Pa 20PaPa 20P
16、aPa 20PaPa 20Pa 人的人的人的人的听觉响应与声强、声压呈对数关系听觉响应与声强、声压呈对数关系听觉响应与声强、声压呈对数关系听觉响应与声强、声压呈对数关系J 声强级声强级J 声压级声压级J 声功率级声功率级可闻阈值可闻阈值可闻阈值可闻阈值110110-12-12WW7-1.2 7-1.2 声音的计量声音的计量声音的计量声音的计量15声源的扩散和叠加特性声源的扩散和叠加特性B 点点点点声源的声功率和声声源的声功率和声声源的声功率和声声源的声功率和声强：声音球面扩散强：声音球面扩散强：声音球面扩散强：声音球面扩散B 声强可以直接叠加，声强可以直接叠加，声强可以直接叠加，声强可以直接叠
17、加，故有故有故有故有:B 总声压是各声压的均总声压是各声压的均总声压是各声压的均总声压是各声压的均方根方根方根方根:r rWW7-1.2 7-1.2 声音的计量声音的计量声音的计量声音的计量球面波球面波球面波球面波平面波平面波平面波平面波 16声源声级叠加：非线性！声源声级叠加：非线性！B 两个声源叠加两个声源叠加两个声源叠加两个声源叠加(I I I I、P P P P、W W W W 声级同理声级同理声级同理声级同理)：B n n n n 个相同声源个相同声源个相同声源个相同声源L L L L1 1 1 1叠加：叠加：叠加：叠加：B 两个相同声源叠加，声两个相同声源叠加，声两个相同声源叠加，
18、声两个相同声源叠加，声级增加了级增加了级增加了级增加了 10 lg2=3 dB 10 lg2=3 dB 10 lg2=3 dB 10 lg2=3 dB L=3 dBL=3 dB7-1.2 7-1.2 声音的计量声音的计量声音的计量声音的计量17两个不同声源叠加，差别超过两个不同声源叠加，差别超过1015 dB1015 dB，可以忽略。可以忽略。增加的声级数增加的声级数声源声级差声源声级差7-1.2 7-1.2 声音的计量声音的计量声音的计量声音的计量18声源的指向性声源的指向性BB在距声源中心等距离的不同在距声源中心等距离的不同在距声源中心等距离的不同在距声源中心等距离的不同方向的空间位置处的
19、声压方向的空间位置处的声压方向的空间位置处的声压方向的空间位置处的声压级不相等级不相等级不相等级不相等BB指向性指数指向性指数指向性指数指向性指数DIDIDIDI在离声源在离声源在离声源在离声源相同距离相同距离相同距离相同距离r r r r 处，某个方向的处，某个方向的处，某个方向的处，某个方向的实际声压级实际声压级实际声压级实际声压级L L L Lp p p p(r r r r,),),),)与参与参与参与参考声压级考声压级考声压级考声压级L L L Lp0p0p0p0(r r r r)之差之差之差之差BB 指向性因数指向性因数指向性因数指向性因数Q Q Q Q 实际声实际声实际声实际声强强
20、强强I I I I(r r r r,),),),)与参考声强与参考声强与参考声强与参考声强I I I I0 0 0 0(r r r r)的比值。的比值。的比值。的比值。BBQQQQ与指向性指数与指向性指数与指向性指数与指向性指数DIDIDIDI的关系：的关系：的关系：的关系：DI=10 DI=10 DI=10 DI=10 lg lglg lg QQQQ 参考声压参考声压参考声压参考声压L L L Lp0p0p0p0(r r r r)参考声强参考声强参考声强参考声强I I I I0 0 0 0(r r r r)无方向性的点声源形成的声压场无方向性的点声源形成的声压场无方向性的点声源形成的声压场无
21、方向性的点声源形成的声压场7-1.3 7-1.3 声源的指向性声源的指向性声源的指向性声源的指向性19S0为声源面积，为声源面积，f 为频率，为频率，IIV是声源的是声源的4种位置种位置7-1.3 7-1.3 声源的指向性声源的指向性声源的指向性声源的指向性声源的指向性因数声源的指向性因数QQB 声源尺寸比波长声源尺寸比波长声源尺寸比波长声源尺寸比波长大得越多，指向大得越多，指向大得越多，指向大得越多，指向性就越强性就越强性就越强性就越强 B 指向性与边界对指向性与边界对指向性与边界对指向性与边界对声波自由扩散的声波自由扩散的声波自由扩散的声波自由扩散的阻碍有关阻碍有关阻碍有关阻碍有关 B 处
22、于喇叭状角落，处于喇叭状角落，处于喇叭状角落，处于喇叭状角落，指向性最强指向性最强指向性最强指向性最强2021第二节第二节人体对声环境的反应人体对声环境的反应原理与噪声评价原理与噪声评价1.1.人的主观听觉特性人的主观听觉特性人的主观听觉特性人的主观听觉特性2.2.噪声的评价噪声的评价噪声的评价噪声的评价3.3.噪声的标准噪声的标准噪声的标准噪声的标准人的主观听觉特性人的主观听觉特性B 什么是噪声？什么是噪声？什么是噪声？什么是噪声？人们不愿意听到的任何声音人们不愿意听到的任何声音人们不愿意听到的任何声音人们不愿意听到的任何声音空气声：经空气和空气声：经空气和空气声：经空气和空气声：经空气和围
23、护结构传播围护结构传播围护结构传播围护结构传播固体声：振动噪声固体声：振动噪声固体声：振动噪声固体声：振动噪声7-2 7-2 人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价23听觉机构听觉机构7-2 7-2 人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价 自由场最小可听阈自由场最小可听阈自由场最小可听阈自由场最小可听阈烦恼阈烦恼阈烦恼阈烦恼阈疼痛阈疼痛阈疼痛阈疼痛阈24人人耳耳的的听听觉觉特特征征BB 特征：对高频声比对低频声敏感特
24、征：对高频声比对低频声敏感特征：对高频声比对低频声敏感特征：对高频声比对低频声敏感BB 响度级：用响度级：用响度级：用响度级：用1000 Hz 1000 Hz 1000 Hz 1000 Hz 纯音的声压级代表其纯音的声压级代表其纯音的声压级代表其纯音的声压级代表其等响曲线的响度级，单位等响曲线的响度级，单位等响曲线的响度级，单位等响曲线的响度级，单位PhonPhonPhonPhon等响曲线等响曲线等响曲线等响曲线听阈听阈痛阈痛阈7-2.2 7-2.2 听觉特性听觉特性听觉特性听觉特性25声级计：声级计：A A、B B、C C、D D计权网络计权网络 BB声级计为模拟人耳听觉而进行滤波，分别模拟
25、人耳对声级计为模拟人耳听觉而进行滤波，分别模拟人耳对声级计为模拟人耳听觉而进行滤波，分别模拟人耳对声级计为模拟人耳听觉而进行滤波，分别模拟人耳对40404040方、方、方、方、70707070方和方和方和方和100100100100方纯音的反应而得到方纯音的反应而得到方纯音的反应而得到方纯音的反应而得到A A A A、B B B B、C C C C三种计权方式。三种计权方式。三种计权方式。三种计权方式。D D D D计权用计权用计权用计权用于测量航空噪声。于测量航空噪声。于测量航空噪声。于测量航空噪声。BB对不同的频率有不同的衰减。对不同的频率有不同的衰减。对不同的频率有不同的衰减。对不同的频
26、率有不同的衰减。1000Hz1000Hz1000Hz1000Hz的衰减均为的衰减均为的衰减均为的衰减均为0 0 0 0。7-2.2 7-2.2 听觉特性听觉特性听觉特性听觉特性26掩蔽效应掩蔽效应BB 一种声音存在提高了一种声音存在提高了一种声音存在提高了一种声音存在提高了另一种声音的可闻阈另一种声音的可闻阈另一种声音的可闻阈另一种声音的可闻阈BB 频率相近则掩蔽作用频率相近则掩蔽作用频率相近则掩蔽作用频率相近则掩蔽作用显著显著显著显著BB 对高频掩蔽作用比对对高频掩蔽作用比对对高频掩蔽作用比对对高频掩蔽作用比对低频掩蔽作用大低频掩蔽作用大低频掩蔽作用大低频掩蔽作用大BB 有利有弊有利有弊有利
27、有弊有利有弊JJ 弊：听不清要听的弊：听不清要听的弊：听不清要听的弊：听不清要听的内容，降低工作效内容，降低工作效内容，降低工作效内容，降低工作效率率率率JJ 利：避免一些噪声利：避免一些噪声利：避免一些噪声利：避免一些噪声的干扰，提高工作的干扰，提高工作的干扰，提高工作的干扰，提高工作效率效率效率效率掩蔽音的声压级掩蔽音的声压级被掩蔽音的声压级被掩蔽音的声压级dB7-2.2 7-2.2 听觉特性听觉特性听觉特性听觉特性27掩蔽效应掩蔽效应B 适合的掩蔽背景声的特点适合的掩蔽背景声的特点适合的掩蔽背景声的特点适合的掩蔽背景声的特点JJ 无表达含义无表达含义无表达含义无表达含义JJ 响度不大响度
28、不大响度不大响度不大JJ 连续连续连续连续JJ 无方位感无方位感无方位感无方位感B 掩蔽背景声掩蔽背景声掩蔽背景声掩蔽背景声JJ 低响度低响度低响度低响度的空调通风系统噪声往往是很好的掩的空调通风系统噪声往往是很好的掩的空调通风系统噪声往往是很好的掩的空调通风系统噪声往往是很好的掩蔽背景声蔽背景声蔽背景声蔽背景声JJ 轻微的音乐声轻微的音乐声轻微的音乐声轻微的音乐声JJ 隐约的语言声隐约的语言声隐约的语言声隐约的语言声7-2.2 7-2.2 听觉特性听觉特性听觉特性听觉特性28日本办公楼噪声干扰感觉的调查日本办公楼噪声干扰感觉的调查7-2.2 7-2.2 听觉特性听觉特性听觉特性听觉特性29噪
29、声评价：噪声评价：A A声级声级B用用用用A A A A计权方式测得的噪声级称作计权方式测得的噪声级称作计权方式测得的噪声级称作计权方式测得的噪声级称作A A A A声级，是一声级，是一声级，是一声级，是一个综合叠加得到的单一的数值。个综合叠加得到的单一的数值。个综合叠加得到的单一的数值。个综合叠加得到的单一的数值。B环境噪声响度多在环境噪声响度多在环境噪声响度多在环境噪声响度多在40404040方上下，故方上下，故方上下，故方上下，故A A A A声级能够声级能够声级能够声级能够较好地反映人对噪声的主观反应。较好地反映人对噪声的主观反应。较好地反映人对噪声的主观反应。较好地反映人对噪声的主观
30、反应。B A A A A声级声级声级声级L L L LA A A A(或或或或L L L LpApApApA)JJ 针对稳态噪声。对于一个噪声的倍频带谱针对稳态噪声。对于一个噪声的倍频带谱针对稳态噪声。对于一个噪声的倍频带谱针对稳态噪声。对于一个噪声的倍频带谱 ：7-2.3 7-2.3 噪声的评价噪声的评价噪声的评价噪声的评价30噪声评价：噪声评价：A A声级声级B等效连续等效连续等效连续等效连续A A A A声级声级声级声级JJ 针对声级随时间变化的噪声，在一段时间内针对声级随时间变化的噪声，在一段时间内针对声级随时间变化的噪声，在一段时间内针对声级随时间变化的噪声，在一段时间内能量平均的等
31、效声级能量平均的等效声级能量平均的等效声级能量平均的等效声级 B累积分布声级累积分布声级累积分布声级累积分布声级L L L LX X X X JJ用随机噪声声级出现的累积概率来表示用随机噪声声级出现的累积概率来表示用随机噪声声级出现的累积概率来表示用随机噪声声级出现的累积概率来表示:例如例如例如例如L L L L1010101070dB70dB70dB70dB，表示有，表示有，表示有，表示有10%10%10%10%的测量时间内声级超的测量时间内声级超的测量时间内声级超的测量时间内声级超过过过过70dB70dB70dB70dB。7-2.3 7-2.3 噪声的评价噪声的评价噪声的评价噪声的评价离散
32、噪声离散噪声离散噪声离散噪声31噪声评价噪声评价曲线：曲线：NRNR(Noise Rating)Noise Rating)BB 单值单值单值单值A A A A声级不能反声级不能反声级不能反声级不能反映噪声的频谱特性映噪声的频谱特性映噪声的频谱特性映噪声的频谱特性BB NRNRNRNR曲线：中国、欧曲线：中国、欧曲线：中国、欧曲线：中国、欧洲常用，洲常用，洲常用，洲常用，ISOISOISOISO推荐推荐推荐推荐BB 考虑了低频噪声难考虑了低频噪声难考虑了低频噪声难考虑了低频噪声难消除的因素消除的因素消除的因素消除的因素BB L L L LA A A A=NR+5 dB=NR+5 dB=NR+5
33、dB=NR+5 dB7-2.3 7-2.3 噪声的评价噪声的评价噪声的评价噪声的评价32噪声评价曲线：噪声评价曲线：NCNCBB NCNCNCNC曲线曲线曲线曲线(Noise(Noise(Noise(Noise Criterion Curves)Criterion Curves)Criterion Curves)Criterion Curves)，BeranekBeranekBeranekBeranek于于于于1957195719571957年提年提年提年提出，出，出，出，1968196819681968年开始实年开始实年开始实年开始实施。施。施。施。ISOISOISOISO推荐，英、推荐，英
34、、推荐，英、推荐，英、美、日常用。美、日常用。美、日常用。美、日常用。BB 对低频的要求比对低频的要求比对低频的要求比对低频的要求比NRNRNRNR曲线苛刻曲线苛刻曲线苛刻曲线苛刻BB L L L LA A A A=NC+10 dB=NC+10 dB=NC+10 dB=NC+10 dBBB NC NC NC NCNRNRNRNR5 5 5 57-2.3 7-2.3 噪声的评价噪声的评价噪声的评价噪声的评价33噪声评价曲线：噪声评价曲线：PNCPNCB PNC(Preferred PNC(Preferred PNC(Preferred PNC(Preferred Noise Curves)Noi
35、se Curves)Noise Curves)Noise Curves)是对是对是对是对NCNCNCNC曲线进曲线进曲线进曲线进行的修正行的修正行的修正行的修正B 对低频部分更对低频部分更对低频部分更对低频部分更进一步进行了进一步进行了进一步进行了进一步进行了降低降低降低降低B PNC=3.5+NCPNC=3.5+NCPNC=3.5+NCPNC=3.5+NC7-2.3 7-2.3 噪声的评价噪声的评价噪声的评价噪声的评价34我国的室内噪声标准我国的室内噪声标准 房间类型房间类型房间类型房间类型NR(dB)NR(dB)NR(dB)NR(dB)A A A A声级声级声级声级dB(A)dB(A)dB
36、(A)dB(A)卧室、书房、病房卧室、书房、病房卧室、书房、病房卧室、书房、病房 3545354535453545 4050 4050 4050 4050 起居室起居室起居室起居室 4045 4045 4045 4045 4050 4050 4050 4050 语言教室语言教室语言教室语言教室 35353535 40 40 40 40 一般教室一般教室一般教室一般教室45454545 50 50 50 50 门诊室门诊室门诊室门诊室5055 5055 5055 5055 5560 5560 5560 5560 手术室手术室手术室手术室4045 4045 4045 4045 4050 4050
37、4050 4050 宾馆客房宾馆客房宾馆客房宾馆客房3045 3045 3045 3045 3550 3550 3550 3550 会议室会议室会议室会议室 30303030 35 35 35 35 学术报告厅、阅览室学术报告厅、阅览室学术报告厅、阅览室学术报告厅、阅览室 25252525 30 30 30 30 室内乐、演唱厅室内乐、演唱厅室内乐、演唱厅室内乐、演唱厅 20202020 25 25 25 25 办公室办公室办公室办公室 35353535 40 40 40 40 宴会厅宴会厅宴会厅宴会厅 35353535 40 40 40 407-2.4 7-2.4 噪声的标准噪声的标准噪声的
38、标准噪声的标准35第三节第三节声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理声音的传播规律声音的传播规律B 遇到障碍物：反射、散射、衍射遇到障碍物：反射、散射、衍射遇到障碍物：反射、散射、衍射遇到障碍物：反射、散射、衍射(绕射绕射绕射绕射)A AE E 障碍物相对波长的尺度由大至小障碍物相对波长的尺度由大至小障碍物相对波长的尺度由大至小障碍物相对波长的尺度由大至小7-3.17-3.1声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理37声音的透射和吸收声音的透射和吸收吸收吸收透射透射吸收吸收透射透射透射透射7-3.17-3.1声音传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理声音
39、传播与衰减的原理声音传播与衰减的原理 反射反射反射反射 入射入射入射入射一般情况下，透射部分的能量要小于反射部分的能量 值小的材料称为“隔声材料”;值小的称为“吸声材料”38在自由场的声音的传播和衰减在自由场的声音的传播和衰减B 对于点声源对于点声源对于点声源对于点声源相对参考值相对参考值相对参考值相对参考值 11117-3.2 7-3.2 声音在室外空间的传播声音在室外空间的传播声音在室外空间的传播声音在室外空间的传播6dB6dB3dB3dB39声音在室内空间中的传播声音在室内空间中的传播 B 室内声场室内声场室内声场室内声场JJ由直达声与多次反射声组成由直达声与多次反射声组成由直达声与多次
40、反射声组成由直达声与多次反射声组成JJ声音比自由声场大，且不随声音比自由声场大，且不随声音比自由声场大，且不随声音比自由声场大，且不随距离平方衰减距离平方衰减距离平方衰减距离平方衰减JJ有有有有“混响现象混响现象混响现象混响现象”B 平均吸声系数平均吸声系数平均吸声系数平均吸声系数B室内声级随时间室内声级随时间室内声级随时间室内声级随时间t t t t 衰减的量衰减的量衰减的量衰减的量 7-3.37-3.3声音在室内空间的传播声音在室内空间的传播声音在室内空间的传播声音在室内空间的传播房间容积房间容积房间容积房间容积 房间界面总房间界面总房间界面总房间界面总面积面积面积面积 40声能密度声能密
41、度声能密度声能密度D Dt t，J/mJ/m3 3 声音在室内的增长和衰减声音在室内的增长和衰减B 室内吸声量越大，衰减越快室内吸声量越大，衰减越快室内吸声量越大，衰减越快室内吸声量越大，衰减越快B 房间容积越大，衰减越慢房间容积越大，衰减越慢房间容积越大，衰减越慢房间容积越大，衰减越慢7-3.37-3.3声音在室内空间的传播声音在室内空间的传播声音在室内空间的传播声音在室内空间的传播 停止发声后衰减停止发声后衰减停止发声后衰减停止发声后衰减60dB60dB的时间称为混响时间：的时间称为混响时间：的时间称为混响时间：的时间称为混响时间：41r rr rL Lp pL Lp pL LWWL LW
42、WS0为声源面积，为声源面积，f 为频率，为频率，IIV是声源的是声源的4种位置种位置指向性因数指向性因数QAB室内的声室内的声压级压级BB 室内某点声压级室内某点声压级室内某点声压级室内某点声压级BB QQQQ指向性因数，指向性因数，指向性因数，指向性因数，取决于声源与接收取决于声源与接收取决于声源与接收取决于声源与接收点的相对关系点的相对关系点的相对关系点的相对关系BB R R R R房间常数房间常数房间常数房间常数BB S S S S房间总表面积房间总表面积房间总表面积房间总表面积BB a a平均吸声系数平均吸声系数平均吸声系数平均吸声系数42第四节第四节材料与结构的声学性能材料与结构的
43、声学性能吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构B 吸声材料的吸声系数和吸声量吸声材料的吸声系数和吸声量吸声材料的吸声系数和吸声量吸声材料的吸声系数和吸声量 JJ 吸声系数吸声系数吸声系数吸声系数a a：吸收声占入射声的比例：吸收声占入射声的比例：吸收声占入射声的比例：吸收声占入射声的比例JJ吸声特性和声波入射角度有关吸声特性和声波入射角度有关吸声特性和声波入射角度有关吸声特性和声波入射角度有关均匀方向均匀方向均匀方向均匀方向的称作的称作的称作的称作“无规入射无规入射无规入射无规入射”或或或或“扩散入射扩散入射扩散入射扩散入射”室内声学设计中通常用扩散入射吸声系数室内声学设计中通常用扩散入射吸声系
44、数室内声学设计中通常用扩散入射吸声系数室内声学设计中通常用扩散入射吸声系数而在消声器设计中通常用垂直入射吸声系数而在消声器设计中通常用垂直入射吸声系数而在消声器设计中通常用垂直入射吸声系数而在消声器设计中通常用垂直入射吸声系数 JJ 同一种材料和结构对于不同频率的声波有不同一种材料和结构对于不同频率的声波有不同一种材料和结构对于不同频率的声波有不同一种材料和结构对于不同频率的声波有不同的吸声系数。同的吸声系数。同的吸声系数。同的吸声系数。JJ 吸声构件的实际吸声量与吸声构件的围蔽面吸声构件的实际吸声量与吸声构件的围蔽面吸声构件的实际吸声量与吸声构件的围蔽面吸声构件的实际吸声量与吸声构件的围蔽面
45、积有关：积有关：积有关：积有关：A AaSaS 7-4 7-4 材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能44吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构B 多孔吸声材料多孔吸声材料多孔吸声材料多孔吸声材料JJ 微孔很多且相互连通，吸收多，反射少，效微孔很多且相互连通，吸收多，反射少，效微孔很多且相互连通，吸收多，反射少，效微孔很多且相互连通，吸收多，反射少，效果好，如纤维板、毛毡、矿棉果好，如纤维板、毛毡、矿棉果好，如纤维板、毛毡、矿棉果好，如纤维板、毛毡、矿棉JJ 微孔靠得很近却不相通，效果不好，如泡沫微孔靠得很近却不相通，效果不好，如泡沫微孔靠得很近却不相通
46、，效果不好，如泡沫微孔靠得很近却不相通，效果不好，如泡沫树脂、多孔橡胶树脂、多孔橡胶树脂、多孔橡胶树脂、多孔橡胶B 共振吸声结构共振吸声结构共振吸声结构共振吸声结构JJ薄膜、薄板共振吸声结构薄膜、薄板共振吸声结构薄膜、薄板共振吸声结构薄膜、薄板共振吸声结构JJ 空腔、穿孔板共振吸声结构空腔、穿孔板共振吸声结构空腔、穿孔板共振吸声结构空腔、穿孔板共振吸声结构B 空间吸声体空间吸声体空间吸声体空间吸声体7-4 7-4 材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能材料与结构的声学性能45吸声材料吸声原理吸声材料吸声原理BB 声波导致空气在吸声材料中行进、反射、折射过声波导致空气在吸声
47、材料中行进、反射、折射过声波导致空气在吸声材料中行进、反射、折射过声波导致空气在吸声材料中行进、反射、折射过程中产生摩擦而损耗声能，转变为热能程中产生摩擦而损耗声能，转变为热能程中产生摩擦而损耗声能，转变为热能程中产生摩擦而损耗声能，转变为热能BB 吸声材料也容易透声吸声材料也容易透声吸声材料也容易透声吸声材料也容易透声7-4.2 7-4.2 吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构46吸声材料的频谱特性吸声材料的频谱特性高频较易消除高频较易消除7-4.2 7-4.2 吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构47薄薄膜膜 薄薄板板
48、共共振振吸吸声声结结构构B 不透气薄膜薄板与板壁间有一空气不透气薄膜薄板与板壁间有一空气不透气薄膜薄板与板壁间有一空气不透气薄膜薄板与板壁间有一空气夹层，薄膜、薄板振动消耗声能。夹层，薄膜、薄板振动消耗声能。夹层，薄膜、薄板振动消耗声能。夹层，薄膜、薄板振动消耗声能。7-4.2 7-4.2 吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构48共振消声原理共振消声原理B 共振结构在声波激发下振动，振动的结构由共振结构在声波激发下振动，振动的结构由共振结构在声波激发下振动，振动的结构由共振结构在声波激发下振动，振动的结构由于本身的内摩擦和与空气间的摩擦把部分振于本身的内摩擦
49、和与空气间的摩擦把部分振于本身的内摩擦和与空气间的摩擦把部分振于本身的内摩擦和与空气间的摩擦把部分振动能量转变为热能而损耗。因此振动的结构动能量转变为热能而损耗。因此振动的结构动能量转变为热能而损耗。因此振动的结构动能量转变为热能而损耗。因此振动的结构消耗声能，产生吸声效果。消耗声能，产生吸声效果。消耗声能，产生吸声效果。消耗声能，产生吸声效果。B 适应频带：中、低频适应频带：中、低频适应频带：中、低频适应频带：中、低频B 共振会放大声音吗？共振共振会放大声音吗？共振共振会放大声音吗？共振共振会放大声音吗？共振 共鸣！共鸣！共鸣！共鸣！JJ 共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能共鸣：机械能激
50、发物体振动向空气辐射声能共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能共鸣：机械能激发物体振动向空气辐射声能JJ 共振：空气中传播的声能激发物体机械振动共振：空气中传播的声能激发物体机械振动共振：空气中传播的声能激发物体机械振动共振：空气中传播的声能激发物体机械振动7-4.2 7-4.2 吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构吸声材料和吸声结构49空腔共振器空腔共振器BB 空腔孔颈空气柱由于共空腔孔颈空气柱由于共空腔孔颈空气柱由于共空腔孔颈空气柱由于共振而激烈运动，消耗能振而激烈运动，消耗能振而激烈运动，消耗能振而激烈运动，消耗能量，腔内空气起弹簧缓量，腔内空气起弹簧缓量，腔内空气起弹