3.1建筑声学基本知识.pptVIP

如果声源的尺寸相比声波的波长很小，可认为是点声源，声压在空间的分布与方向性无关； 如果声源不是点声源，声压的空间分布就有方向性；声源的尺寸比波长大的越多，方向性越强； 同一个声源，在低频时如果可以看成是点声源，在高频时，就可能有明显的指向性。 通常用极坐标表示声源的指向性。 噪音的方向性图 点声源、线声源、面声源 四、 声源的指向性 垂直面指向性 水平面指向性 表示某种声音频率成分及其声压级组成情况的图形。 对复合声，除了要了解总声级，还要分析频率成分，可以用频谱图表示。音乐的声音是由基频和基频的整数倍即谐频组成，所以是不连续的； 噪声则多具有连续的频谱。 钢琴的基音频率和波长的关系 中国古代《史记》有云： “单出曰声，杂出曰音” 五、频谱 基音频率为440Hz的小提琴频谱图 几种噪音的频谱图 线状谱或分立谱 连续谱 谐频880, 1320, 1760, 2200, 2640, 3080, 3520…… 频谱种类： 频谱组成：基音，谐音 把声频范围划分成几个频段，称作频程，频率分划最常用的是 倍频程和1/3倍频程 中心频率是上下截止频率的几何平均值： 倍频带和1/3倍频带的划分 （以各频带的频程数n都相等来划分） 音质设计一般取125-4k六个倍频带; 音乐取63-8k八个倍频带.精细研究用1/3倍频带。 六、音调和音色 声音的三要素：声音的强弱、音调的高低、音色的好坏 声音的强弱由声强级、声压级和声功率级决定； 音调主要由声音的频率决定，同时还与声压级及组成成分有关 ； 音色是反映复合声的一种特性，它由复合声各纯音的频率和强度，也就是由频谱决定。 七、室内声音的几种效果 1. 时差效应 同一个声音到达人的双耳的时间间隔称为时差。 声源发声时，人最先听到的是直达声，以后是各个表面反射的反射声。停止发声后，人们感觉到的强度不断衰减的连续的声音就是混响。 直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声；直达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回声”—哈斯效应。 哈斯效应图中两个声音的时差越小，强度差越大，干扰就越小 哈斯效应图 图中表示每秒5.3个音节的不同衰减讯号的相应的级 2. 双耳听闻效应 —声源的方位感 声音在到达人的双耳时，存在时间差、强度差和相位差， 人具有辨别声源方向和远近的能力，即方位感。水平方向感要强于竖直方向感。 在室内音质设计中，听众在听到扬声器的声音与演讲者的直达声的方向不一致时会产生困惑的感觉。 3. 掩蔽效应 人耳可以分辨存在的不同声音，由于某个声音的存在，使人对别的声音感觉能力降低的现象就是声音的掩蔽作用。 由于某个声音的存在，另一个声音可闻阈提高的分贝数就是掩蔽量。 考虑扬声器“声象定位”的问题—多声源发声，根据首先到达的声音判断声源位置。 800Hz纯音 200Hz纯音 掩蔽声声强级 ◇ 频率相近的声音掩蔽效果显著； ◇ 掩蔽声的声压级大，掩蔽量就大； ◇ 低频声的掩蔽范围大，对高频声的掩蔽效果明显，反过来，效果不明显。 人为制造一些低强度的，方向性不明显的，人们易于接受的声音作为背景声，用于掩盖设备的运行，工作场所的办公设备和人员的谈话等噪声对工作人员的影响。 这种人工产生的背景声音又称为声学香料，或称声学除臭剂 大型敞开式办公室使用“声音香料” 减少干扰 掩蔽背景声的特点: 无表达含义、响度不大、连续、无方位感 如低响度的空调通风噪声、轻微音乐声、隐约的语言声。 适当提高室内背景噪声可降低隔噪费用 室内声学原理 自由声场和室内声场 混响和混响时间的计算公式 室内声压级的计算 驻波和房间的共振 自由声场：声源向没有反射面的自由空间辐射声能时所产生的声场。 室内声场：室内声波的传播受到封闭空间各个界面的约束，形成比露天场合复杂得多的声场。 可用几何声学、统计声学和波动声学理论分析。 在自由场中声音的传播和衰减 对于点声源 相对参考值 6dB 3dB 地面弱反射?11 地面强反射?8 声波在室内封闭空间的传播 距声源同样的距离，室内比室外响些；-——加强现象 室内声源停止发声后，声音不会马上消失，会有一个交混回响的过程，一般时间较短。夸张：“绕梁三日，不绝于耳” 。 -——混响现象 当房间较大，而且表面形状变化复杂，会形成回声和声场分布不均，有时出现声聚焦、驻波等，即共振、回声、颤动回声及声染色等缺陷。 在封闭空间中，声波的传播要受到各个建筑表面的约束，声波被界面反射或散射形成“复杂声场”。声学设计必须了解声音在室