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第2篇 建筑声学 本篇主要内容： 1.建筑声学基本知识 2.室内声学原理 3.吸声材料与吸声结构 4.室内音质设计 5.燥声控制 第4章 建筑声学基本知识 本章主要内容： 1.声音的产生与传播 2.声音的计量与人的听觉特性 本章重点： 声音的计量与人的听觉特性 § 10-1声音的产生与传播 一、声波 1.声波：机械振动由近及远的传播，称为声波。 2、声波存在的两个条件： （1）声源：不断振动的物体 （2）传声介质：传播振动状态的煤质 注: （1） 在空气中传播的声音 为空气 声。 在固体中传播的声音是固体声。 人耳最终听到的是空气声。 （2）声波是纵波，传播方向和振动方向相同。 二、波阵面、波长和声速 1.波阵面——声波从声源出发，在同一介质中按一定方向传播，在某一时刻，波动所达到的各点的包迹面。可用声线表示声音的传播方向。 平面波：面声源。 球面波：点声源。无方向性。 2.波长——在声波的传播路径上，两相邻同相位质点之间的距离称为波长。记作λ，单位是m。 100~4000Hz的声音波长范围大致在3.4m~8.5cm； 20~20000Hz波长范围大致在17mm~17m 3.声速——声波在弹性介质中传播的速度称为声速，记作c，单位是m/s。 当温度为0oC时，声波在不同介质中的传播速度为： 松木： 3320 m/s 软木： 500 m/s 空气340m/s 钢铁： 5000 m/s 水 ： 1450m/s 4、周期：质点完成一次往复运动或疏密相间的运动所需要的时间。记作 T，单位s。 5、频率：质点每秒振动的次数。记作f,单位Hz 人耳所能感觉到的具有一定强度的声波频率范围在20~20000Hz；低于20Hz的声波叫次声，高于20000Hz的声波叫超声 6、三者关系： 四、声音的绕射和反射 1. 波的绕射 当d λ时 当d λ时 当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，这种现象称为声波的绕射（亦称衍射） 当d λ时 当障板尺寸 λ时 2. 波的反射 当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时，声波将被反射，反射仍然遵循反射定律： 1）入射线、反射线和反射面的法线在同一平面内； 2）入射线和反射线分别在法线的两侧； 3）入射角等于反射角。 如果声源是球面波，反射后仍然是球面波，O与O`是关于反射面的对称点。 五、声音的干涉和折射 声音的干涉 当具有相同频率、相同相位 的两个波源所发出的波相叠加 时，在重叠区域内某些点处， 振动始终是加强的，而在另外 一些位置，振动始终是相互削 弱或抵消的，这种现象叫波的 干涉。 2、声音的折射： 声音遇到不同介质分界面，会发生折射，改变声波的传播方向。 六、声波的透射与吸收 1、现象:隔墙能听到声音。 2、定义：反射、吸收、透射 根据能量守恒有： 通常把 值小的材料称为隔声材料，把 值小的材料称为吸声材料。 § 2-2声音的计量与人的听觉特性 一、声功率W、声强Ⅰ、声压p 定义：就是指声源在单位时间向外辐射的声能大小，记作 W，单位是瓦（w）或微瓦（uw）。 注：声功率不等于电功率。 几种不同声源的声功率： 喷气式飞机： 10kw 气 锤： 1w 汽 车： 0.1w 钢 琴： 2 mw 女 高 音： 1000~7200 uw 对 话： 20uw 400万人同时大声说话: 40