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1、第二章第二章 室內聲學原理室內聲學原理2.1 聲音在室外與室內的傳播2.1.1 聲波在室外空曠地帶的傳播規律隨與聲源距離的增加，聲能發生衰減。對于點聲源，有：距離增加一倍，聲壓級減少6dB。對于存在地面反射的情況，有：聲波在室內封閉空間的傳播與室外情況很不同。形成“復雜聲場”。1、距聲源同樣的距離，室內比室外響些。2、室內聲源停止發聲后，聲音不會馬上消失，會有一個交混回響的過程，一般時間較短?？鋸垼骸袄@梁三日，不絕于耳”3、當房間較大，而且表面形狀變化復雜，會形成回聲和聲場分布不均，有時出現聲聚焦、駐波等。以上現象源于：封閉空間內各個界面使聲波被反射或散射。2.1.3 建筑聲學 在室內聲學中，
2、可以用幾何聲學、統計聲學和波動聲學的理論加以分析。但對于建筑師來講，可以少些關心復雜的理論分析和數學推導，重要的是在于弄清楚一些聲學基本原理，掌握一些必要的解決實際問題的方法和計算公式，特別是弄清楚物理意義。2.2 聲波在室內的反射與幾何聲學2.2.1 反射界面的平均吸聲系數混響室界面全反射，聲能在聲音停止后，無限時間存在。普通廳堂房間等界面部分反射，聲能在聲音停止后，經過多次反射吸收，能量逐漸下降。消聲室界面全吸收，聲能在聲音停止后，完全沒有任何反射吸收，在接觸界面后，聲能立即消失。2.2.2 聲音在房間內的反射2.2.3 室內聲音反射的幾種情況 室內聲學中，常利用幾何作圖的方法，主要研究一
3、次或二次反射聲分布情況。在使用幾何聲學方法時應注意兩個條件：1）只考慮能量關系。2）聲波所遇到的反射界面、障礙物尺寸應比聲音的波長大得多。2.2.4 室內聲音的增長、穩態和衰減 從能量的角度，我們考慮在室內聲源開始發聲、持續發生、停止等情況下聲音形成和消失的過程。2.3 混響時間 Reverberation Time(RT)2.3.1 什么是混響時間？什么是混響時間？室內聲場達到穩態后，聲源突然停止發聲，室內室內聲場達到穩態后，聲源突然停止發聲，室內聲壓級將按線性規律衰減。衰減聲壓級將按線性規律衰減。衰減60dB所經歷的時間叫所經歷的時間叫混響時間混響時間T60，單位，單位S。實際的混響衰減曲
4、線。由于衰減量程及本底噪聲的干擾，造成很難在60dB內都有良好的衰減曲線，因此有時取T30或T20 代替T60。2.3.2 賽賓(Sabine)公式 賽賓是美國物理學家，他發現混響時間近似與房間體積成正比，與房間總吸聲量成反比，并提出了混響時間經驗計算公式賽賓公式。公式適用于：2.3.3 伊林（Eyring)公式4m:空氣吸收系數，空氣吸收=4mV當頻率取=2KHz時，一般地，4m與濕度溫度有關，通常取相對濕度60%,溫度20oC時，4m為2KHz0.009 4KHz 0.022計算RT時，一般取125、250、500、1K、2K、4K六個倍頻程中心頻率2.3.4 混響時間計算的不確定性 室內
5、條件與原公式假設條件并不完全一致。1）室內吸聲分布不均勻 2）室內形狀，高寬比例過大 造成聲場分布不均勻，擴散不完全 計算用材料吸聲系數與實際情況有誤差一般誤差在10%15%計算RT的意義：1）“控制性”地指導材料的選擇與布置。2）預測建筑室內的聲學效果3）分析現有的音質問題2.4 室內穩態聲壓級計算當室內聲源聲功率一定時，穩態時，在室內距離為r的某點聲壓級可以預計，室內穩態聲壓級的計算公式為：公式前提：1）點聲源2）連續發聲3）聲場分布均勻混響半徑：混響聲能密度=直達聲能密度=混響半徑指向性因數：QQ=1,2,4,8作業一、某長方形教室，長寬高分別為10米、6米、4米，已知裝修情況為：吸聲系數 a 500Hz 2000Hz墻：抹灰實心磚墻 地面:實心木地板 天花：礦棉吸音板 求房間的混響時間T60 (500Hz,2kHz)已知風機孔處聲功率W=500W(1w=10-6W)試計算穩態聲壓級計算并計算距聲源5m處的聲壓級。二、某一劇場，大廳體積為6000 m3，共1200座，500Hz的空場混響時間為秒，滿場為秒，求觀眾在500Hz的人均吸聲量。
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