【建筑考试】《建筑物理》复习资料 第一章 建筑声学基本知识
1、 了解声音的基本性质,明确声功率、声强、声压、声功率级、声强级、声压级、频程和频谱等有关建筑声学物理概念及计算方法。
声功率:声源在单位时间内向外辐射的声能,符号:W,单位:瓦(W), 微瓦(μW)
声强:在单位时间内,垂直于声波传播方向的单位面积所通过的声能。符号:I,单位:(W/m2), 声强与声功率的计算: I= w/s
声压:某瞬时,介质中的压强相对于无声波时压强的改变量。符号:p,单位:N/m2, Pa(帕), μb(微巴)。1N/m2 = 1 Pa = 10 μb
声压级:一个声音的声压与基准声压之比的常用对数乘以20。 Lp = 20lg (p/p0) (dB) ( 在0~120分贝之间) 式中
p0——参考声压(基准声压), p0=2′10-5N/m2,使人耳感 到 疼痛的上限声压为20N/m2
声强级:一个声音的声强与基准声强之比的常用对数乘以10。 LI = 10lg (I/I0 ) (dB) ( 在0~120分贝之间) 式中I0——参考声强(基准声强), I0=10-12 W/m2,使人耳感到疼痛的上限声压为1 W/m2。
声功率级:一个声音的声功率与基准声功率之比的常用对数乘以10。
LW = 10lg W/WO (dB) ( 在0~120分贝之间)
式中 W0——参考声功率(基准声功率),W0 =10-12 W
声音的叠加:P270-271公式
频谱表示某声音频率组成及各频率音量的大小
倍频程(倍频带):f2 / f1=2n, n=1,中心频率:125,250,500,1000,2000,,4000…Hz。
1/3倍频程(1/3倍频带): f2 / f1=2n, n=1/3 2.掌握声音在户外的传播的规律和计算
(一)点声源随距离的衰减
在自由声场中,声功率为 W 的点声源,在与声源距离为 r 处的声压级 Lp 和距离 r 的关系式:
Lp =Lw – 11 – 20 lg r (dB)
从上式可以看出,观测点与声源的距离增加一倍,声压级降低 6 dB,
(二)线声源随距离的衰减
线声源,如公路上的车辆,声波以圆柱状向外传播,当线声源单位长度的声功率为W,在与声源距离为 r 处的声强为 声压级为:
Lp = Lw – 8 – 10 lgr (dB)
因此,观测点与声源的距离每增加一倍,声压级降低3 dB。
(三)面声源随距离的衰减
如果观测点与声源的距离比较近,声能没有衰减,在距声源较远的观测点有3 ~ 6dB的衰减。
3.理解声音的三要素;掌握声波的反射、折射、衍射、扩散、吸收和透射等概念;理解驻波和房间共振现象以及克服此现象的措施。
(一)声反射
声波在传播过程中,遇到一块其尺度比波长大得多的障板时,声波将被反射。对于平面,反射声波呈球状分布,曲率中心就是声源的“像”。凹面使声波聚集,凸面使声波发散。 (二)声折射
声波在传播过程中,遇到介质密度变化时还会发生折射。声波在空气中传播时,白天由于近地面的气温较高,声速较大,声速随地面高度的增加而减少导致 传播方向向上弯曲;夜晚相反。 (三)声衍射
声音在传播的过程中,如果遇到比波长大的障壁或构件时,声音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的
现象叫声衍射。同样尺寸的反射板对低频声的衍射作用较大,反射作用较少。 (四)声扩散
声波在传播过程中,如果遇到凸的表面,其突出的部分如果不小于入射声波波长的1/7时,会发生声扩散。 (五)声吸收
声波入射到建筑构件时,声能的一部分被反射,一部分透过构件,还有一部分由于构件的振动或声音在其中传播时介质摩擦、热传导而被损耗,我们通常说它被材料吸收。
吸声系数是指被吸收的声能(即没有被表面反射的部分)与入射声能之比。
材料的吸声量:材料表面的面积(平方米)乘以材料的吸声系数。单位为平方米(m2) 六)声透射
材料的透声能力以透射系数 τ 表示,材料的透声能力愈强( τ 值大),材料的隔声能力愈差。工程中用隔声量表示建筑构件的隔声性能。 七)驻波
当两列相同的波在同一直线上相向传播时,叠加后产生的波。