建筑声学基本知识

建筑声学基本知识

一．声音的产生和声波的物理量

1．振动产生声音

振动物体的往复运动，挤压弹性介质形成往复变化的振动波；振动波在介质中传播，激起人耳的振动感受而产生声音。

声波是一种纵波，这给人耳或者绝大多数动物的听觉器官构造有关。

声波的传播是能量的传递，而非质点的转移。介质质点只在其平衡点附近来回振动而不传向远处。

声音是我们能够感到存在的振动纵波，人耳能感受的频率范围标准规定为20Hz~20000H；低于这个范围的是次声波, 高于这个范围的是超声波。

2．声波的基本物理量

声波的特性可以由波的基本物理量来描述。

频率：在1秒钟内完成全振动的次数，记作f，单位是Hz。

波长：声波在传播途径上，两相邻同相位质点之间的距离，记作λ，单位是m。

声速：声波在介质中传播的速度，记作c，单位是m/s，c=λf。

声速与声源特性无关，而与介质的压强和温度有关。

表达式为：c0=√(γP0/ρ0)

γ为空气比热比；P0大气剪静压；ρ0为空气密度。

常温常压下，空气中声速是343m/s，其他介质下各不相同。

压强的变化与压强变化引起的的空气密度变化互相抵消，声速主要与温度相关。

3．在声环境评价和设计中的物理量。

声压：声波在介质中传播时，介质中的压强相对于无声波时的介质静压强的改变量。

表达式为：P= P0cos (ωt-kr+φ)

P为r位置处的声压P a(N/m2)；P0为最大声压P a(N/m2)；k=ω/c0；φ为与轴向相位角。

常温下1个大气压强为1.0325x105P a

声强：是在单位时间内，通过垂直于传播方向上的单位面积内的平均声能量，是一个有方向矢量。I表示，单位是W/m2。

声强与声压的关系是：I= P2/(ρ0c0)

ρ0为大气密度，常温下ρ0 =1.21kg/m3；c0为声波在介质中传播的速度m/s。

声功率：声源在单位时间内向外辐射的声能，W表示，单位W。

声源声功率与声强的关系是：W=I.(4πr2)

其中，r是距声源的距离。

在自由声场中测得声压和已知距声源的距离，就可以算出声强以及声源的声功率。

4．声压级、声强级、声功率级

人耳容许的声压范围达10-5倍，声强范围为10-12倍，因此，用声压、声强描述声音不方便；所以，我们以20倍或10倍10的对数的相对值dB来描述。

声压级表达式：L P =20log(P/P0)

P为某位置处的声压N/m2；P0为人耳刚能分辨的在1000Hz时的基准声压，P0=2x10-5N/m2，0dB。

一般交谈的声压级为60dB，织布车间为100dB，达到120dB人耳会感到疼痛。

声强级表达式：L I=10 log (I/I0)

I为某位置处的声压P a N/m2；I0为基准声强，I0=10-12W/m2

常温常压下，声压级和声强级的数值基本相等。

声功率级表达式：L W=10 log(W/W0)

W为声功率W；W0为基准声功率，W0=10-12W。

二．声源与辐射特性

1．声源定义

点声源: 当声源的尺寸远小于声波波长或传播距离时，可看成无指向性的点声源。在距离声源中心等距离处，声压级相等，以球面波形式向外辐射声能。

线声源：由许多近似点声源组成的线阵，在垂直于声源直线等距离处，声压级相等，以近似柱面波形式向外辐射声能。长方向具有较强指向性。

面声源：由许多近似点声源组成的面阵，在垂直于声源平面的等距离处，声压级相等，以近似平面波形式向外辐射声能。各方向都有较强指向性。

人工声源往往是谐振式的，重要的频率特性有谐振频率fo，辐射带宽Δf和品质因数Q，Q=fo/Δf。

2．声源辐射的叠加

当几个声源同时作用于某一点时，在该点所产生的声压是各声源单独作用时在该点所产生的声压平方和的方根值。表达式为：P2=P12+P22+P32+…。

声压级按对数规律进行叠加，当n个声压级相同时，L p=20 log L0+10 log n

声强和声功率的叠加，可将各声源在某点产生的声强和声功率直接相加。

3．声源辐射的指向性：

声源指向性：是指声源辐射声音强度的空间分布；在距离声源中心等距离处，声压级不是相等的。

对于活塞振动，当声源的尺寸比波长大时，相当于由多个相同振动的点声源构成的声源，由于各点辐射的声波到达空间各点的时间不同，相位有差，干扰叠加后形成各方向辐射的不均匀的指向性辐射。

对于非活塞振动，由于声源各部分振动不一致，辐射的声波在空间各点的声压相位也会不同，干扰叠加形成各方向辐射的不均匀的指向性辐射。

通常频率越高，指向性越强；声源的尺寸比波长越大，指向性越强。

三．声波传播的特性

1. 在自由空间的传播

对于声源远小于声波波长的点声源或球面声源，由前述声压与声强关系式我们可以知道，声强与距离平方成正比，声压与距离成反比。

声源可看成是一个半径为a的平面活塞振动，其辐射特性如图示。

当轴向距离Z为临界距离Z g = a2/λ时，声压振幅极大。Z>Zg时，称为远场区，Z

远场中，离开声源的两个不同距离间的声压级差，随距离而逐渐衰减；近场中，活塞振动出现声压起伏的特性，测试要有正确的结果，必须知道近场与远场声压之间的关系，然后换算才能得到与远场一致的结果。

点声源衰减表达式为：?L p=20log(r2/ r1)

由此可知，当r2=2r1时，?L= -6dB。即离开声源距离每增加1倍，声压级下降6 dB。

线声源衰减表达式为：r2l/π时，?L p=20log(r2/ r1)。其中l为线声源长度。

当r2=2r1且r2

长方形面声源衰减表达式为：r2a/π，r2b/π时，

?L p=20log(r2/ r1)。.其中a、b为声源边长，且a

当r1>a/π，r2b/π时，即当声源长小于测试距离3.14倍时，近似点声源，离开声源距离每增加1倍，声压级下降6 dB。

2. 在管道中的传播

在管道中传播的声波波阵面不能扩散，因此在管中传播的是平面波；在管中传播的能量也不能分散，因此传播距离远。

直线管中传播的衰减量表达式：ΔLp=1.1(α/R n).l

α吸声系数；R n为管道截面与周长比，且R n=ab/(2(a+b))，a、b分别为管道宽高；l为管道长度。

声波传播到弯管，如果曲率半径较小，一部分会被反射。两边直线管部分长度超过2b，反射波将大于管中继续传播的声波。

管子面积突变带来声阻抗突变，在界面分别有反射和透射。

依照声压连续p i+p r=p t和体积速度连续S1(v i+v r)=S2v t，在界面处有反射声压与入射声压关系式：

p r/p i=(S1/S2-1)/(S1/S2+1)= (S1-S2)/ (S1+S2)，S1、S2分别为两边管子的截面积。

当S1>S2时，p r / p i>0，声压相位同相；当S1>>S2时，p r/p i =1，声波全反射；当S1

声压反射系数与透射系数分别为：r p=p r /p i=(S1/S2-1)/(S1/S2+1)；t p=1-(S1/S2-1)/(S1/S2+1)

声强透射系数与声功率透射系数分别为：t I=1-r p2=4/(1+S2/S1)2；t w=I t S2/ I i S1=4(S2/S1)/(1+S2/S1)2

对于中间插管的管子，其透射除了与两端管子大小有关外，还与插管长度有关，但与大小插管无关。

声强透射系数为：t I=4/((4coskD)2+ (S1/S2+S2/S1)2(sinkD)2)

S1、S2分别为两边管子的截面积；D为插管长度。

当kD=(2n+1)π/2，即D=(2n+1)λ/4时，透射系数最小t I=4/(S1/S2+S2/S1)2；当kD=nπ，即D=nλ/2时，透射系数最大t I =1；其中，n=0,1,2…。

即对某一频率的声波，当插管长度等于声波的1/4波长奇数倍时，声波透射能力最差，反射最强。当插管的长度等于声波波长的1/2整数倍时，声波将可以容易地通过。

对于带共振腔的管子，声强透射系数为：t I≈1/(1+(ρ0 c0)2/(4S2(ωM m-1/Ωc m)2))

S为管子的截面积；M m=ρ0l0S、C m=V0/(ρ0c02S2)，分别为支管口空气质量和腔体顺性。

当频率符合共振条件时，f r=(1/2π) √(1/M m C m) ，t I≈0，即：频率为f r的声波全部被共振腔吸收而被阻断。

对于带旁支的管子，声压透射系数为：r p=(ρ0c0/2S) /(ρ0c0/2S +Z b)；t p=Z b/((ρ0c0/2S) +Z b)；

声强透射系数为：t I=(R b2+X b2)/(ρ0c0/2S+X b2)；低频时，R b=ρ0S b2ω2/(2πc0)，X b=8ωρ0R b3/ 3。

对于带封闭旁支的管子，声强透射系数为：t I=(cot2kD)/((S b/2S)2+cot2kD)；D为旁支管长度；

kD=(2n-1)π/2，或D=(2n-1) λ/4时，t I=0。即封闭旁支管长度D等于声波的1/4波长奇数倍时，管口驻波共振使声波在旁支管短路而被阻断。

对于有限长度的管子管端辐射，当管子长度l=nλ等于1个波长的整数倍时，管口辐射和声源辐射同相位，图示声源及另一端管口向外辐射的声级会干涉而减低；当管子长度l=(2n-1)λ/2即等于1/2波长的奇数倍时，管口辐射和声源辐射反相位，图示声源及另一端管口向外辐射的声级会叠加而提高。

3. 在有限空间中的传播

声波在有限空间中的传播，除了直接来至声源的直达声外，受到壁面影响，还有壁面多次反射、折射、衍射、吸收、投射的影响。我们听到的声音，是这些直达声和最后达到的反射声叠加的结果。

远场条件下，单一直达声和自由空气中传播特性相同，符合随距离而逐渐衰减。

声波射到不同介质的界面时，由于在不同介质中传播的速度不同，会产生了声音的反射与折射等现象，部分能量被反射，部分能量被吸收，或者还有透射。

平面的反射：当反射面尺寸远大于声波的波长，声波将会向相反的方向传播。如果反射面的粗糙度甚小于波长时，声线满足反射角等于入射角的反射定律。

光滑表面对声波的反射遵循平方反比定律，即与距离平方成反比。反射波的强度取决于它们与声源的距离，以及反射表面对声波吸收的程度。

曲面的反射：与平面反射相比，由于凹凸面收聚和分散作用，凹面反射波的强度较强，凸面反射波的强度较弱。

反射系数：在单位时间内，被反射的声能与射入的总声能的比值，r表示。

表达式为：r=E r/E0E r为被反射的声能为，E0为射入的总声能。

声音的折射：声波在传播的过程中，遇到不同介质的分界面时，除了反射外，还会发生折射，从而改变声波的传播方向。温度与风向对声音的传播方向也会产生影响。

声音的衍射：声波通过尺寸比波长小得多的孔洞时，声波将不保持直线传播，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，声能的这一部分被带走。

声的吸收：声波入射到障碍物时，声能的一部分被反射，一部分透过障碍物，还有一部分由于障碍物的振动或介质摩擦转化成热能而被损耗，这部分损耗被障碍物吸收。

其中，声波在空气中传播时，由于振动的空气质点之间的摩擦，一小部分也会转化为热能，称为空气吸收。

吸声系数：在单位时间内，被吸收的声能与射入的总声能的比值,α表示。

表达式为：α=Eα/E0；Eα为被吸收的声能，E0为射入的总声能。

吸声量：单位面积内吸收声能的总量，A表示。

表达式：A=Sα；A=S1α1+S2α2+……

S为材料的面积。

声音透射：声波入射到障碍物时，声能的一部分被反射，一部分被吸收，还有一部分透过障碍物继续传播。

透射系数：在单位时间内，穿过障碍物后的声能，t表示。

表达式为：t=E t/E0；E t为被透过的声能，E0为射入的总声能。

透射量：单位面积内透过声能的总量，T表示。

表达式：T=St；T=S1t1+S2t2+……

S为材料的面积。

隔声量：声波被隔离程度的量，是透射量的倒数，R表示。表达式：R＝10log(1/T)

四．频带频谱和听觉特性

1．声音频带和频谱

假如我们把每高8度的音程标在坐标轴上，会发现相邻两个音程的频率关闭是成对数关系的，这说明人耳对音调的感受是对数关系log(f n+1/f n)= 常数，因此，凡与频率相关参数，频率轴均采用对数刻度。

频带是两个频率限值之间的连续频率，频带宽度既是频率上限值与下限值之差。

在频率轴上两个音高之间的距离为音程，从f1到f2的一个8度音程，音乐声学叫一个倍频程。

在一个倍频程带中，上限频率是下限频率的2倍；1/3倍频程带中，上限频率是下限频率的1.26倍。

即相邻两个频率之比是常数：f1 / f2=2n，n=1，n=1/2，n=1/3……。

声音的频谱：用来表示声音各组成频率的声压级分布的图表；图表以频率（或频带）为横坐标，声压级为纵坐标的频谱图表示。

具有单一频率的声音，称为纯音，其频谱图为一直线段；由频率离散的若干个分量复合而成的声音，称为复音，其频谱图为线状谱。

2．人耳的听觉特性

响度：是人耳对声音的主观尺度，相对应的物理量是声波的振幅，单位是Sone。

Sone被定义为1000Hz纯音的声压级为40dB时的响度。

等响曲线：取1000Hz纯音的某个声压级作为参考标准，听起来和它同样响的其他频率的纯音的各自声压级构成的一条曲线。

依次改变参考用的1000Hz纯音的声压级，就得到一组参考曲线。

该1000Hz的纯音声压级定义为该等响曲线的响度级，单位是Phon。

从等响曲线可知，人对2000~000Hz的声音的主观响度比较敏感，对频率越低或越高的声音越不敏感。当声音较大时，人耳感觉低高音都很丰满；声音较小时，感觉低高音弱，频带变窄。

对于复合音，不能直接使用等响曲线，其响度级需通过计算求得，或可用声级计测量得到。注意，声级计的声压级值示数是通过计权网络后的数值，称为A声级dB（A）、B声级dB（B）或C声级dB（C）。试听音量大小和设备本底噪声等与人耳响度感觉比较一致的的测试多用A声级。

双耳效应：由声源发出的声波到达双耳时有一定的时间差、声级差和相位差。人据此可判断声源的方位和远近，进行声像定位。

时差效应（Hass效应）：到达人耳的两个声音的时间间隔（称为“时差”）小于50ms，就觉得声音是连续的。

不超过50ms（即声程差为17m）可以加强直达声；而在50ms后到达的反射声，不会加强直达声；如果延时较长的反射声的强度比较突出，则形成回声。

掩蔽效应：是人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象。存在的干扰声音称为掩蔽声。

噪声的存在会干扰有用声信号的通讯，反过来，可以用不敏感的噪声去掩盖不想听到的声音。

可听频率宽度：年龄较轻的人能够感知较完整的的声频范围20Hz~20000Hz，随着人的衰老，可听频率范围会不断缩小，有的老年人可能只能听到40Hz~10000Hz。

可听声压范围：通常年轻人能够感知的最小声压大概在标准声压2x10-5 N/m2（0dB），声压级在120dB左右，人就会感到不舒服；大约达到140dB时耳内会感到疼痛；当声压级继续提高，会造成耳内出血，甚至破坏听觉机构。

五．室内声场

1．简正振动

当界面的几何尺寸与声波波长可比时，声的波动特性明显，可用波动理论来描述室内驻波共振影响。

驻波：声波垂直投射到一刚性反射平面，反射波与入射波干涉，在离反射面1/4波长基数倍的位置上反射波与入射波始终相位相反抵消，在离反射面1/2波长整数倍的位置上反射波与入射波始终相位相同叠加，这就是驻波。

在两个平行平面间形成的驻波，波长始终满足反射面间距l =(n/2)λ。

简正振动频率：f n=nc0/(2l)，n为正整数。

l =（1/2）λ，l=λ l =（3/2）λ，l= 2λ

当声源频率同其中某一频率相同时，就会激发共振，产生驻波。

在长方体三维空间形成的驻波，不仅是三个方向驻波叠加，也包括与可以分解为三个方向矢量的不平行波。

对于一个长、宽和高分别为l x、l y和l z的平行六面体房间，其简正振动频率f n可由下式计算：

f n=(c0/2)√((n x/l x)2+(n y/l y)2+(n z/n z)2)

式中n x、n y和n z为正整数或零，分别代表某种振动方式。

某一频率f r以下的简正振动模式个数：N=(4/3)πV(f r3/c03)+(1/4)S(f r2/c02)+(1/8)L(f r/c0)

式中V=l x l y l z为室内容积；S=2(l x l y+l y l z+l z l x)为室内总面积；L=4(l x+l y+l z)为室内总边长。

在容积小的房间内，低频范围的共振频率较少，频率的分布不均匀。如果l x、l y、l z的比例选择适当，不使共振频率简并，则分布可有所改善；一般采用非整数比的比例，以及1∶2∶4的调和级数的比例，也可参考下表。

下图所示为某些频率范围，峰顶括号内的数字即公式中的n x、n y、n z。

振动方式简并而堆积在一起，造成室内频率响应范围起伏很大，声场极不均匀；而且会使声源中符合上述情况的若干频率成分得到过分增强；也比别的频率衰减得更慢些。因此就会造成严重失真。

对于大房间和高频范围，由于简正频率较多，共振峰相互交叠，其效果可按统计声学方法来处理。

2．混响时间

如果忽略声的波动特性，从能量的观点出发，可用统计学手段来描述声场平均状态。

一个连续发声的声源在室内开始发声时，稳定声场并不立刻建立，是随时间逐步增长而达到稳定状态。声源停止发声后，声场也不会立刻消失，而有一随时间逐渐衰减的过程。

声能密度：声场中单位体积介质中所含有的声能量。

声源开始发声时，声能密度增长过程可用下式描述：D(t)=(4W/(c0A))(1-exp(-(c0A)/(4V))t)

式中D(t)为声能密度(焦／米)；W为声源功率(瓦)；c0为声速（米/秒）；A为室内表面总吸声量（米）；

V为房间体积m3；t为声源发声后经历的时间s。

当时间t比4W/(c0A)大得多时，可简化为：D =4W/(c0A)

此时声场达到稳定状态，声能密度达到极大值，它的大小仅与声源功率和室内表面的总吸声量有关。

声源停止发声后声能密度的衰减过程可以用下式描述：D(t)=(4W/(c0A))(exp(-(c0A)/(4V))t)

此式表明，室内总吸声量越大，衰减就越快；房间体积越大，衰减越慢。声源停止发声后，声音还会在室内延续的现象称为混响，其衰减过程为混响过程。

混响时间：声能密度衰减到原来的百万分之一，即衰减60dB所需时间。

赛宾Sabine实验公式：T60=0.161V/A

V为房间体积m3；A 为总吸声量且A=S1α1+S2α2+…；

爱润Eyring统计声学理论公式为：T60=55.2V/(-c0ln(1-αavg))

αavg为平均吸声系数，且包含空间各界面及不同入射角的平均值。

20°C时，c0=344m/s，爱润Eyring公式为：T60=0.161V/(-S.ln(1-αavg)

考虑空气吸收：T60=0.161V/(-S.ln(1-αavg)+4mV）

m为空气衰减系数。

当αavg为平均吸声系数<2时，T60=0.161V/(S.αavg+4mV）

在低频段，房间声场只有很少几个简正频率，驻波的影响，使空间声压级不均匀，需要用波动理论来描述和解决。

在简正频率较密集的高频段，需要用类似于光线分析一样的几何声学的方法来处理。

大房间高频段与低频段的分界频率：f m=2000√(T/V)

V为空间体积，T为混响时间。

3．稳态声压

当界面的几何尺寸远大于声波波长时，声的波动特性可忽略，可用几何声学方法研究声音的传播。这对房间体形的设计及查明室内有无声聚焦或声影区等音质缺陷，都是很有用的。

在几何声学中，假设声波如射线一样直线传播。

直达声：由声源直接达到空间中某点的声波叫直达声。直达声强度与声源到这点的距离平方成反比。

混响声：是经过界面一次或多次反射后相互叠加的声波。混响声的强度与房间总吸声量成反比。

稳态时，房间某点声压表达式：P2=P d2+P r2=Wρ0с0(1/(4πr2)+4/R)

其中，P d为直达声压，P r为混响声压，W为声源声功率，ρ0с0为空气特性阻抗，r为声源距离，R为房间常数且R= A /(1-αavg)。

引入声辐射的指向因素Qθ，声强I=WQθ/(4πr2)

P2=Wρ0с0(Qθ/(4πr2)+ 4/R)

如果声压与声功率都用级来表示，那么在封闭空间内，声源以功率W稳定辐射时，在距离r处的声压级为：L p=L w+10log(Qθ/(4πr2)+ 4/R)

直达声和混响声相等的临界距离，r c=√(QθR/(16π))=0.14√(Qθ/R)

在临界距离以内，以直达声为主，相当于自由声场，即符合距离增加一倍，声压级减低6dB；在临界距离以外，以混响声为主。

反射面吸声系数小，则空间常数小，混响声较大；混响声场为主的空间大，直达声为主的空间就小。

吸声很大的房间称为消声室，吸声很小的房间称为混响室。

4．脉冲响应

以上理论，都是以声源稳态辐射为前提的。

假如声源发出一声脉冲，具有指向性的脉冲声将以不同强度向周围传播，接收点获得的信号除了直达脉冲声外，还有说之而来的反射脉冲声。

反射脉冲声强度随时间分布规律是：先是直达声，后是离散先到的强反射，再后是随时间延迟而强度逐渐减弱的反射声。

如果房间形状和吸声分布合适，在稍经一段时间后，越来越密集的反射脉冲声强度按指数规律衰减。

衰减到60dB的时间，就是混响时间；延迟50ms内的早期反射声，有加强直达声作用。

六．噪声控制

噪声：是一种由为数众多的频率组成的，并具有非周期性振动的或波形不规则的复合声音。噪声按声音的频率可分为：<400Hz的低频噪声、400～1000Hz的中频噪声及>1000Hz的高频噪声。

噪声也是一种声音，具有前述声音的基本特性和规律。噪声的影响和它的强弱有关，噪声愈强，影响愈大。衡量噪声的主要物理量是声压级和声强级。

噪声干扰，除与噪声强度有关外，还与噪声的频谱、持续时间、重复出现次数以及人的听觉特性、心理、生理等因素有关。

控制噪声就是按照实际需要和可能，将噪声控制在某一适当范围内。这一范围所容许的最高噪声标准称为容许噪声级即噪声容许标准。对于不同用途的建筑物，有不同建筑噪声容许标准。

1．工业建筑噪声控制

控制噪声声源：工业机械和生活设备等，需要选用低噪声工艺的设备或者拥有内部减振、消声措施的设备，也需要对机械和生活设备的安装作业进行减振、消声。

控制噪声传播：在传播途径上降低噪声，改变声源已经发出的噪声传播。如采用多孔性材料吸声；隔声墙、隔声室、隔声罩等隔声、音屏障等隔声；利用反射、干涉与微观共振各种声学器械消声；以及合理规划建筑布局远离噪声源等。

控制接收噪声：在声源和传播途径上无法采取措施，或采取的声学措施仍不能达到预期效果时，就需要对接收者或受音器官采取防护措施。如长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞、耳罩或头盔等护具。

噪声按传播途径可分为两种：一是由空气传播的噪声，即空气声；一是由建筑结构传播的机械振动所辐射的噪声，即固体声。

在建筑物中实现固体声隔声，一般采用分离隔振方法。如采用不连续结构，在地面板与承重框架间配置弹性垫层材料，设置弹簧吊顶，把声源设备至于减振架等，在振动传播路径上实现分离。

2．功能房间的噪声控制

功能型房间的噪声要求较高，主要的处理措施是减振、隔声、消声。

噪声主要来源于室内的空调风机和连接室外的风管以及传递振动的地板墙体，以及工作设备设施等。

对空调风机等主要采取选择低噪音或者拥有减振、消声措施的设备，或可设于远离工作间的位置。

对风管的设计安装主要采取管道消声、减振安装、维持进出风压力平衡、加设风口消声器和按噪声要求高低合理规划等。

对于地板和墙体主要采用分离区隔的办法。对于要求不太高的，可选择隔振条件好的地板墙体的房间；对于要求较高的，可采取软性材料与地板墙体隔离装修；对要求特别高的如消声室等，需要把整个工作空间隔离悬浮。

七．功能性房间声学要求

最佳混响时间

理等措施来达到。下图所示为用吸声方式来解决混响时间需要的参考计算表：

声场均匀性

声场均匀性是，把房间各处听音位置的直达声和一次反射声进行均匀分布，克服某些明显声学缺陷，如聚

焦、反馈、共振等，以达到房间内部各听音位置上的声场基本一致。一般要求不超过10dB，主要通过合理分布

反射、减少驻波、吸声处理等措施来达到。

04 / 11 / 2015

附录:

声学专业基本知识

声学专业基本知识 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

声学专业基本知识的简单描述 1．人耳能听到的频率范围是20Hz—20KHz。 2.把声能转换成电能的设备是传声器。 3.把电能转换成声能的设备是扬声器。 4.声频系统出现声反馈啸叫，通常调节均衡器。 5.房间混响时间过长，会出现声音混浊。 6.房间混响时间过短，会出现声音发干。 7、唱歌感觉声音太干，当调节混响器。 8、讲话时出现声音混浊，可能原因是加了混响效果。 9、声音三要素是指音强、音高、音色。 10、音强对应的客观评价尺度是振幅。 11、音高对应的客观评价尺度是频率。 12、音色对应的客观评价尺度是频谱。 13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关。 14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大。 15、人耳对中频段的声音最为灵敏。 16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝。 17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大。 18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同。 19、等响曲线中，每条曲线上标注的数字是表示响度级。 20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg（输出电压/输入电压）。 21、响度级的单位为phon。 22、声级计测出的dB值，表示计权声压级。 23、音色是由所发声音的波形所确定的。 24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间，称为混响时间。 25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声。 26、声波的最大瞬时值称为振幅。

27、一秒内振动的次数称为频率。 28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响，这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度。 29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏。 30、人耳对100Hz以下，8K以上的声音感觉较迟钝。 31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用，属有益反射声作用。 32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用，属有害反射作用。 33、声音在空气中传播速度约为340m/s。 34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音，应当对观众附近的补声音箱加0.1s延时。 35、反射系数小的材料称为吸声材料。 36、透射系数小的材料称为隔声材料。 37、透射系数大的材料，称为透声材料。 38、全吸声材料是指吸声系数α=1。 39、全反射材料是指吸声系数α=0。 40、岩棉、玻璃棉等材料主要吸收高频和中频。 41、聚氨酯吸声泡沫塑料主要吸收高频和中频。 42、薄板加空腔主要吸收低频。 43、薄板直接钉于墙上吸声效果很差。 44、挂帘织物主要吸收高、中频。 45、粗糙的水泥墙面吸声效果很差。 46、人耳通过声源信号的强度差和时间差，可以判断出声源的空间方位，称为双耳效应。 47、两个声音，一先一后相差5ms--50ms到达人耳，人耳感到声音是来自先到达声源的方位，称为哈斯效应。 48、左右两个声源，声强级差大于15dB，听声者感到声源是在声强级大的声源方位，称为德波埃效应。 49、一个声音的听音阈因为其它声音的存在而必须提高，这种现象称为掩敝效应。 50、厅堂内某些位置由于声干涉，使某些频率相互抵消，声压级降低很多，称为死点。 51、声音遇到凹的反射面，造成某一区域的声压级远大于其它区域称为声聚焦。 52、声音在室内两面平行墙之间来回反射产生多个同样的声音，称为颤动回声。 53、由于反射使反射声与直达声相差50ms以上，会出现回声。 54、房间被外界声音振动激发，从而按照它本身的固有频率振动，称为房间共振。

中国古建筑基础知识

中国古建筑基础知识- 古建保护与修复 中国古代建筑的基本特征 1.建筑外形上的特征:具有屋顶,屋身与台基三部分。 2.建筑结构的特征:木构架结构(木构架:屋顶与屋身部分的骨架)。 基本做法:以立柱与横梁组成构架,四根柱子组成一间,一栋房子有几个间组成。 3.建筑群体布局的特征:组合原则:以院子为中心,四面布置建筑物,每个建筑物的正面都面向院子,并在这一面设门窗。规模较大的建筑由若干个院子组成。 有显著的中轴线,线上布置主要的建筑物,两侧的次要建筑多作对称的布置。 4.建筑装饰及色彩的特征 装饰细部:梁枋,斗拱,檩椽等结构构建经艺术加工发挥装饰作用。 色彩:古代建筑中最显著特征之一。宫殿庙宇中黄色琉璃瓦顶,朱红色屋身,檐下阴影里用蓝绿色略加点金,在衬以白色石台基,轮廓鲜明富丽堂皇。一般住宅中用青灰色的砖墙瓦顶,或用粉墙瓦檐,木柱,梁枋门窗等多用黑色,褐色或本色木面。 彩画:建筑装饰中的重要部分。做在檐下及室市内的梁,枋,斗拱,天花及柱头上。构图密切结合构件本身的形式,色彩丰富。明清时期常用的有与玺彩画,旋子彩画与苏式彩画。 藻井:中国传统建筑中天花板上的一种装饰。名为“藻井”， 含有五行以水克火,预防火灾之义。一般都在寺庙佛座上或宫殿的宝座上方。就是平顶的凹进部分,有方格形、六角形、八角形或圆形,上有雕刻或彩绘,常见的有“双龙戏珠”。 屋顶 中国古典建筑的外观特征极为明显,都由屋顶、屋身、台基三部分组成,史称“三段式”。三段式之中以大屋顶最为典型。中国古代建筑,在形态上的显著特征就是大屋顶。中国古代建筑的屋顶被称为中国建筑之冠冕,最显著的特征就是屋顶的流畅的曲线与飞檐,最初的功能就是为了快速排泄屋顶的积水,后来逐步发展成等级的象征。从汉代初得雏形至明清规格化,屋顶形式经历了漫长的演变历程,形成了完整的体系。中国古代建筑造型优美,尤其以屋顶造型最为突出,主要有庑殿、

中国古建筑基础知识

中国古建筑基础知识 - 古建保护与修复 中国古代建筑的基本特征 1．建筑外形上的特征：具有屋顶，屋身和台基三部分。 2．建筑结构的特征：木构架结构（木构架：屋顶和屋身部分的骨架）。 基本做法：以立柱和横梁组成构架，四根柱子组成一间，一栋房子有几个间组成。 3．建筑群体布局的特征：组合原则：以院子为中心，四面布置建筑物，每个建筑物的正面都面向院子，并在这一面设门窗。规模较大的建筑由若干个院子组成。有显著的中轴线，线上布置主要的建筑物，两侧的次要建筑多作对称的布置。 4．建筑装饰及色彩的特征 装饰细部：梁枋，斗拱，檩椽等结构构建经艺术加工发挥装饰作用。 色彩：古代建筑中最显著特征之一。宫殿庙宇中黄色琉璃瓦顶，朱红色屋身，檐下阴影里用蓝绿色略加点金，在衬以白色石台基，轮廓鲜明富丽堂皇。一般住宅中用青灰色的砖墙瓦顶，或用粉墙瓦檐，木柱，梁枋门窗等多用黑色，褐色或本色木面。 彩画：建筑装饰中的重要部分。做在檐下及室市的梁，枋，斗拱，天花及柱头上。构图密切结合构件本身的形式，色彩丰富。明清时期常用的有和玺彩画，旋子彩画和式彩画。 藻井：中国传统建筑中天花板上的一种装饰。名为“藻井”，含有五行以水克火，预防火灾之义。一般都在寺庙佛座上或宫殿的宝座上方。是平顶的凹进部分，有方格形、六角形、八角形或圆形，上有雕刻或彩绘，常见的有“双龙戏珠”。 屋顶 中国古典建筑的外观特征极为明显，都由屋顶、屋身、台基三部分组成，史称“三段式”。三段式之中以大屋顶最为典型。中国古代建筑，在形态上的显著特征是大屋顶。中国古代建筑的屋顶被称为中国建筑之冠冕，最显著的特征是屋顶的流畅的曲线和飞檐，最初的功能是为了快速排泄屋顶的积水，后来逐步发展

声学基础知识

由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。

声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关： 空气中，c =+或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。

声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。 自由场 在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。 消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。 自由场扩散场（混响场）

噪音-建筑声学不可忽视的参数精讲

噪音-建筑声学不可忽视的参数 在公共建筑和高层建筑中，传统粘土砖墙因其自重过大、土地保护等问题基本已被轻质隔墙取代。但轻墙隔声比粘土砖墙差，所以解决轻质隔墙的隔声问题是应用的关键问题。理论和实践都证明，试图使用单一轻质材料，如加气混凝土板、膨胀珍珠岩、陶粒混凝土等构成单层墙，隔声性能不可能好。这是因为单层墙的隔声受质量定律的控制，即墙越厚重、单位面积质量越大，隔声越好。所以单一轻质材料做成单层墙，不可能克服既要轻又要隔声好的矛盾。 本文就建筑声学中一些基本概念，结合纸面石膏板的隔声及应用进行一些讨论。 一、建筑声学的基本概念 1）声音 物体的振动产生“声”，振动的传播形成“音”。人们通过听觉器官感受声音，声音是物理现象，不同的声音人们有不同的感受，相同声音的感受也会因人而异。美妙的音乐令人陶醉，清晰激昂的演讲令人鼓舞，但有时侯，邻居传来的音乐声使人难以入睡，他人之间的甜言蜜语也许令人烦恼。建筑声学不同于其他物理声学，主要研究目的在于如何使人们在建筑中获得良好的声音环境，涉及的问题不局限于声音本身，还包括心理感受、建筑学、结构学、材料学甚至群体行为学等多方面问题。 人耳的听觉下限是0dB，低于15dB的环境是极为安静的环境，安静的会使人不知所措。乡村的夜晚大多是25-30dB，除了细心才能够体会到的流水、风、小动物等自然声音以外，其他感觉一片宁静，这也是生活在喧嚣之中的城市人所追求的净土。城市的夜晚会因区域不同而有所不同。较为安静区域的室内一般在30-35dB，如果你住在繁华的闹市区或是交通干线附近，将不得不忍受40-50dB（甚至更高）的噪声， 如果碰巧邻居是一位不通情达理的人，夜深人静时蹦蹦跳跳、高声喧哗，也许更要饱受煎熬了。人们正常讲话的声音大约是60-70dB，大声呼喊可达100dB。在中式餐馆中，往往由于缺乏吸声处理，人声鼎沸，声音将达到70-80dB，有国外研究报道噪声中进餐会影响健康。人耳的听觉上限一般是120dB，超过120dB的声音会造成听觉器官的损伤，140dB的声音会使人失去听觉。高分贝喇叭、重型机械、喷气飞机引擎等都能够产生超过120dB的声音。人耳听觉非常敏感，正常人能够察觉1dB的声音变化，3dB的差异将感到明显不同。人耳存在掩蔽效应，当一个声音高于另一个声音10dB时，较小的声音因掩蔽而难于被听到和理解，由于掩蔽效应，在90-100dB的环境中，即使近距离讲话也会听不清。人耳有感知声音频率的能力，频率高的声音人们会有“高音”的感觉，频率低的声音人们会有“低音”的感觉，人耳正常的听觉频率范围是20-20KHz。人耳耳道类似一个2-3cm的小管，由于频率共振的原因，在2000-3000Hz的范围内声音被增强，这一频率在语言中的辅音中占主导地位，有利于听清语言和交流，但人耳最先老化的频率也在这个范围内。一般认为，500Hz以下为低频，500Hz-2000Hz为中频，2000Hz以上为高频。语言的频率范围主要集中在中频。人耳听觉敏感性由于频率的不同有所不同，频率越低或越高时敏感度变差，也就是说，同样大小的声音，中频听起来要比低频和高频的声音响。 2）频率特性 声音可以分解为若干（甚至无限多）频率分量的合成。为了测量和描述声音频率特性，人们使用频谱。频率的表示方法常用倍频程和1/3倍频程。倍频程的中心频率是31.5、63、125、

声学专业基本知识

声学专业基本知识 The manuscript was revised on the evening of 2021

声学专业基本知识的简单描述 1．人耳能听到的频率范围是20Hz—20KHz。 2. 把声能转换成电能的设备是传声器。 3. 把电能转换成声能的设备是扬声器。 4. 声频系统出现声反馈啸叫，通常调节均衡器。 5. 房间混响时间过长，会出现声音混浊。 6.房间混响时间过短，会出现声音发干。 7、唱歌感觉声音太干，当调节混响器。 8、讲话时出现声音混浊，可能原因是加了混响效果。 9、声音三要素是指音强、音高、音色。 10、音强对应的客观评价尺度是振幅。 11、音高对应的客观评价尺度是频率。 12、音色对应的客观评价尺度是频谱。 13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关。 14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大。 15、人耳对中频段的声音最为灵敏。 16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝。 17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大。 18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同。 19、等响曲线中，每条曲线上标注的数字是表示响度级。 20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg（输出电压/输入电压）。

21、响度级的单位为phon。 22、声级计测出的dB值，表示计权声压级。 23、音色是由所发声音的波形所确定的。 24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间，称为混响时间。 25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声。 26、声波的最大瞬时值称为振幅。 27、一秒内振动的次数称为频率。 28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响，这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度。 29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏。 30、人耳对100Hz以下，8K以上的声音感觉较迟钝。 31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用，属有益反射声作用。 32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用，属有害反射作用。 33、声音在空气中传播速度约为340m/s。 34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音，应当对观众附近的补声音箱加延时。 35、反射系数小的材料称为吸声材料。 36、透射系数小的材料称为隔声材料。 37、透射系数大的材料，称为透声材料。 38、全吸声材料是指吸声系数α=1。 39、全反射材料是指吸声系数α=0。 40、岩棉、玻璃棉等材料主要吸收高频和中频。 41、聚氨酯吸声泡沫塑料主要吸收高频和中频。 42、薄板加空腔主要吸收低频。

建筑物理声学复习

建筑物理(声学复习)

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第1０章 建筑声学基本知识 1. 声音的基本性质 ①声波的绕射 当声波在传播途径中遇到障板时,不再是直线传播,而是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。 ②声波的反射 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。 ③声波的散射（衍射) 当声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，这种现象称为散射，或衍射。 ④声波的折射 像光通过棱镜会弯曲,介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。 白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤声波的透射与吸收 当声波入射到建筑构件（如顶棚，墙）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内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗（吸收）。 根据能量守恒定理: 0E E E E γατ=++ 0E ——单位时间入射到建筑构件上总声能; E γ——构件反射的声能; E α——构件吸收的声能； E τ——透过构件的声能。 透射系数0/E E ττ=； 反射系数0/E E γγ=； 实际构件的吸收只是E α,但从入射波和反射波所在空间考虑问题,常常定义吸声系数为： 11E E E E E γατ αγ+=-=- = ⑥波的干涉和驻波 １．波的干涉：当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时，在波重叠的区域内某些点处，振动始终彼此加强、而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消的现象。 2.驻波：两列同频率的波在同一直线上相向传播时,可形成驻波。

建筑声学基本知识

建筑声学基本知识 一．声音得产生与声波得物理量 1．振动产生声音 振动物体得往复运动,挤压弹性介质形成往复变化得振动波;振动波在介质中传播,激起人耳得振动感受而产生声音。 声波就是一种纵波,这给人耳或者绝大多数动物得听觉器官构造有关。 声波得传播就是能量得传递,而非质点得转移。介质质点只在其平衡点附近来回振动而不传向远处。 声音就是我们能够感到存在得振动纵波,人耳能感受得频率范围标准规定为20Hz~20000H;低于这个范围得就是次声波, 高于这个范围得就是超声波。 2．声波得基本物理量 声波得特性可以由波得基本物理量来描述。 频率:在1秒钟内完成全振动得次数,记作f,单位就是Hz。 波长:声波在传播途径上,两相邻同相位质点之间得距离,记作λ,单位就是m。 声速:声波在介质中传播得速度,记作c,单位就是m/s,c=λf。 声速与声源特性无关,而与介质得压强与温度有关。 表达式为:c0=√(γP0/ρ0) γ为空气比热比;P0大气剪静压;ρ0为空气密度。 常温常压下,空气中声速就是343m/s,其她介质下各不相同。 压强得变化与压强变化引起得得空气密度变化互相抵消,声速主要与温度相关。 3．在声环境评价与设计中得物理量。 声压:声波在介质中传播时,介质中得压强相对于无声波时得介质静压强得改变量。

表达式为:P= P0 cos (ωt-kr+φ) P为r位置处得声压P a(N/m2);P0为最大声压P a(N/m2);k=ω/c0;φ为与轴向相位角。 常温下1个大气压强为1、0325x105P a 声强:就是在单位时间内,通过垂直于传播方向上得单位面积内得平均声能量,就是一个有方向矢量。I表示,单位就是W/m2。 声强与声压得关系就是:I= P2/(ρ0c0) ρ0为大气密度,常温下ρ0 =1、21kg/m3;c0为声波在介质中传播得速度m/s。 声功率:声源在单位时间内向外辐射得声能,W表示,单位W。 声源声功率与声强得关系就是:W=I、(4πr2) 其中,r就是距声源得距离。 在自由声场中测得声压与已知距声源得距离,就可以算出声强以及声源得声功率。 4．声压级、声强级、声功率级 人耳容许得声压范围达10-5倍,声强范围为10-12倍,因此,用声压、声强描述声音不方便;所以,我们以20倍或10倍10得对数得相对值dB来描述。 声压级表达式:L P =20log(P/P0) P为某位置处得声压N/m2;P0为人耳刚能分辨得在1000Hz时得基准声压,P0=2x10-5N/m2,0dB。 一般交谈得声压级为60dB,织布车间为100dB,达到120dB人耳会感到疼痛。 声强级表达式:L I=10 log (I/I0) I为某位置处得声压P a N/m2;I0为基准声强,I0=10-12W/m2 常温常压下,声压级与声强级得数值基本相等。 声功率级表达式:L W=10 log(W/W0) W为声功率W;W0为基准声功率,W0=10-12W。 二．声源与辐射特性 1．声源定义 点声源: 当声源得尺寸远小于声波波长或传播距离时,可瞧成无指向性得点声源。在距离声源中心等距离处,声压级相等,以球面波形式向外辐射声能。

中国建筑史的基本知识

中国建筑史的基本知识 一、概述 中国古代建筑运用了木构框架结构体系，可分为承重的梁柱结构部分，即所谓大木作，及仅为分隔空间或装饰之目的的非承重装修部分，即所谓小木作。大木作包括梁。擦。柿、椽、柱等，小木作则是门、窗、隔扇、屏风以及其他非结构部件。 中国古代木结构大致可分为抬梁式（叠梁式X穿斗式、井干式三种。梁柱间运用棉卯结合，由于律卯是绞接，因此这种方式使屋架在受水平外力（地震、风力等）时，能有一定的可变性与适应性。 北宋李诫所著《营造法式》和清工部颁布的《工程做法则例凡是我国古代最著名的两部建筑学术著作。其中规定了类似于现代建筑模数制（宋代用“材”，清代用“斗口”为标准）和构件的定型化。 在大木作中，斗拱的产生与发展演变是中国古代建筑史上最为重要和最具特色的。它以短木层层出跳，保证短小的拱木仅正心受压（不是受弯X 因此发挥了木材的受压特性，并承托了一定距离的出跳重量。而且它也是屋顶梁架与柱子间在结构与外观上的过渡构件。因此，斗拱具有结构与装饰的双重作用。到了明清时期，斗拱尺寸变小，受力作用减少，逐渐演变为装饰性构件。 中国传统的单座建筑殿堂房舍等平面构成一般都以“柱网” 的布置方式来表示，也就是说，单体平面主要是一种完全根据结构要求而来的形式，并没有因为使用功能的要求而成为一个复杂的组织。比如，谈到唐代的佛光寺大殿平面，为金厢斗底槽，这一名词则是指其平面结构布置是内外两圈柱。 在平行的纵向柱网之间的面积一般称为间或开间，横向方面，习惯以“步架”来称谓。步架是指相邻檀木之间的水平距离。檀木的位置与间距都有定制，很少任意增减，因此可用来表达进深的尺度。为了配合使用要求，在结构上出现了增减柱距和减柱造等结构上的变化，从而得到更多更灵活的平面形式。增减柱距称为移柱造，移往造在辽、金、元时非常盛行，大概是此时受《营造法式》的限制较少所致，因而结构上有很多创新。 佛塔和园林建筑不受规制的约束，因此单体平面形式多变。 中国传统的建筑群基本上是一组或多组建筑围绕一个中心空间构成，即所谓层层深人的院落空问组合，这种方式延续了几千年。古代单体建筑中是用“间” 作为度量单位，对于建筑群则以“院”来表示，无院不成群。 中国古建筑的屋顶形式分为5种主要类型，即庞殿、歇山、攒尖、悬山及硬山，按重要性可设重檐（图16l人建筑物等级由高到低分别为：①屋顶：重檐戾殿、重檐歇山。重檐攒尖、单檐鹿殿、单檐歇山、单檐攒尖、悬山、硬山。②开间：清代最高为11问，依次为9、7、5、3间。③色彩：由高到低为黄、赤、绿、青、蓝、黑、灰，宫殿用金。黄、赤色，民舍只可用黑、灰、白色为墙面及屋顶色调。 二、宫殿、坛庙、陵墓 （一）宫殿 1．我国已知最早的宫殿遗址是河南侵师二里头商代宫殿遗址，是至今发现的我国最早的规模较大的木架夯土建筑和庭院。 2．北京故宫。北京故宫始建于明永乐年间，是至今保存最完好的宫殿，居于北京城之中心。其平面为中轴对称、纵深布局，三朝五门，前朝后寝。中轴对称、纵深布局是中国

声学基础知识扫盲点

声学基础知识扫盲帖（原创） 1、人耳能听到的频率范围是20—20KHZ 2、把声能转换成电能的设备是传声器 3、把电能转换成声能的设备是扬声器 4、声频系统出现声反馈啸叫，通常调节均衡器 5、房间混响时间过长，会出现声音混浊 6、房间混响时间过短，会出现声音发干147 7、唱歌感觉声音太干，当调节混响器 8、讲话时出现声音混浊，可能原因是加了混响效果 9、声音三要素是指音强、音高、音色 10、音强对应的客观评价尺度是振幅 11、音高对应的客观评价尺度是频率 12、音色对应的客观评价尺度是频谱 13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关 14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大 15、人耳对中频段的声音最为灵敏 16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝 17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大 18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同 19、等响曲线中，每条曲线上标注的数字是表示响度级 20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg（输出电压/输入电压） 21、响度级的单位为phon 22、声级计测出的dB值，表示计权声压级 23、音色是由所发声音的波形所确定的 24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间，称为混响时间 25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声 26、声波的最大瞬时值称为振幅 27、一秒内振动的次数称为频率 28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响，这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度 29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏 30、人耳对100Hz以下，8K以上的声音感觉较迟钝 31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用，属有益反射声作用 32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用，属有害反射作用 33、声音在空气中传播速度约为340m/s 34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音，应当对观众附近的补声音箱加0.1s延时 35、反射系数小的材料称为吸声材料 36、透射系数小的材料称为隔声材料 37、透射系数大的材料，称为透声材料

声学专业基本知识

声学专业基本知识 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

声学专业基本知识的简单描述？ 1．人耳能听到的频率范围是20Hz—20KHz。 2. 把声能转换成电能的设备是传声器。 3. 把电能转换成声能的设备是扬声器。 4. 声频系统出现声反馈啸叫，通常调节均衡器。 5. 房间混响时间过长，会出现声音混浊。 6.房间混响时间过短，会出现声音发干。 7、唱歌感觉声音太干，当调节混响器。 8、讲话时出现声音混浊，可能原因是加了混响效果。 9、声音三要素是指音强、音高、音色。 10、音强对应的客观评价尺度是振幅。 11、音高对应的客观评价尺度是频率。 12、音色对应的客观评价尺度是频谱。 13、人耳感受到声剌激的响度与声振动的频率有关。 14、人耳对高声压级声音感觉的响度与频率的关系不大。 15、人耳对中频段的声音最为灵敏。 16、人耳对高频和低频段的声音感觉较迟钝。 17、人耳对低声压级声音感觉的响度与频率的关系很大。 18、等响曲线中每条曲线显示不同频率的声压级不相同,但人耳感觉的响度相同。 19、等响曲线中，每条曲线上标注的数字是表示响度级。 20、用分贝表示放大器的电压增益公式是20lg（输出电压/输入电压）。

21、响度级的单位为phon。 22、声级计测出的dB值，表示计权声压级。 23、音色是由所发声音的波形所确定的。 24、声音信号由稳态下降60dB所需的时间，称为混响时间。 25、乐音的基本要素是指旋律、节奏、和声。 26、声波的最大瞬时值称为振幅。 27、一秒内振动的次数称为频率。 28、如某一声音与已选定的1KHz纯音听起来同样响，这个1KHz纯音的声压级值就定义为待测声音的响度。 29、人耳对1~3KHZ的声音最为灵敏。 30、人耳对100Hz以下，8K以上的声音感觉较迟钝。 31、舞台两侧的早期反射声对原发声起加重和加厚作用，属有益反射声作用。 32、观众席后侧的反射声对原发声起回声作用，属有害反射作用。 33、声音在空气中传播速度约为340m/s。 34、要使体育场距离主音箱约34m的观众听不出两个声音，应当对观众附近的补声音箱加延时。 35、反射系数小的材料称为吸声材料。 36、透射系数小的材料称为隔声材料。 37、透射系数大的材料，称为透声材料。 38、全吸声材料是指吸声系数α=1。 39、全反射材料是指吸声系数α=0。 40、岩棉、玻璃棉等材料主要吸收高频和中频。 41、聚氨酯吸声泡沫塑料主要吸收高频和中频。 42、薄板加空腔主要吸收低频。

园林建筑基本知识

园林建筑基本知识 1.中国古代建筑的结构与构架形式。 中国古代建筑的差不多结构形式有：1）抬梁式构架中国古代建筑木构架的要紧形式。这种构架的特点是在柱顶或柱网上架梁，梁层间垫短柱或木块，梁中间立小柱或三角撑，形成三角形屋架。2）穿斗式构架中国古代建筑木构架的一种形式，穿斗式构架的特点是沿房屋的进深方向按檩数立一排柱，每柱上架一檩，檩上布椽，屋面荷载直截了当由檩传至柱，不用梁。 3）井干式一种不用立柱和大梁的房屋结构。这种结构以圆木或矩形、六角形木料平行向上层层叠置，在转角处木料端部交叉咬合，形成房屋四壁，形如古代井上的木围栏，再在左右两侧壁上立矮柱承脊檩构成房屋。 2.中国建筑的屋顶形式： 中国古代建筑的屋顶形式及等级高低排列为庑殿、歇山、录顶、悬山、硬山、攒尖等形式，屋顶是等级的一大标志，犹如封建时代的冠冕和服饰。一样房屋只能做歇山顶、硬山顶、挑山顶等形式，唯有宫殿、庙宇才能用庞殿顶。 3.园林建筑设计的方法和技巧是什么？并论述在园林中的意义。 要点： 园林建筑设计的方法和技巧是立意、选址、布局、借景、尺度与比例、色彩与质感。 （1）立意：依照功能需要，艺术要求，环境条件等因素，通过综合考虑所产生出来的总的设计意图。在园林中，建筑的立意，有二个最差不多的因素是建筑功能和自然环境，二者紧密结合；另外环境也专门重要。 （2）选址：园林建筑设计从景观方面讲，是制造某种和大自然相谐调并具有某种典型景效的空间塑造。“相发合宜，构园得体”是进行园林建筑空间布局的一项重要准则。园林建筑选址，在环境条件上既要注意大的方面，也要注意细微的因素。 （3）布局：布局是园林建筑设计方法和技巧的中心咨询题。几个比较重要的布局咨询题：①空间组合形式；②对比、渗透与层次；③空间序列； （4）借景：其目的是把各种在形、声、色、香上能增加艺术乐趣，丰富画面构图的外界因素，引入到本景空间中，使景色更具有特色和变化。方法有“远借、邻借、仰借、俯借、应时而借。” （5）尺度与比例：园林建筑是供人们休憩、游乐、赏景的所在，一样应该轻松爽朗、富于乐趣和使人不尽回味的艺术气氛，因此尺度必须亲切宜人，给人心亲切的感受。

建筑声学试题审批稿

建筑声学试题 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

建筑声学 北京建筑大学李英 （一）建筑声学基本知识 1、常用的dB（A）声学计量单位反应下列人耳对声音的哪种特性？ A 时间计权 B 频率计权 C 最大声级 D 平均声级 提示：dB（A）是A声级的声学计量单位，人耳对低频不敏感，对高频敏感，A声级正是反映了声音的这种特性按频率计权得出的总声级。 答案：B 2、机房内有两台同型号的噪声源，室内总噪声级为90dB，单台噪声源的声级应为多少？ A 84d B B 85dB C 86dB D 87dB 提示：几个声压级相等声音的叠加其总声压级为： Lp=20lg（p/p0）+ 10lgn（dB），两个声压级相等的声音叠加时，总声压级比一个声音的声压级增加3dB。 答案：D 3、尺度较大的障板，对中、高频声波有下列哪种影响 A 无影响 B 反射 C 绕射 D 透射 提示：声音在传播过程中，如果遇到比波长大得多的障板时声波将被反射，如果遇到比波长小得很多的障板，声音会发生绕射。 答案：B 4、高频声波在传播途径上，遇到相对尺寸较大的障板时，会产生哪种声学现象？ A 反射 B 干涉 C 扩散 D 绕射 提示：声音在传播过程中，如果遇到比波长大得多的障板时声波将被反射，如果遇到比波长小得很多的障板，声音会发生绕射。 答案：A 注：此题和P53：19-1-12题完全一样，建议去掉原书中的19-1-12题 5、声波遇到哪种较大面积的界面，会产生声扩散现象？ A 凸曲面 B 凹曲面 C 平面 D 软界面 提示：声音遇到凸曲面扩散，遇到凹曲面聚焦，遇平面反射，遇软界面多被吸收 答案：A 注：此题和P53：19-1-9题完全一样，建议去掉原书中的19-1-9题 6、两个声音传至人耳的时间差为多少毫秒（ms）时，人们就会分辨出他们是断续的？ A 25ms B 35ms C 45ms D 55ms

中国建筑史试题库及参考答案(附知识点)

中国建筑史试题库及参考答案（附知识点） 《中国建筑史》试题库 一、选择1. “殿堂”式大木构架符合以下哪个特征D A 穿斗 B 内柱升高 C 彻上露明造 D 草栿2. 斗栱在《营造法式》的各作制度中属于：C A 小木作B 大木作C 铺作 D 檐下作 3. 一般认为，中国古代地方城市中的商业街应出现于： A A 宋 B 宋以前 C 明清 D 元 4. 宋辽金时期最精美的“天宫楼阁”见于以下哪座建筑C A 隆兴寺摩尼殿 B 晋祠圣母殿 C 华严寺薄伽教藏殿 D 少林寺初祖庵5. 宋代的“材”为C A 斗口高 B 斗口宽 C 单拱高B 单栱断面6. 天安门工程的最初设计承建者是： Ａ、宇文恺Ｂ、李诫Ｃ、蒯祥Ｄ、也黑迭尔 7.我国已知的最早采用榫卯技术构筑木结构房屋的建筑遗址是：Ａ、浙江余姚河姆渡遗址Ｂ、西安半坡母系氏族部落聚落遗址Ｃ、连云港藤花落龙山文化遗址Ｄ、西安客省庄龙山文化遗址8. 清代斗拱一般不含以下哪种功用A 模数化B 承重C 装饰D 材等 9.明清北京故宫建筑受以下哪个地域工匠系统影响最大

C A 晋B 冀C 苏 D 赣 10.中国拱券结构大致出现于B A 东周B 西汉C 唐宋 D 明清11. 以下哪一条与长城无关A A 宗法制度 B 秦始皇 C 胡服骑射 D 丝绸之路世纪将中国建筑介绍到欧洲的著名人物是 B A 南怀仁 B W·钱伯斯 C J ·朗世宁 D 汤若望13. 以下哪条不符合历史建筑保护的精神A A 全面保护 B 重点保护 C 有限保护 D 酌情保护14. 中国近代建筑中的复古主义思潮以下列哪一条为口号C A 历史主义B 民族形式C 中国固有形式D 民粹主义15. 迄今所知最早的四合院建筑遗址是： Ａ、河南偃师尸沟商城遗址Ｂ、陕西歧山凤雏村西周遗址Ｃ、河南偃师二里头遗址Ｄ、安阳洹北遗址16. 我国现存最早的城市地图是：Ａ、兆域图Ｂ、西京长安图Ｃ、平江府图Ｄ、清明上河图17. 汉代四象中指东方的是Ａ、青龙Ｂ、白虎Ｃ、朱雀Ｄ、玄武18. 清明上河图所表现的是城的风貌。 Ａ、西汉长安Ｂ、唐长安Ｃ、北宋汴梁Ｄ、明南京19. 我国宋代建筑的国家“标准和规范”是指： Ａ、《营造法式》Ｂ、《木经》Ｃ、《冶园》Ｄ、《工程做法》20. 下列建筑属于宋代建筑的是： Ａ、小雁塔Ｂ、摩尼殿Ｃ、飞云楼Ｄ、西安钟楼

声学基础知识

噪声产生原因 空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。 机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。液体流动噪声 液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。 电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。

声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关： 空气中，c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。

声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。 自由场 在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。 消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。 扩散场 声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。 人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。 自由场扩散场（混响场）

吸声-建筑声学常识及基本概念

建筑声学常识及基本概念:关于吸声 吸声是声波撞击到材料表面后能量损失的现象，吸声可以降低室内声压级。描述吸声的指标是吸声系数a，代表被吸收的声能与入射声能的比值。理论上，如果某种材料完全反射声音，那么它的a=0；如果某种材料将入射声能全部吸收，那么它的a=1。事实上，所有材料的a介于0和1之间，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收。 不同频率上会有不同的吸声系数。人们使用吸声系数频率特性曲线描述材料在不同频率上的吸声性能。按照ISO标准和国家标准，吸声测试报告中吸声系数的频率范围是100-5KHz。将 100-5KHz的吸声系数取平均得到的数值是平均吸声系数，平均吸声系数反映了材料总体的吸声性能。在工程中常使用降噪系数NRC粗略地评价在语言频率范围内的吸声性能，这一数值是材料在250、500、1K、2K四个频率的吸声系数的算术平均值，四舍五入取整到0.05。一般认为NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于0.4的材料才被认为是吸声材料。当需要吸收大量声能降低室内混响及噪声时，常常推荐使用高吸声系数的材料。离心玻璃棉属于高NRC吸声材料，5cm厚的24kg/m3的离心玻璃棉的NRC可达到0.90。 多孔吸声材料，如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等，吸声机理是材料内部有大量微小的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有高频吸收好。与墙面或天花存在空气层的穿孔板，即使材料本身吸声性能很差，这种结构也具有吸声性能，如穿孔的石膏板、木板、金属板、甚至是狭缝砖等，它的吸声机理是亥姆霍兹共振，类似于暖水瓶，外部空间与内部空间通过窄的瓶颈连接，声波入射时，在共振频率上与颈部的空气及内部空间之间产生剧烈的共振作用而损失声能。亥姆霍兹共振吸收的特点是只有在某些频率上具有较大的吸声系数。薄膜或薄板与其他结构体形成空腔时也能吸声，如木板、金属板等，这种结构的吸声机理是薄板共振，在共振频率上，由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。 冷却塔的落水噪声及其防治措施（冷却塔）(2007-09-04 15:20:04) 标签：家居/装修分类：设计方案近年来，冷却塔噪声对周围环境的影响已越来的引起人们的重视，开始出现了整治冷却塔噪声污染的呼声，妥善处理好冷却塔噪声对周围环境的影响问题正逐步成为全社会的共识。 1、冷却塔落水噪声的检测

建筑声学常识及基本概念关于隔声

建筑声学常识及基本概念:关于隔声 建筑声学, 概念, 隔声 为了保证室内环境的私密性，降低外界声音的影响，房间之间需要隔声。隔声与吸声是完全不同的概念，好的吸声材料不一定是好的隔声材料。声音进入建筑维护结构有三种形式。1）通过孔洞直接进入。2）声波撞击到墙面引起墙体振动而辐射声音。3）物体撞击地面或墙体产生结构振动而辐射声音。前两种方式为空气声传声，第三种方式是撞击声传声。 描述空气声传声隔声性能的指标是隔声量，隔声量的定义是R=10lg（1/τ），其中τ是透射声能与入射声能的比，隔声量的单位是dB。隔声量可以粗略地理解为墙体两边声音分贝数的差值，但绝对不是差值这样简单。孔洞的隔声量R=0dB，隔掉99%声能的隔墙的隔声量是20dB，隔掉99.999%声能的隔墙的隔声量是50dB。 墙体在不同频率下的隔声量一般并不相同，一般规律是高频隔声量好于低频。不同材料的隔声量频率特性曲线很不相同，为了使用单一指标比较不同材料及构造的隔声性能，人们使用计权隔声量Rw。Rw是使用标准评价曲线与墙体隔声量频率特性曲线进行比较得到的，标准评价曲线符合人耳低频不敏感的听觉特性。具体评价方法可参见国标GBJ121-88“建筑隔声评价标准”。 隔墙隔声存在质量定律，即单层墙越重隔声性能越好，单位面积的质量提高一倍，隔声量提高6dB。120砖墙的面密度为260kg/m2，隔声量为46-48dB；240砖墙的面密度为520kg/m2，隔声量为52-54dB。砖墙墙体过重，结构荷载负担较大，使用黏土砖也不利于耕地保护，因此，轻墙得以广泛使用。为了使轻墙达到良好的隔声性能，需要使用多层墙板内填吸声材料的方法。75龙骨内填玻璃棉的双面双层纸面石膏板墙的面密度只有60kg/m2左右，隔声量可以达到50dB。同样面密度的90厚加气混凝土板墙的隔声量只有36dB。对于住宅隔声，Rw应至少大于45dB，最好大于50dB。 描述撞击声传声隔声性能的指标是撞击声压级，它不同于空气声隔声量所表达的“隔掉声音的分贝数”，而是表示在使用标准打击器（一种能够产生标准撞击能量的设备）撞击楼板时，楼下声音的大小。撞击声压级越大表示楼板撞击声传声隔声能力越差，反之越好。撞击声压级反映了人在楼上活动时对楼下房间产生声音的大小。楼板撞击声压级随频率不同而变化，为了使用单一指标比较不同楼板的隔绝撞击声的性能，人们使用计权撞击声压级Lpn，w。Lpn，w同样使用标准评价曲线与撞击声隔声频率特性曲线进行比较得到的，具体评价方法可参见国标GBJ121-88“建筑隔声评价标准”。 比较理想的住宅楼板计权撞击声压级应小于65dB。然而，大量使用的普通10cm厚混凝土楼板计权撞击声压级为80-82dB，楼板隔声问题比较严重，住户多有抱怨，谁没有听到楼上的脚步声以及孩子的跑跳声的经历呢？采用浮筑地板的方法可以提高楼板隔声性能，如在结构楼板上铺一层高容重的玻璃棉减振垫层再做40mm厚的混凝土地面，计权撞击声压级可以小于60dB。

声学基础知识

噪声产生原因空气动力噪声 由气体振动而产生。气体的压力产生突变，会产生涡流扰动，从而引起噪声。如空气压缩机、电风扇的噪声。机械噪声 由固体振动产生。金属板、齿轮、轴承等，在设备运行时受到撞击、摩擦及各种突变机械力的作用，会产生振动，再通过空气传播，形成噪声。 液体流动噪声 液体流动过程中，由于液体内部的摩擦、液体与管壁的摩擦、或者流体的冲击，会引起流体和管壁的振动，并引起噪声。 电磁噪声 各种电器设备，由于交变电磁力的作用，引起铁芯和绕组线圈的振动，引起的噪声通常叫做交流声。 燃烧噪声 燃料燃烧时，向周围的空气介质传递了热量，使它的温度和压力产生变化，形成湍流和振动，产生噪声。

声波和声速 声波 质点或物体在弹性媒质中振动，产生机械波向四周传播，就形成声波（声波是纵波）。可听声波的频率为20～20000Hz,高于20KHz 的属超声波，低于20Hz 的属次声波。 点声源附近的声波为球面波，离声源足够远处的声波视为平面波，特殊情况（线声源）可形成柱面波。 声频( f )声速( c )和波长( λ ) λ= c / f 声速与媒质材料和环境有关： 空气中， c =331.6+0.6t 或t c +=27305.20 (m /s) 在水中声速约为1500 m /s t —摄氏温度 传播方向上单位长度的波长数，等于波长的倒数，即1/λ。有时也规定2π/λ为波数，用符号K 表示。 质点速度 质点因声音通过而引起的相对于整个媒质的振动速度。声波传播不是把质点传走而是把它的振动能量传走。

声场 有声波存在的区域称为声场。声场大致可以分为自由场、扩散场（混响场）、半扩散场（半自由场）。 自由场 在均匀各向同性的媒质中，边界影响可忽略不计的声场称为自由场。在自由场中任何一点，只有直达声，没有反射声。 消声室是人为的自由场，是由吸声材料和吸声结构做成的密闭空间，静谧无风的高空或旷野可近似为自由场。扩散场 声能量均匀分布，并在各个传播方向作无规则传播的声场，称为扩散场，或混响场。声波在扩散场内呈全反射。人为设计的混响室是典型的扩散场。无论声源处于混响室内任何位置，室内各处声压接近相等，声能密度处处均匀。 自由场扩散场（混响场）