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声学基础

声音(声波):是空气分子的振动。由物体的振动("声源")引起空气分子相应的振动,传入人耳导致鼓膜振动,通过中耳、内耳等一系列听觉器官的共同作用使人听到了声音。

声音的传播:声音是通过振动进行传播,在传播时由声源处向四周立体扩散的一组疏密波,引起与它相邻的空气分子随之振动,从而向外传播。声音传播的介质有液体、固体、空气。

声压级:声压就是大气压受到扰动后产生的变化,即为大气压强的余压,它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。由于声压的测量比较容易实现,通过声压的测量也可以间接求得质点速度等其它物理量,所以声学中常用这个物理量来描述声波。通常用分贝作为计量单位。

声音的频率:声波每秒的振动次数称为频率,频率在20Hz~20KHz之间称为声波,频率大于20KHz称为超声波,频率小于20Hz称为次声波。人耳听觉区域的频率范围为20-20000Hz。通常把1000 Hz以上的区域称为高频区,500 Hz -1000 Hz的区域称为中频区,低于500 Hz的区域称为低频区。对于声压级相同的声音,人耳对高频声音更加敏感。

混响:室内声源停止发声后,由于房间边界面或其中障碍物使声波多次反射或散射而产生声音延续的现象?;煜炜梢允故夷诘纳粼黾?5dB,同时会降低语言清晰度。对于音乐演奏的空间,如音乐厅、剧场等,需要混响效果使乐曲更加舒缓而愉悦。对于语言使用的空间,如电影院、教室、礼堂、录音室等需要减少混响使讲话更加清晰。因此,不同使用要求的房

假设声波在传播时碰到室内某一界面后(如天花、墙),一部分声能被反射,一部分被吸收(主要是转化成热能),一部分穿透到另一空间。

从能量角度来看: E0=Eγ+Eα+Ei

                     E0—入射声能;

                     Eγ—反射声能;

                     Eα—吸收的声能;

                     Ei—吸收的声能;


噪声定义:①在物理上指不规则的、间歇的、或随机的声振动;②在心理上指任何难听的、不和谐的声或干扰。

噪声控制:噪声控制是指采用隔声、吸声、隔振、减振等方法,使各种环境下的噪声低于允许的噪声级标准。

隔声量:指传声损失。简单说就是入射声能与透射声能相差的分贝数。

计权隔声量(A):人耳对声音强弱的感觉,不仅同声压有关,而且同频率有关。例如,人耳听声压级为67分贝、频率为100赫的声音,同听60分贝、1000赫的声音主观感觉是一样响。故人们采用声级计的A计权网络来测量声压级,用于噪声评价。

吸声:声音进入多孔材料后,声能转化为热能的效应,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。声波入射多孔吸声材料时由于空气的粘滞阻力,空气与孔壁的振动摩擦,使相当一部分声能转化成热能而被吸收,称为材料吸声。任何材料对入射声能或多或少都有一些吸声能力,平均吸声系数超过0.4的材料才称为吸声材料。

吸声系数:是指材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比。降噪系数:建筑构件表面在噪声降低中所使用的吸收系数。它等于250 Hz、500 Hz、1000Hz、1500Hz和2000Hz四个频率的吸收系数的平均值。

减振:是指减少各类机械中不需要的机械振动的措施。在实际工作中,人们常常采取仅使机械中某关键部位的和某频率范围内的振动衰减的措施,因此振动不能完全消除。一般的减振措施有减小激励作用、避开共振区、增加阻尼和使用减振材料(器)。

质量定律:质量定律是指决定墙或其它建筑板材隔声量的基本规律。质量定律说明,当墙的材料已经决定后,为增加其隔声量,唯一的办法是增加墙的厚度,厚度增加一倍,单位面积质量即增加一倍,隔声量增加6dB;该定律还表明,低频的隔声比高频的隔声要困难。实际工程经验表明,靠增加厚度所能获得的隔声量的增加比理论值低,厚度加倍,隔声量大约只增加4.5dB。

吻合效应:因声波入射角度造成的声波作用与隔墙中弯曲波传播速度相吻合而使隔声量降低的现象,叫做吻合效应。板在斜入射声波激发下产生的受迫弯曲波的传播速度Cf等于板固有的自由弯曲波传播速度Cb,则曾发生了“吻合”,这时候板就非?!八炒印钡馗嫒肷渖ㄍ淝?,使入射声能大量透射到另一侧去。

声桥: 板材直接固定在龙骨上时,受声一侧板的振动会通过龙骨传到另一侧板,这种像桥一样传递声能的现象被称为声桥。声桥越多、接触面积越大、刚性连接越强,声桥现象越严重,隔音效果越差。

环境噪声:在人们关心的场所所出现的残余噪声的总和。它是所处环境中由多个不同位置声源产生的总噪声。


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