建筑物理声学小抄.doc

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1、混响声与回声有何区别？

它们和反射声的关系怎样？

答：

混响声实在前次反射后陆续到达的，经过多次反射的声音的统称。

回声是长时差的强反射声或直达声后50ms到达的强反射声。

混响声和回声都是由反射声产生的，混响声的长短与强度将影响厅堂的音质，如清晰度和丰满度，回声使声音产生声缺陷。

2、房间共振对音质有何影响？

什么叫共振频率的“简并”？

如何避免？

答：

（1）某些振动方式的共振频率相同，即出现了共振频率的重叠现象，尤其是当三个边长有两个相等或全等时，会有许多共振频率相同，称为共振频率的“简并”。

（2）房间共振现象的出现会对室内音质造成不良影响，特别是在小型播音室和录音棚中传声器的布置带来的困难。

（3）为了克服“简并”现象，使房间共振频率范围变宽。

或避免集中于某几个频率，需选择合适的房间尺寸，比例和形状，以改变房间的简正方式，同时应避免房间边长相同或形成简单整数比，吸声材料也应不规则分布。

3、不同的吸声材料和吸声结构有着不同的主要吸声范围，是指不同的材料对吸不同频率声音有着不同的效果。

试说明多孔材料、空腔结构、薄板结构分别适用于哪个频段的吸声？

答：

多孔材料本身具有良好的中高频吸收，背后留有空气层时还能吸收低频。

空腔结构一般吸收中频，与多孔材料结合使用吸收中高频，背后留大空腔还能吸收低频。

薄板结构具有低频的吸声特征。

4、多孔吸声材料是应用最广泛的吸声材料，但它也最容易受到环境、安装、施工的影响，请指出在使用多孔吸声材料时应注意的问题。

答：

（1）材料中空气的流阻

（2）孔隙率（3）材料厚度（4）材料表观密度（5）材料背后的空气层（6）饰面的影响（7）声波的频率与入射条件（8）材料吸水、吸湿。

5、穿孔板吸声结构随穿孔的孔径增大，吸声的共振频率如何变化？

而当穿孔板的空洞被施工喷涂堵塞时，对吸声频率有何影响？

答：

穿孔板吸声结构随穿孔的孔径增大，吸声的共振频率增大。

当穿孔板的空洞被施工喷涂堵塞时，穿孔率降低，从而穿孔板吸声结构的共振频率降低。

6、多孔材料的吸声系数随着声波的入射频率的提高而增大。

7、多孔材料随厚度的增加，吸声能力向哪一方向转移？

随表观密度增加又如何？

答：

同种多孔材料，随着厚度的增加，中、低频范围的吸声系数会有所增加，并且吸声材料的有效频率范围也会扩大。

随着材料表观密度的增加，吸声系数有所不同。

一般来说，一种多孔材料的表观密度有其最佳值。

但是，对于纤维材料，在相同的条件下，系数还要受到纤维粗细和形状不同的影响。

8、什么是吻合效应？

在建筑围护结构的设计中应怎样避免吻合效应的影响？

“吻合效应”是声波斜入射时在一定的频率范围使墙体发生弯曲共振的现象。

这时入射声波沿墙体激发的弯曲波的波长在声波入射方向的投影等于入射波的波长。

（1）一般硬而厚的墙体可降低吻合临界频率

（2）软而薄墙体可提高临界频率（3）在墙上做凹槽或在墙表面加一层软面层等，都可以提高临界频率。

在隔声设计中应设法使“吻合效应”不发生在主要的声频范围125~4000HZ。

9、当所需的吸声降噪量较高且车间面积较大时，一般可对车间内的哪些界面进行吸声处理？

答：

在房间面积较大，尤其是扁平状大面积房间，一般可只作平顶的吸声处理。

当声源集中在局部区域而噪声影响整个室内时，应在声源所在区域的天花板及墙面作局部吸声处理，并且宜同时设置隔声屏障.。

10、在进行总体布局和建筑平、剖面设计时，需注意哪些问题?

答：

（1）在进行总图设计中，应使建筑物尽可能远离噪声源，把对噪声不明感的房间布置在临噪声源的一侧

（2）采用内天井布置时，应考虑天井四周房间的用途，避免互相干扰。

（3）进行合理的分区，把产生高声级噪声的房间与其他房间分开，并将噪声源集中布置。

（4）在住宅建设设计中，厨房、厕所，电梯机房等不得设在卧室和起居室的上层，也不得将电梯与卧室、起居室相邻布置。

与卧室相邻布置的厨房和卫生间的管道设备等传声构件，不得沿卧室一侧的墙壁设置。

（5）采用隔声屏障和隔声罩。

（6）利用门斗或套件，并在其中布置吸声材料，使其成为隔声的“声闸”。

（7）利用交错布置房门或“隔壁墙”来增大声的传播距离以降低噪声级。

（8）当室内采用吊顶时，分户墙必须将吊顶内的空间完全分隔开

1．在声音物理计量中为何采用“级”的概念？

答：

声压变化数值范围大、人耳对声音的感觉量近似与声压值的对数成正比

2．绕射（或衍射）和反射与频率具有什么关系？

答：

频率越低绕射现象越明显，反射障碍物的尺寸越大

3．为什么混响时间相同的大厅音质不同？

答：

厅堂的音质除了与混响时间有关外，还与反射声的时间分布和空间分布相关，因此混响时间相同的大厅音质不一定相同。

4．厅堂音质设计中可能出现的声缺陷有哪些？

答：

回声（颤动回声）、声聚焦、声影、噪声

5．经过严格的设计后，混响时间设计值仍与混响时间实测值存在误差的原因有哪些？

答：

公式误差、实际材料吸声系数与计算值的误差、施工质量

6、简述哈斯（Hass）效应及其在音质设计中的应用。

答：

哈斯效应指直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声。

直达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回声”。

根据哈斯效应，人耳在多声源发声内容相同的情况下，判断声源位置主要是根据“第一次到达”的声音。

因此，剧场演出时，多扬声器的情况下要考虑“声象定位”的问题。

7、简述掩蔽效应及声音的掩蔽特性。

答：

人耳对一个声音的听觉下限（听阈）因另外一个声音的存在而提高现象叫掩蔽效应。

频率相近的声音，掩蔽作用大；低频声对高频声的掩蔽作用大；高频声对低频声的掩蔽作用小。

一个声音高于另一个声音10dB，掩蔽效应就很小。

8、简述多孔材料的吸声机理和吸声特点。

答：

吸声肌理：

（1）当声波入射到多孔材料上，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。

由于空气的粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩擦，使声能转化为摩擦热能而吸声。

（2）空气振动是不断压缩和膨胀的过程，与多孔骨架发生热交换也减少声能。

吸声特点：

总趋势是随频率的增加而增加，伴有起伏，且起伏随增加而变化平缓，一般吸收中高频，加空气层后也吸收低频。

9、影响多孔吸声材料吸声的因素有哪些？

说明是如何影响的？

答：

影响因素：

（1）材料对空气的阻流；

（2）材料的孔隙率；（3）材料的厚度；（4）材料的密度；（5）材料背后的条件；（6）饰面的影响；（7）声波的频率和入射条件；（8）吸湿、吸水的影响。

多孔吸声材料，如玻璃棉、岩棉、泡沫塑料、毛毡等具有良好的吸声性能，不是因为表面粗糙，而是因为多孔材料从表到里具有大量均匀、互相连通的微孔，且表面微孔向外敞开、具有适当的通气性。

10、简述穿孔板吸声机理和吸声特点。

答：

这种吸声结构是亥姆霍兹共振器的组合。

为了了解这种吸声结构的吸声机理，我们可以回想往玻璃瓶内倒水时所听到的声音。

瓶里的水愈多，声音的频率就愈高，瓶内的空气在某一频率产生共振。

与玻璃瓶可以作为一个空腔共振器一样，穿孔板上的每个小孔及其对应的背后空气层，形成了一排排的空腔共振器或者说可以看做是无限多个共振器系统。

当入射声波的频率和这个系统的固有频率相同时，在穿孔孔径的空气就会因共振而剧烈振动。

在振动过程中主要由于穿孔附近的摩擦损失而吸声声能。

11、室内良好音质应具备哪些的条件？

答：

（1）合适的响度；

（2）声能分布均匀；（3）有满意的清晰度、明晰度、丰满度和立体感；（4）有合适的混响时间；（5）动态范围大；（6）无任何声学缺陷。

12、声波在建筑中传播有哪三种途径？

按传播途径的不同可分为哪两种声音？

答：

声波传入围护结构的三种途径：

（1）空气：

通过孔洞、缝隙传入；

（2）透射：

声波结构产生振动再辐射；（3）撞击和机械振动：

结构振动再辐射。

按传播途径的不同分为：

空气声和固体声。

13、简述门窗的隔声措施和楼板的隔声措施。

答：

提高门隔声能力的关键在于门扇及其周边缝隙的处理。

隔声门应为面密度较大的复合构造，门扇周遍应当密缝。

对于经常需要开启的门可以设计“声闸”，即设置双层门并在双层门之间的门斗内壁铺贴强吸声材料。

楼板：

在承重楼板上铺放弹性面层，在楼板承重层与面层之间设置弹性垫层，以减弱结构层的振动，在承重楼板下加吊顶。

14、简述噪声的危害及其防止的基本方法。

答：

噪声的危害：

（1）噪声损伤听觉；

（2）干扰睡眠；（3）干扰语言交流；（4）引起多种疾病；（5）对工作效率有影响；（6）对建筑物有影响。

防止方法：

（1）室内吸声减噪；

（2）隔声降噪；（3）设置隔声屏障；（4）设置隔声罩；（5）采用消声器控制气流噪声；（6）使用减震器。

波阵面：

声波从声源发出，在某一介质内向某一方向传播，在同一时间到达空间各点的包络面称为波阵面。

声线：

假想的用于描述声音传播方向的方向线，垂直于波阵面而离开声源。

吸声量：

是指材料的吸声面积与其吸声系数之乘积单位为m2。

声透射：

是指声能透过建筑物体而传递的现象。

透射系数表示建筑构件的透射能力。

隔声量：

是指建筑构件的传声损失。

声功率：

单位时间内物体向外辐射的能量W。

（瓦或微瓦）

声强：

单位时间内通过声波传播方向垂直单位面积上的声能。

声压：

空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏

响度：

指人感受到的声音的响亮程度，单位为宋。

等响线：

是指相同响度条件下，声压级与频率的关系曲线。

响度级：

表示响度级别的量称为响度级，单位是方

掩蔽级：

听觉下限（听阈）提高的分贝数

房间常数：

R表示了这个房间对声音的处理能力，与房间的墙面面积和吸音能力有关，大房间这个值较大。

稳态声压级：

当声源连续发生时，房间对声能的吸收与声源所发声能相等时的室内声压级称为稳态声压级。

混响时间：

声源停止发声后，声音从稳态声压级衰减60dB所经历的时间。

T60表示，单位为s。

驻波：

两列频率相同的波在同一直线上相向而行，叠加后所行成的波。

房间的简并现象：

当不同共振方式的共振频率相同时，出现共振频率的重叠，称为共振频率的“简并”。

混响半径（rc）：

直达声与混响声相等的点距声源的距离径称为混响半径。

空气流阻：

单位厚度时，材料两边空气气压和空气流速之比。

结构因子：

反映多孔材料内部纤维或颗粒排列的情况，是衡量材料微孔或狭缝分布情况的物理量。

吸声结构：

材料本身可以不具有吸声特性，但材料制成某种结构而产生吸声。

如穿孔石膏板吊顶。

墙体隔声指数：

将隔声频率特性曲线与标准曲线按一定方法进行比较而读得之数。

楼板隔声指数：

楼板隔绝撞击声。

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，这种象桥一样传递声能的现象被称为声桥。

1．建筑环境声学主要包括厅堂音质和噪声控制两大部分内容。

2．混响时间是指稳态声音　停止发声，室内稳态声能密度自原始值衰减到其百万分之一（室内声压级衰减60dB）　所需的时间。

3．测点处的声压值增加一倍，相应的声压级增加　6　分贝。

4．从规划和建筑角度出发，控制城市环境噪声的技术措施有：

　城市规模控制、区域规划、道路规划、建筑布局、屏障绿化。

5．改善撞击声干扰的主要方法有　面层法　、　垫层法　、　吊顶法　。

6．声波的绕射与频率有何关系：

频率越小，波长越长，绕射的现象越明显。

7．室内平均吸声系数小于　0.2　时，赛宾公式计算混响时间T60才基本正确。

8．影响多孔材料吸声系数的主要因素有　容重、厚度、后部空气层、表面处理、气流湿度。

9．厅堂内不出现回声，应特别注意　前部天花　、　楼座挡板　、　后墙　三个部位的设计。

10．声音是　弹性介质中，机械振动由近及远　　的传播。

11．材料的吸声系数是　透射声能+吸收声能　与　入射声能　的比值。

12．响度级的单位是　方　，响度的单位是　宋　。

13．房间的混响时间越　短　,声学缺陷明显。

14．声压级是某点的声压与　基准声压　之比的常用对数乘以　20　。

15．声闸设计的要点是　门的相对错位大　、　门的距离远　、　声闸内布置吸声材料　。

16．多孔材料最基本的构造特征是它的　透气　性。

17．直达声后　50ms　内到达的反射声称为早期反射声。

18．回声是强反射声突出于　混响　声而形成的，故应特别注意声程差大于17ｍ的反射声。

19．体型设计的基本原则是　充分利用直达声　、　争取反射声　、　消除声缺陷　。

20．Ａ声级是将　40　方等响曲线　倒置　后作为计权曲线所测得的声级。

21．厅堂的混响时间与　体积　成正比，与　吸声量　成反比。

22．扬声器的布置方式有　集中式　、　分散式　、　混合式　。

23．为保证声学实验室有高的隔振能力，整个系统的f/f0越　大　，效果越好。

24．从其定义讲，声压级属于　客观　计量，响度级属于　主观　计量。

25．多孔材料增大厚度可以使α的峰值向　低频　偏移。

26．减振系统的固有频率越　小　，减振效果越好。

27．房间的固有频率是指在其中可能出现的　驻波的频率。

28．确定厅堂的最佳混响时间，主要因素是功能　与　容积　。

29．某设备开与停时测得声压级为86与83分贝，则单纯的设备噪声声压级为83分贝。

30．单层均质墙体隔声的基本定律是　质量定律　。