声学常识及一些基本概念

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声学知识点总结归纳

声学知识点总结归纳

声学知识点总结归纳声学是物理学的一个分支,研究声音的产生、传播和接收。

声学知识在生活和工业中有着广泛的应用,包括音乐、通信、医学成像等领域。

下面我们将对声学的一些重要知识点进行总结归纳。

1. 声音的产生声音是由物体振动产生的一种机械波。

振动的物体使周围的空气受到压缩和膨胀,形成了一种往复的压力变化。

这些压力变化以波的形式传播,最终达到人的耳朵,被听觉系统解读为声音。

2. 声音的特性声音有三个基本特性:音调、响度和音色。

音调是指声音的高低,取决于声波的频率。

频率越高,音调越高。

响度是指声音的强度,取决于声波的振幅。

音色是指声音的质地或品质,取决于声波的波形。

3. 声波的传播声波在空气、水和固体中传播。

在空气中,声波的传播速度约为340米/秒,在水中约为1500米/秒,在固体中则因材料不同而有所差异。

声波的传播速度与该介质的性质有关。

4. 声音的衰减声音在传播过程中会逐渐衰减,使得声音的强度逐渐减小。

衰减的程度取决于声波在介质中的传播距离、介质的吸收能力以及其他环境因素。

5. 回声和吸音当声波遇到一个硬表面时,会产生反射,形成回声。

而当声波遇到一个软表面时,会被表面吸收,形成吸音。

这两种现象在建筑设计和音响工程中被广泛应用。

6. 声音的放大和过滤在音响设备中,可以通过放大器对声音进行放大,增加音响的响度。

而利用滤波器可以对声音进行过滤,去除特定频率的噪音。

7. 共振当外界声波的频率与一个物体的固有频率相同时,会引起共振现象。

共振会使得物体产生更大的振幅,加强声音的传播。

8. 声音的录制和重放声音可以通过话筒或麦克风录制下来,然后通过扬声器或耳机进行重放。

在录音和重放的过程中,需要考虑声音的采样率、量化精度和压缩算法等问题。

9. 声学仪器声学仪器包括声级计、频谱分析仪、示波器等,用于测量声音的响度、频谱和波形等特性。

10. 声学应用声学在音乐、通信、医学成像、地震监测等领域有着广泛的应用。

例如在音乐中,声学知识可以帮助乐器的设计和演奏技巧的改进;在通信中,声学知识可以帮助设计更好的话筒和扬声器;在医学成像中,声学知识可以帮助改进超声波成像技术。

声学知识点总结

声学知识点总结

声学知识点总结声学是研究声音的产生、传播、接受和处理的学科。

它涉及到声波的物理特性、声音的感知和声音的应用等方面。

声学知识点很多,本文将围绕声音的产生、传播、接受和处理这四个方面进行总结。

一、声音的产生声音是物体振动产生的一种机械波。

产生声音的物体振动可以是固体、液体或气体。

固体振动产生声音的常见例子是敲击乐器或人声发声。

液体振动产生声音的例子有鱼儿拍打水面产生的声音。

气体振动产生声音的例子有人的呼吸声或风吹过树叶的声音。

二、声音的传播声音是通过介质传播的,常见的介质有固体、液体和气体。

声音在固体中传播的速度最快,液体次之,气体最慢。

这是因为介质的密度和弹性模量不同所导致的。

声音的传播需要介质的分子或原子振动,通过分子或原子之间的碰撞传递能量,形成机械波。

三、声音的接受人类通过耳朵接受声音。

耳朵是由外耳、中耳和内耳组成的。

外耳接收到的声音通过耳道传递给中耳,中耳中的鼓膜振动,使得中耳内的骨头(听骨)也振动起来。

听骨的振动通过内耳中的耳蜗传递给听神经,最终传递到大脑皮层进行声音的感知和识别。

四、声音的处理声音的处理包括声音的放大、过滤、合成等。

放大声音常用的设备是扩音器,它可以将输入的声音信号放大后输出。

过滤声音常用的设备是均衡器,它可以对不同频率的声音进行调节,达到音乐音色的要求。

声音的合成是指通过合成器将不同的声音信号合成为一个声音。

除了以上四个方面,声学还涉及到声音的频率、振幅、波长和音调等概念。

频率是声音振动的快慢程度,单位是赫兹。

振幅是声音振动的幅度大小,决定声音的响度。

波长是声波在介质中传播一次所占据的距离,与频率成反比。

音调是声音的高低,由频率决定。

总结起来,声学是研究声音的产生、传播、接受和处理的学科,涉及到声音的物理特性、感知和应用等方面。

声音的产生是物体振动产生的机械波。

声音通过介质传播,速度与介质的密度和弹性模量有关。

人类通过耳朵接受声音,耳朵接收到的声音通过耳蜗传递给大脑进行感知和识别。

声学基础知识

声学基础知识

声学基础知识声音,是我们生活中无处不在的一部分。

从清晨鸟儿的鸣叫,到城市道路上的车水马龙声,从悠扬的音乐旋律,到人们日常的交谈,声音以各种形式存在着,并对我们的生活产生着深远的影响。

那么,什么是声学呢?声学是研究声音的产生、传播、接收和效应的科学。

让我们一起走进声学的世界,了解一些声学的基础知识。

首先,我们来聊聊声音的产生。

声音的产生源于物体的振动。

当一个物体振动时,它会引起周围介质(比如空气)的振动,这种振动以波的形式向外传播,就形成了声音。

不同的物体振动方式和频率不同,产生的声音也就不同。

例如,琴弦的振动产生了美妙的音乐,而人的声带振动则产生了说话的声音。

那么声音是如何传播的呢?声音的传播需要介质。

在地球上,最常见的介质就是空气。

当声音在空气中传播时,其实就是空气分子在振动并依次传递能量。

声音在不同介质中的传播速度是不一样的。

比如,声音在固体中的传播速度通常比在液体和气体中快。

在 20 摄氏度的空气中,声音的传播速度约为 343 米每秒。

接下来谈谈声音的频率和波长。

频率指的是物体在单位时间内振动的次数,单位是赫兹(Hz)。

而波长则是声音在一个周期内传播的距离。

频率和波长之间存在着密切的关系,它们的乘积等于声音的传播速度。

人耳能够听到的声音频率范围大约在 20Hz 到 20000Hz 之间。

低于 20Hz 的声音称为次声波,高于 20000Hz 的声音称为超声波。

次声波和超声波在生活中也有广泛的应用,比如次声波可以用于地震监测,超声波可以用于医疗诊断和清洗。

声音的强度也是声学中的一个重要概念。

声音的强度用分贝(dB)来表示。

日常生活中的环境声音强度各不相同,安静的图书馆可能只有 30dB 左右,而繁忙的交通路口可能会达到 80dB 以上。

长期处于高强度的噪音环境中会对人的听力造成损害,因此,控制噪音是非常重要的。

在声学中,还有一个重要的概念是声波的反射、折射和衍射。

当声波遇到障碍物时,会发生反射。

声学基础知识

声学基础知识

声学基础知识声音,作为我们日常生活中最常接触到的感知,是一种形式的机械波,它通过物质的震动传播而产生。

声学是研究声音产生、传播和听觉效应等相关现象的学科。

本文将介绍声学的基础知识,包括声音的特性、声波的传播与衰减、和人类的听觉系统。

一、声音的特性声音有几个重要的特性,包括音调、音量和音色。

音调是指声音的高低,由声源的频率决定。

频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。

音量是指声音的强弱,由声源振幅的大小决定。

振幅越大,音量越大;振幅越小,音量越小。

音色是指具有独特质感的声音特征,由声音的谐波成分和声源的包络形状决定。

不同的乐器演奏同一个音高,因为其谐波成分和包络形状不同,所以会有不同的音色。

二、声波的传播与衰减声波是指由声源振动产生的压力波。

声波传播时,需要介质作为传播介质,常见的介质包括空气、水、固体等。

在传播过程中,声波会经历衍射、反射、折射等现象。

衍射是指声波遇到障碍物时沿着障碍物的边缘传播,使声音能够绕过障碍物。

反射是指声波遇到障碍物后从障碍物上反弹回来,产生回声。

折射是指声波在介质之间传播时由于介质密度不同而改变传播方向。

声波在传播过程中会逐渐衰减,衰减的程度取决于声音传播的距离、传播介质的特性以及环境条件等。

一般来说,声音传播的距离越远,声波能量的衰减越大;传播介质的特性也会影响声波的衰减,固体传播声波的衰减相对较小,而空气和水传播声波的衰减相对较大。

环境条件如温度和湿度也会对声波的衰减产生一定影响。

三、人类的听觉系统人类的听觉系统是感知声音的重要器官。

它由外耳、中耳、内耳和大脑皮层等部分组成。

外耳包括耳廓和外耳道,它们的主要功能是接收和传导声音。

中耳包括鼓膜和听小骨(锤骨、砧骨和镫骨),它们的主要功能是将声音的机械能转换为神经信号。

内耳包括耳蜗和前庭,耳蜗负责感知声音,前庭负责维持平衡。

大脑皮层负责处理和解读声音信号。

人类听觉系统对不同频率的声音有不同的感知范围。

一般来说,人类可以听到频率范围在20Hz到20kHz之间的声音。

初中物理声学知识点的完整

初中物理声学知识点的完整

初中物理声学知识点的完整声学是研究声音的产生、传播、接收和影响的物理学分支。

声音是由物质的振动引起的一种机械波,经过传播介质传播并被人耳接收和感知。

声学知识在生活中有着广泛的应用,从声音的产生到音响设备的设计,都与声学知识息息相关。

下面将介绍初中物理中的声学知识点。

1.声音的产生声音是由物体的振动引起的。

当物体振动时,周围的空气、液体或固体分子也跟随振动,产生波动的效应而形成声波,从而产生声音。

常见的声源包括人的嗓音、乐器、机器等。

2.声音的传播声音是通过介质传播的,传播介质可以是气体、液体或固体。

在空气中传播的声音称为空气声,液体中传播的声音称为水声,固体中传播的声音称为固体声。

声音的传播速度取决于传播介质的密度和弹性模量,一般在空气中的传播速度为340m/s。

3.声波的特性声波是一种机械波,具有波长、频率、振幅和声速等特性。

波长是声波在传播介质中的一个完整振动周期的长度,频率是声波振动的次数,振幅是声波振动的最大偏移量,而声速则取决于传播介质的特性。

4.声音的强弱声音的强弱与声波的振幅大小有关,振幅越大声音越响亮。

声音的强度与声波的能量有关,一般以分贝(dB)为单位来表示。

5.声音的频率6.声音的衍射声音遇到障碍物时会发生衍射现象,即声音沿着障碍物的边缘弯曲传播。

较长的声波波长容易发生衍射现象。

7.声音的共鸣当声源和空气一些固体之间的振动频率相同时,会发生共振现象,声音的响度会增强。

共振现象在乐器和音响设备等领域中有广泛应用。

8.声音的反射声音在遇到平坦的固体表面时会发生反射现象,即声音从固体表面反射回来。

声音的反射可以被利用来传播声音或改变声音的方向。

9.声音的干涉当两个声波相遇时,它们会相互叠加形成新的波形,这就是声音的干涉现象。

干涉可以使声音增强或减弱,这在音响调音和声音传导中很重要。

10.声音的吸收声音在传播过程中会被介质吸收部分能量,导致声音逐渐减弱。

不同材质对声音的吸收率不同,一些吸声材料可以用来减少回声和噪音。

初中物理声学知识点的完整汇总

初中物理声学知识点的完整汇总

初中物理声学知识点的完整汇总声学是物理学中的一个分支,研究声音的传播、产生和接收的原理和现象。

在初中物理课程中,学生们需要学习一些基本的声学知识,下面将对初中物理声学知识点进行完整的汇总。

一、声音的特征1. 声音的产生:声音是由物体的振动或震动产生的,当物体振动时,空气分子也会随之振动,形成声波。

2. 声音的传播:声音通过介质传播,如空气、水等。

在空气中,声音以纵波的形式传播,也可以传播在固体或液体中。

3. 声音的性质:声音具有频率、振幅和响度。

- 频率:声音的频率决定了声音的音调,频率越高,音调越高。

频率以赫兹为单位表示。

- 振幅:声音的振幅决定了声音的音量,振幅越大,音量越大。

- 响度:声音的响度决定了声音的大小,响度越大,声音越大。

二、反射与回声1. 反射:当声音遇到障碍物时,会发生反射。

声音反射后会回到发出声音的地方,这个现象称为回声。

2. 回声的计算:根据回声的时间差和声音在空气中传播的速度(约为340米/秒),可以估算出声音反射的距离。

三、声音的吸收与传递1. 声音的吸收:声音在空气中传播时会被吸收,浓密的材料会吸收更多的声音能量。

2. 声音的传播:声音可以通过空气、固体和液体传播。

在不同的介质中,声音的传播速度是不同的。

四、共鸣与声音的共鸣腔1. 共鸣:当一个物体的振动频率和声音频率相同时,会共鸣,声音会更加清晰和响亮。

2. 声音的共鸣腔:共鸣腔指的是具有共鸣现象的空间或器物,如乐器的共鸣腔会增强特定频率的声音。

乐器的类型和形状会影响共鸣腔的共振频率。

五、声音的调制与解调1. 调制:通过改变载波信号的某些特征,将声音信号转换为能传输的信号。

2. 解调:通过还原接收到的信号,将它从传输信号中恢复出原来的声音信号。

六、声音与噪音1. 声音:声音通常是指有一定音调和音量的可听到的声波,它具有一定的有用性。

2. 噪音:噪音是指无规则振动产生的声音,它缺乏音调和节奏,通常会给人带来不适。

七、声音的应用1. 声波在通信中的应用:声波可用于声音的录制、广播和电话通信,使人们能够远距离传递声音信息。

声学基础知识解析

声学基础知识解析

声学基础知识解析声学,作为物理学的一个分支,研究了声音的产生、传播和感知。

声波是一种机械波,是由固体、液体和气体中的物质震动引起的。

声学的研究对于我们日常生活和科学研究中都具有重要的意义。

本文将对声学的基础知识进行解析。

一、声的产生声音的产生是由物体的振动引起的。

当物体振动时,周围的空气分子也会跟随振动,形成一个机械波,即声波。

声波的频率越低,音调就越低,频率越高,音调就越高。

二、声的传播声波是通过介质传播的,大部分情况下是通过空气传播。

当我们发出声音时,声波会向四面八方传播,当声波到达一个物体时,它会撞击物体的表面,使表面振动,并且使介质内的分子也发生振动。

这种振动会一直传播下去,直到遇到障碍物或者被吸收。

三、声的特性声音具有以下几个基本特性:1. 音量:也称为声音的强度,是指声音的大小。

音量与声波的振幅有关,振幅越大,音量就越大。

2. 频率:也称为音调,是指声音振动的快慢。

频率与声波的周期有关,周期越短,频率就越高,音调就越高。

3. 声音色彩:是指声音的质地或音质,不同的乐器和人的声音都有独特的音色。

音色由声波的谐波分量决定。

四、声的吸收与反射当声波遇到物体时,它会发生吸收和反射。

当声波被吸收时,会转化为其他形式的能量,导致声音变弱或消失。

当声波被物体表面反射时,它会沿着其他方向传播,形成回声。

五、应用领域声学的研究在很多领域都有重要的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 音乐:声学研究有助于了解乐器的原理和声音产生的机制,帮助人们更好地演奏乐器和欣赏音乐。

2. 建筑与环境:声学研究在建筑和环境设计中发挥重要作用,可以帮助减少噪音污染,改善室内声学环境。

3. 通讯:声学研究在通讯技术中起着关键作用,例如手机和音频设备的设计。

4. 医学:声学在医学中的应用广泛,包括超声波成像、听力研究等。

结论声学作为物理学的一个分支,研究了声音的产生、传播和感知。

通过学习声学的基础知识,我们可以更好地理解声音的产生和传播原理,并且可以应用于音乐、建筑、通讯和医学等领域。

声学基本知识和专业名词

声学基本知识和专业名词

声学基本知识和专业名词作为一个操作音响的人员连最基本的声学知识都不了解,他将无法真正操作好音响设备,连一些专业名词无法理解,他不是一个合格的音响操作人员。

一、声音的物理特性(一)声音的直线传播特性1、声音的产生:声音是由物体振动引起空气的波动,传到耳膜,经过听觉神经听到声音。

声源:发生声音的振动源叫作声源。

声波:由声源引起媒质的振动形成声波。

声场:声波传播的空间叫作声场。

声音在空气中是以一疏一密的纵波传播的。

为什么叫“纵波”,因为它进行方向和传播方向一致2、声速与波长声波在单位时间内传播的距离称为声速,常用符号“C”表示,单位是米/秒(M/S)。

一般来说声速只和传播媒质及其状态有关,在标准大气压下和温度为20°C时,空气中的声速为344米/秒;15°C 时为340米/秒,工程计算一般取344米/秒(因为温度和湿度对声速影响比较大,温度每增加1°C,声速增加2英尺)。

如果声波在水中传播,声速约为1485米/秒,在海水中1500米/秒,在木材中为3320米/秒,在钢材中则为5000米/秒。

声速在室内声学设计和扩声技术中应用很多,一般以毫秒计算,即千分之一秒,1S/1000,简写MS。

声波振动一周所传播的距离为波长,常用符号“λ”表示,单位是米(M)。

声波的波长与声速和频率的关早期反射声都控制在50MS以内,在常温下50MS 所传播的距离为340M 0.05=17M,要记牢这个数值,它是一个界限,50MS以内的早期反射声,有助于加强直达声。

超过50MS的反射声会影响清晰度。

系如下:λ=C/f f为频率由此可见,相同条件下,频率越高,波长越短。

例如,常温空气中,频率为20HZ声波的波长为17.20米,频率为5千赫的声波波长为0.0688米。

3、反射、折射和透射声音在传播过程中,遇到墙壁等障碍物时,一部分声波在分界面处将改变传播方向返回到原来的媒质中去,而另一部分声波则以新的传播方向进入到新的媒质中去,并在新的媒质中继续向前传播。

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声学常识及一些基本概念一、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,不同的人对声音有不同的感受,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。

二、声音的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、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十个频率,后一个频率均为前一个频率的两倍,因此被称为倍频程,而且后一个频率的频率带宽也是前一个频率的两倍。

在有些更为精细的要求下,将频率更细地划分,形成1/3倍频程,也就是把每个倍频程再划分成三个频带,中心频率是20、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、6.3K、8K、10K、12.5K、16K、20KHz等三十个频率,后一个频率均为前一个频率的21/3倍。

在实际工程中更关心人耳敏感的部分,因此,除进行必要的科学研究以外,大多数情况下考虑的频率范围在100Hz到5KHz。

如果将声音的频率分量绘制成曲线就形成了频谱。

对于各种建筑声学材料来讲,不同频率条件下声学性能是不同的。

有的材料具有良好的高频吸声性能,有的材料具有良好的低频吸声性能,有的材料对某些频率具有良好的吸声性能,不一而同。

隔声等其他声学性能也是如此。

三、分贝和A声级分贝对于非专业人员来讲是最难理解的,然而对于专业人士来讲分贝又是再熟悉不过了。

分贝(dB)是以美国电话发明家贝尔命名的,因为贝的单位太大,因此采用分贝,代表1/10贝。

分贝的概念比较特别,它的运算不是线性比例的,而是对数比例的,例如两个音箱分别发出60dB的声音,合在一起并不是120dB,而是63dB。

如果某种吸声材料吸收了80%的声能,声音降低了不是0.8dB也不是80dB而是 10lg(1-0.8)=7dB。

如果某种隔墙隔声量为50dB,那么透过去的声音为0.00001。

分贝的计算较为复杂,需要具备专业知识才能完成。

使用分贝描述声音时需要同时给出频率。

任何一个声音,不同频率的分贝数可能是不同的。

我们可以说在某频率时,声压级是多少,或吸声系数是多少,或隔声量是多少等等。

A声级的概念会使普通人感到迷惑。

声级是将各个频率的声音计权相加(不是简单的算术相加)得到的声音大小,A声级是各个频率的声音通过A计权网络后再相加得到的大小,A 声级反映了人耳对低频和高频不敏感的听觉特性。

例如,如果100Hz的声压级为80dB,在计算A声级时,将按计权减去50.5dB,即按29.5dB来计算;而1KHz的声压级为80dB,计权值为0dB,即仍按80dB计算。

A声级的目的在于,A声级越大,则表明声音听起来越响。

A声级分贝通常计为dBA。

许多与噪声有关的国家规范都是按A声级作为指标的。

四、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。

五、混响和混响时间混响是房间中声音被界面不断反射而积累的结果,混响可以使室内的声音增加15dB,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,不同使用要求的房间需要不同的混响效果。

描述混响效果的指标是混响时间,它是室内声源停止发声后,声压级衰减60dB所经历的时间,单位是秒。

混响时间与室内吸声存在数学关系,也就是建筑声学中著名的塞宾公式:T=0.161V/(S×a) ,其中T是混响时间,V是房间体积,S是房间墙面的总表面积,a是房间表面的平均吸声系数。

由塞宾公式可以看出,房间体积越大混响时间越长;平均吸声系数越大,混响时间越短。

如体育馆等体积巨大的空间,如果不进行吸声处理的话,混响时间会很长,将严重影响语言清晰度。

由于室内吸声与频率有关,不同频率的混响时间也有所不同,房间音质指标常指的是中频混响时间。

据研究,就较理想的混响时间而言(中频),音乐厅为1.8-2.2秒,剧院为1.3-1.5秒,多功能礼堂为1.0-1.4秒,电影院为0.6-1.0秒,教室为0.4-0.8秒,录音室为0.2-0.4秒,体育馆为低于2.0秒。

在建筑设计中正确地应用吸声材料可以控制混响时间,保证音质效果满足使用要求。

六、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。

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