声学参数理论
声学基础知识(整理)
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。
声学参数理论
1.A 计权声压级声压有效值定义为一定时间间隔中，瞬时声压对时间的均方根值，用p e表示：将声压有效值p e与基准量p0之比的对数乘以20 便可以得到声压pe的声压级，用L p表示：A 计权声压级（简称 A 声级）用以模拟55dB以下低强度噪声特性，对 1000Hz 以下的低中频段衰减，其结果与人对声音的感知相近。
2.响度响度（Loudness）是基于人耳对声音频谱掩蔽特性的反映人耳对声音强弱感知程度的心理声学参数，单位为宋（sone），规定1000Hz纯音的声压级为40dB时的响度为1宋。
国际标准 ISO532 规定了 A、B 两种计算稳态噪声响度的计算方法：a)Stevens方法（ISO532A）：详细内容参见标准 ISO532-A-1975 和。
其数学表达式为：b)Zwicker方法（ISO532B）（本文所采用方法）：Zwicker 法适用于自由声场或混响声场的计算，在通常情况下一般采用Zwicker 法的响度计算模型。
Zwicker 法以1/3倍频程频谱为依据，引入了特征频带和特征响度的概念，首先计算每个特征频带特征响度，再由此来得到总响度值。
根据 Zwicker 的响度理论，通过激励E可以计算得到特征响度，其计算公式：式中：E TQ为绝对听阈下的激励（安静状况下），E0为基准声强下的激励，被计算声音的特征频带声压级作为激励级E。
对特征响度在0-24 Bark域上积分，即可得到总响度：注：掩蔽效应是指由于一个声音的存在而使另一个声音听阈提高的现象。
人类的听觉系统具有滤波特性，即频率选择性。
为了描述人耳的频率选择特性和掩蔽效应，Zwicker假设人的听觉系统将声音信号分量分成24个频带，当确定了一个声音的频率时，能够产生掩蔽效应的另外一个声音的频率范围称为“特征频带”，单位是Bark。
在 Zwicker 模型中，特征频带Bark 数z和频率 f(Hz)的对应关系可近似表达为：3.尖锐度尖锐度（Sharpness）是描述高频成分在声音频谱中所占比例的物理量，主要反映人们主观上对高频段声音刺耳程度的感受，单位为 acum。
声学如何计算声强和声压级
声学如何计算声强和声压级声学是研究声音产生、传播和感知的科学领域。
在声学中，计算声强和声压级是非常重要的内容，它们可以用来描述声音的强度和音量大小。
本文将介绍声学中如何计算声强和声压级。
一、声强的计算方法声强是指单位面积上通过的声音能量，通常用W/m²来表示。
声强的计算方法可以通过以下公式得到：声强(I) = 音源功率(P) / 面积(A)其中，音源功率是指声音源每秒钟发出的声能总量，常用单位是瓦特(W)；面积是指声音作用的区域的面积，常用单位是平方米(m²)。
通过将音源功率除以面积，就能得到单位面积上通过的声音能量，即声强。
二、声压级的计算方法声压级是指声音的强度级别，通常用分贝(dB)来表示。
声压级的计算方法可以通过以下公式得到：声压级(L) = 10 * log₁₀(P / P₀)其中，P是声压，P₀是参考压强，其取值通常是2 × 10⁻⁵帕斯卡(Pa)。
通过计算声压与参考压强的比值的对数，并乘以10，可以得到声压级。
需要注意的是，声压是指声音在空气中的压强变化，通常用帕斯卡(Pa)来表示。
在实际测量中，声压可以通过音频设备或传感器来获取，然后应用上述公式计算声压级。
三、声强和声压级的关系声强和声压级是两个相关但不完全相同的概念。
声强是指每秒钟通过的声音能量，而声压级是指声音的强度级别。
声强和声压级之间的关系可以通过以下公式表示：L = 10 * log₁₀(I / I₀)其中，L表示声压级，I表示声强，I₀表示参考声强。
参考声强I₀的通常取值是10⁻¹²W/m²。
这个公式表明了声强和声压级之间的对数关系。
当声强与参考声强的比值增加一倍时，声压级增加约10分贝。
这意味着声压级的变化是非线性的，随着声强的增加，声压级的增加速度逐渐减缓。
四、实际应用举例声强和声压级的计算方法在实际应用中具有广泛的应用。
例如，在环境噪声控制中，可以通过测量声压来评估噪声的强度，并根据相关的法律法规制定相应的控制标准。
声学设计中的几个重要参数
声学设计中的几个重要参数1、吸声系数〆建筑声学设计中用吸声材和吸声结构来消除回声，颤动回声，声聚焦和减少混响时间等房间的声学缺陷。
吸声材料吸声结构通常用吸声系数〆来表示。
Eo-Er〆=０Eo式中：Eo-入射到吸声材料的声能：Er-被材料反射出来的声能。
〆=1意味着声能全被吸收；〆=0意味着声能全被反射。
2、临界距离DC前面已提到直达声的传播衰减与传输距离的平方比成反比，离声源的距离越远，声压级越低，混响声的传播衰减不遵守平方反比定律，在理想状态下，理论上它在整个房间的声压级是相等的。
临界距离DC是指在声源轴线方向上，直达声与混响声声能相等的距离，即D/R=（0dB）,临界距离在计算声音清晰度时很有用,一般来说,在D/R>-6dB 区域内(即2倍临界距离),声音的清晰度是最好的。
Q-扬声器的指向性因数R-房间常数(即房间的吸声量)〆-房间的平均吸声系数S-房间的总吸声面积3、混响时间R60房间的混响R60与房间的容积V表面面积S和房间的平均吸声系数有关,V-房间容积M3S-房间的总吸声面积房间平均吸声系数应使用EYING公式计算；M为空气吸声系数，它与频率和湿度有关，1KHZ~8KHZ的M值为0.003~0.057。
不同混响时间R60的听觉感受:R60<0.5秒(500HZ);声音清晰,但太于(单薄),适宜于录音室。
R60=0.7~0.8秒（500HZ）：声音清晰、干净、适宜于电影院和会议厅。
R60=1.2~1.4秒（500HZ）：声音丰满、有气魄、空间感强，适用于音乐厅和剧场。
R60>2秒~3秒（500HZ）：声音混浊、语言清晰度差，声音发嗡，有回声感。
吸声材料与吸声结构按吸声机理，常用的吸声材料与吸声结构可分为多孔吸声材料和共振吸声结构。
1、多孔吸声材料多孔吸声材料包括纤维材料和颗粒材料。
纤维材料有：玻璃棉、超细玻璃棉、矿棉等无机纤维及其毡、板制品，棉、毛、麻等有机纤维织物。
音乐厅的声学设计参数怎么写的
音乐厅的声学设计参数怎么写的引言音乐厅是一种为了音乐表演而设计的场所，好的音乐厅声学设计可以确保良好的音质和听感体验。
声学设计参数是在音乐厅建造过程中需要考虑的重要因素之一。
本文将讨论音乐厅声学设计参数的写法和其对于音效的影响。
音乐厅声学设计参数1. 音频清晰度音频清晰度是指听众能够清晰地听到音乐表演的细节和音质。
为了实现良好的音频清晰度，音乐厅的声学设计参数需要考虑以下因素： - 回声时间（RT60）：指声音从源头发出到衰减到背景噪声水平所需的时间。
通常，在音乐厅中，较长的回声时间会增加音频清晰度。
- 音反射：减少从墙壁、天花板和地板等表面发出的音反射，可以提高音频清晰度。
2. 音频均衡音频均衡是指在音乐厅中实现各个频段的均匀分布，使得听众可以听到平衡的音质。
以下是音频均衡的声学设计参数： - 频率响应：音乐厅的频率响应应该尽可能平坦，以确保各个频段的音响均衡。
- 吸音材料：使用吸音材料，如吸音板、吸音罩等，来减少过多音频反射并实现音频均衡。
3. 声场分布声场分布是指在整个音乐厅内，音乐的声音能够均匀分布，使听众无论身处何处都能享受到良好的音效。
以下是声场分布的声学设计参数： - 声场扩散：通过合理的扬声器布置和声音反射的控制，实现声音的均匀分布。
- 立体声效果：在音乐厅的声学设计中，考虑到听众的听感体验，应该追求更真实的立体声效果。
4. 噪声控制噪声控制是音乐厅声学设计的重要方面，可以提供良好的音乐聆听环境。
以下是噪声控制的声学设计参数： - 音频隔离：通过隔音材料和结构设计，阻止外界噪音进入音乐厅。
- 内部噪声：减少音响设备和空调等设备产生的内部噪声。
影响声学设计参数的因素音乐厅声学设计参数的制定受到以下几个因素的影响：1.音乐类型：不同类型的音乐对于声学设计参数有不同的要求。
例如，交响乐需要较长的回声时间和更好的声场分布，而清唱剧需要较短的回声时间和更好的音频清晰度。
2.厅堂尺寸和形状：音乐厅的尺寸和形状会影响声学设计参数的选择。
噪音-建筑声学不可忽视的参数
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。
声学c50参数名词解释
声学C50参数名词解释引言声学C50参数是声学领域中常用的一个指标，用于评估声音的各种特性。
本文将对声学C50参数进行详细的解释和探讨。
声学C50参数的定义声学C50参数是指在一个封闭空间中，声音从一个点源发出后，经过一定时间后在另一点处的声压级与源声压级之比。
C50参数的计算公式如下：C50 = 10 * log10(∑(10^(Li/10)) / ∑(10^(L0i/10)))其中，Li表示在时刻i处的声压级，L0i表示在时刻i处的源声压级。
C50参数的意义C50参数反映了声音在空间中的衰减程度。
衰减程度越大，C50参数越小，表示声音在空间中的传播能力越差。
反之，衰减程度越小，C50参数越大，表示声音在空间中的传播能力越好。
C50参数的计算方法C50参数的计算需要获取声音在不同位置处的声压级数据。
通常，可以采用声学测量设备，如声级计或声音分析仪等，对不同位置处的声音进行测量。
然后，根据测量数据，应用上述的计算公式，即可得到C50参数的值。
C50参数的应用领域C50参数广泛应用于建筑声学、音频工程等领域。
在建筑声学中，C50参数可以用来评估房间的声学性能，如吸音效果、隔音效果等。
在音频工程中，C50参数可以用来评估音响设备的性能，如音箱的声场扩散能力等。
C50参数的影响因素C50参数受多种因素的影响，下面列举了一些主要的影响因素：1.房间的几何形状：房间的几何形状会对声音的传播产生影响，不同形状的房间会导致声音在空间中的衰减程度不同，进而影响C50参数的值。
2.房间的材料特性：房间的墙壁、地板、天花板等材料的吸声性能会影响声音在空间中的衰减程度，进而影响C50参数的值。
3.房间的家具摆放：房间内的家具摆放会对声音的传播产生反射和吸收作用，进而影响C50参数的值。
4.房间的空气湿度：房间内的空气湿度会影响声音在空间中的传播速度，进而影响C50参数的值。
5.声源的特性：声源的频率、声压级等特性也会影响声音在空间中的传播和衰减程度，进而影响C50参数的值。
声学设计中的几个重要参数
声学设计中的几个重要参数1、吸声系数〆建筑声学设计中用吸声材和吸声结构来消除回声，颤动回声，声聚焦和减少混响时间等房间的声学缺陷。
吸声材料吸声结构通常用吸声系数〆来表示。
Eo-Er〆=０Eo式中：Eo-入射到吸声材料的声能：Er-被材料反射出来的声能。
〆=1意味着声能全被吸收；〆=0意味着声能全被反射。
2、临界距离DC前面已提到直达声的传播衰减与传输距离的平方比成反比，离声源的距离越远，声压级越低，混响声的传播衰减不遵守平方反比定律，在理想状态下，理论上它在整个房间的声压级是相等的。
临界距离DC是指在声源轴线方向上，直达声与混响声声能相等的距离，即D/R=（0dB）,临界距离在计算声音清晰度时很有用,一般来说,在D/R>-6dB 区域内(即2倍临界距离),声音的清晰度是最好的。
Q-扬声器的指向性因数R-房间常数(即房间的吸声量)〆-房间的平均吸声系数S-房间的总吸声面积3、混响时间R60房间的混响R60与房间的容积V表面面积S和房间的平均吸声系数有关,V-房间容积M3S-房间的总吸声面积房间平均吸声系数应使用EYING公式计算；M为空气吸声系数，它与频率和湿度有关，1KHZ~8KHZ的M值为0.003~0.057。
不同混响时间R60的听觉感受:R60<0.5秒(500HZ);声音清晰,但太于(单薄),适宜于录音室。
R60=0.7~0.8秒（500HZ）：声音清晰、干净、适宜于电影院和会议厅。
R60=1.2~1.4秒（500HZ）：声音丰满、有气魄、空间感强，适用于音乐厅和剧场。
R60>2秒~3秒（500HZ）：声音混浊、语言清晰度差，声音发嗡，有回声感。
吸声材料与吸声结构按吸声机理，常用的吸声材料与吸声结构可分为多孔吸声材料和共振吸声结构。
1、多孔吸声材料多孔吸声材料包括纤维材料和颗粒材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.A 计权声压级
声压有效值定义为一定时间间隔中，瞬时声压对时间的均方根值，用p e表示：
将声压有效值p e与基准量p0之比的对数乘以20 便可以得到声压pe的声压级，用L p表示：
A 计权声压级（简称 A 声级）用以模拟55dB以下低强度噪声特性，对 1000Hz 以下的低中频段衰减，其结果与人对声音的感知相近。
2.响度
响度（Loudness）是基于人耳对声音频谱掩蔽特性的反映人耳对声音强弱感知程度的心理声学参数，单位为宋（sone），规定1000Hz纯音的声压级为40dB时的响度为1宋。
国际标准 ISO532 规定了 A、B 两种计算稳态噪声响度的计算方法：
a)Stevens方法（ISO532A）：
详细内容参见标准 ISO532-A-1975 和。
其数学表达式为：
b)Zwicker方法（ISO532B）（本文所采用方法）：
Zwicker 法适用于自由声场或混响声场的计算，在通常情况下一般采用Zwicker 法的响度计算模型。
Zwicker 法以1/3倍频程频谱为依据，引入了特征频带和特征响
度的概念，首先计算每个特征频带特征响度，再由此来得到总响度值。
根据 Zwicker 的响度理论，通过激励E可以计算得到特征响度，其计算公式：
式中：E TQ为绝对听阈下的激励（安静状况下），E0为基准声强下的激励，被计算声音的特征频带声压级作为激励级E。
对特征响度在0-24 Bark域上积分，即可得到总响度：
注：
掩蔽效应是指由于一个声音的存在而使另一个声音听阈提高的现象。
人类的听觉系统具有滤波特性，即频率选择性。
为了描述人耳的频率选择特性和掩蔽效应，Zwicker假设人的听觉系统将声音信号分量分成24个频带，当确定了一个声音的频率时，能够产生掩蔽效应的另外一个声音的频率范围称为“特征频带”，单位是Bark。
在 Zwicker 模型中，特征频带Bark 数z和频率 f(Hz)的对应关系可近似表达为：
3.尖锐度
尖锐度（Sharpness）是描述高频成分在声音频谱中所占比例的物理量，主要反映人们主观上对高频段声音刺耳程度的感受，单位为 acum。
规定中心频率为1000 Hz、带宽为160 Hz的60分贝窄带噪声的尖锐度为1 acum。
尖锐度的计算目前尚没有统一的标准，但国际上较为通用的计算模型有两种，分别是Zwicker模型和Aures模型。
两种计算模型都能较为准确地计算尖锐度，但由Aures模型对响度有很大依赖，所以在已包含响度的情况下，通常采用Zwicker计算模型。
a)Zwicker尖锐度模型（本文所采用方法）
式中，k为加权系数，取；N为总响度；N'(z)为临界频带z上的特征响度；g(z)为Zwicker依据不同临界频带设置的响度计权函数，
b)Aures尖锐度模型
式中各符号的含义和a)中相同。
4.粗糙度
粗糙度（Roughness）是用来描述人对高频声音信号瞬时变化的感觉，主要针对调制频率范围在 15Hz～300Hz 的声音，符号为R，单位为asper，并规定调制比为1、声压级为 60dB 的 1000Hz 幅值调制纯音在调制频率为 70Hz 时的粗糙度为1 asper。
声音信号的粗糙度主要受到调制频率和调制比的影响，调制比越大，粗糙度也越大；而中心频率和声压级对声音信号的影响相对来说较小。
目前粗糙度常见的计算方法有以下两种：
a)Aures方法
式中k i为特征频带包络时间函数系数，为粗糙度谱密度，
为计权包络的有效值，是为考虑载波频率的影响而引入的计权因子。
b)Fastl方法（本文所采用方法）
Zwicker和Fastl对Aures提出的模型做了改进和修正，其计算公式为：
f mod为噪声的调制频率，∆L E(z)为各特征频带内的激励级差（也即声音的掩蔽深
度），
N'max(z)和N'min(z)分别表示z特征频带域内特征响度的最大值和最小值。
5.抖动度
与粗糙度相似，抖动度（Fluctuation Strength）也是描述声音信号瞬时变化的物理量，针对的主要是调制频率在～20Hz 的低频声音信号，也是主要受到调制比和调制频率的影响，符号F，单位为 vacil，规定声压级为60dB调制比为1的1000Hz幅值调制纯音在调制频率为4Hz时的抖动度为1 vacil。
采用Fastl方法的抖晃度计算方法为：
式中，f mod为调制频率，∆L E(z)为特征频带包络的最大与最小声级差。
6.突出率
突出率(Prominence ratio)是一种用于检测和评价噪声中显著音调的心理声学指标。
ECMA-74国际标准对该指标进行了详细描述，起初用于对信息、通讯设备的噪声评价。
符号用∆L P表示，无单位比值。
1)引入临界频带的计算方法
以频率f0为中心的临界频带的宽度f的计算式如下：
式中， f1为临界频带下限，f2为临界频带上限，即
当f0≤500 Hz时：
当f0＞500 Hz时：
2)计算中间临界频带的声压级L
中间临界频带即以目标音调噪声所对应频率f t为中心的临界频带，其宽度f、上限f、下限f 根据临界频带计算方法均由中心频率决定。
3)计算下临界频带的声压级L
下临界频带指频率小于且紧邻中间临界频带的临界频带，其上限f= f，下限f则由下式确定：
式中，常数C ，C ，C 取值依据下表：
Frequency range/
Hz
C /
Hz
C
C /
Hz
≤f t ≤
≤f t≤1600×10
f t ＞1600×106
4)计算上临界频带的声压级L
上临界频带的频率大于且紧邻中间临界频带，其下限f= f，上限f由下式确定：
式中，常数C ，C ，C 取值由下表确定：
Frequency range/
Hz
C /
Hz
C
C /
Hz
≤f t≤1600×10
f t ＞1600×105
5)计算突出率∆L
当f t＞ Hz时，
当f t≤ Hz时，。