建筑物理实验——声学.
建筑物理声学课件
声功率的值一般很小，如一般人讲话声音的声功率大约为几 十微瓦；400万人同时讲话的声功率相当于一个普通灯泡的电功 率；即使一个训练有素的女高音，其声功率也只有几千微瓦。 注意：A 声源声功率的指向性（特定性）； B 声功率与电声系统的电功率之区别。
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2.声强I 定义: 垂直于传播方向，单位面积上通过的平均声功率。 常用“ I ”表示，显然： I = W/S 单位：W/㎡ 对于点声源，由于其声波是球面波，在无反射的自由声场中 其声强为：
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人的听觉阈
可闻阈： 人耳刚刚能感受到的声音。
W 0 = 10 −12 W I 0 = 10 −12 W / m 2 P0 = 2 × 10 − 5 p a
痛阈： 闻之人耳有疼痛感。
W
max
= 1w
2
I max = 1 w / m P max = 20 p a
22
§2 声音的计量
1.声功率W 定义:声源在单位时间内向外辐射声能的多少。指在全部可听 范围内所辐射的声能；也可特指在某个有限频率范围所辐射的声 能，此称频带声功率。
T60 = K
V
− S ln 1 − α
(
)
伊林公式的不足（大空间，考虑空气吸声时）
哈里斯混响时间计算公式
T60 = K V − S ln( 1 − α ) + 4mV
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§5 人对声音的感受
1）听觉阈 2）响度及响度级 3）双耳听闻效应—方位感 4）掩蔽效应及规律 5）哈斯效应—回声感
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声音的测量—声级计
被掩蔽音的声压级dB
掩蔽音的声压级
弊：听不清要听的内容，将 降低工作效率。 利：避免一些噪声的干扰， 可提高工作效率。
建筑物理声学分析解析
计算式为：
fnx ,ny,nz2 c L nxx2L nyy2L nzz2
其中： fnx,ny,nz—简正频率（Hz） Lx，Ly，Lz——分别为房间的3 个边
长 C——为空气中的声速
nx，ny, nz——分别为任意正整数
选择nx，ny, nz为一组不全为零的非负整 数，就为一种振动方式。
5、声音的吸收
在声音的传播过程中，由于振动 质点的摩擦，将一部分声能转化成热 能，称为声吸收。在考虑远距离声传 播时，需考虑声吸收的影响。
声波投射到建筑材料和构件时引 起声吸收，吸收量的大小取决于材料 的有关特性和表面有关状况和构造等。
材料的吸声效率是用材 料对某一频率声音的吸 收系数来衡量的。
当声音达到稳态时，若声源突然停止 发声，室内接收点上的声音并不会立即消 失，而要有一个过程。首先直达声消失， 反射声则将继续下去；每反射一次，声能 被吸收一部分。因此，室内声能密度将逐 渐减弱，直至完全消失。把这一衰减过程 称为“混响过程”或简称混响。
（2）混响时间
混响可能影响人的听觉清晰度，也可 能使声音听起来更丰富。
五、人耳和听觉特性
１、音频、音调和音色
频率、音调和音色是声音的三要素，也 是声音的重要属性。
（1）频率：质点每秒钟振动的次数（Hz） 人耳对声音的反应范围是20～20000Hz 。 在建筑声环境中，下面的频率具有代表 性：
125，250，500，1000，2000， 4000Hz
对于音乐厅和音乐录音棚则需在标准频率 的下限和上限各延伸一个倍频，即增加 63Hz和8000Hz。
Ｃ、哈斯效应——回声感
当声源传来的声音和以一次反射回来
建筑声学实验报告
篇一：建筑声学实验实验报告(环境噪声测量)建筑物理环境噪声测量实验日期年月日姓名同组人指导老师实验地点成绩一、实验目的二、实验仪器三、实验内容四、实验步骤五、实验记录及数据处理各组数据汇总：六、结果及讨论七、结果及讨论1、根据各测点l10、l50、l90的加权平均值绘制噪声分布图。
噪声分布图的绘制依据见下表。
2、根据《城市区域环境噪声标准》，对上述环境噪声情况做出评价。
篇二：建筑物理声学实验报告——环境噪声级的测量实验报告课程名称：建筑物理（三）实验项目名称：环境噪声级的测量院系：建筑学院年级：专业：学生姓名：学号：组号：指导教师：成绩：提交时间：年月日了解声压级和声级测量方法，掌握声级计的使用，提高实验报告撰写能力。
二、实验内容测量计算环境噪声的声压级、a声级和等效声级。
三、实验原理（说明实验原理。
）四、实验仪器（说明仪器名称、精度、功能等，配合仪器照片。
）五、实验方法和步骤（详细说明从实验开始至结束的步骤。
包括启动噪声源、本实验中仪器的开关按钮设置如：计权、量程选择、时间计权、模式选择等，配合实验照片说明。
）表1 声压级和a声级的测量记录表(db)说明：选择位置不同的5个测点测试，靠近声源的内圆环2个，外圆环3个。
表2 统计百分数声级（a声级）和等效声级测量记录表(db)说明：在内圆环上，取1个测点，在外圆环上，选择2个测点测试。
每次测试完成后，调节噪声大小。
可每次同时读取三个测点数据。
（说明：同一图表应在同一页内，不要跨页。
）说明：1. 实验报告电子版文件名为实验人学号姓名，如“151100121陈某.doc”。
报告封面内容为一页。
2. 提交：将电子版和纸质打印版交与班长收齐，统一提交，不接受单独提交作业。
提交时间2014年6月30号上午10点。
报告中的红色文字为说明文字，应在正式实验报告中删除。
篇三：建筑物理声学实验报告——室内混响时间的检测实验报告课程名称：建筑物理（三）实验项目名称：室内混响时间的检测院系：建筑学院年级：专业：学生姓名：学号：组号：指导教师：成绩：提交时间：年月日了解室内混响时间的测量方法，掌握相关仪器的使用，提高实验报告撰写能力。
建筑声学设计课程仿真实验报告
建筑声学设计课程仿真实验报告一、实验目的建筑声学设计课程仿真实验旨在通过模拟实际建筑环境中的声学现象，让我们深入理解声学原理在建筑设计中的应用，掌握声学设计的基本方法和流程，提高对声学问题的分析和解决能力。
二、实验原理建筑声学主要涉及声音的传播、反射、吸收和散射等方面。
声音在封闭空间中传播时，会与墙壁、天花板、地板等表面发生相互作用。
这些表面对声音的吸收和反射特性会影响室内的声学效果，如混响时间、声压分布、语言清晰度等。
吸收系数是衡量材料对声音吸收能力的重要参数。
不同材料的吸收系数不同，通过合理选择和布置吸声材料，可以调整室内的声学环境。
此外，房间的形状、尺寸和比例也会对声学特性产生影响。
例如，过长或过宽的房间可能会导致声音聚焦或回声等问题。
三、实验设备与软件本次实验使用了专业的声学仿真软件，如_____。
该软件能够建立三维建筑模型，并模拟声音在其中的传播和反射情况。
同时，还配备了高性能计算机，以保证仿真计算的速度和准确性。
实验中使用的测量设备包括声级计、麦克风等，用于采集实际声音数据进行对比和验证。
四、实验步骤1、模型建立首先，根据给定的建筑平面和空间尺寸，使用仿真软件创建三维模型。
在模型中准确设定墙壁、天花板、地板等结构的材料属性，包括其吸收系数、反射系数等声学参数。
2、声源设置在模型中设置声源的位置、类型和强度。
常见的声源类型有扬声器、人声等。
通过调整声源参数，模拟不同类型和强度的声音在建筑空间中的传播。
3、声学参数计算运行仿真软件，计算室内的声学参数，如混响时间、早期反射声、直达声与混响声的比例等。
4、结果分析对仿真计算得到的结果进行分析，观察声音在空间中的传播模式、声压分布情况以及声学参数是否满足设计要求。
5、优化设计如果声学参数不满足要求，对建筑模型进行调整，如改变材料、调整房间形状和尺寸、增加吸声装置等，然后重新进行仿真计算和分析，直到达到理想的声学效果。
五、实验结果与分析1、混响时间混响时间是衡量室内声学环境的重要指标之一。
建筑物理-声学基本知识
1000Hz
4m
21
0.004
0.01
0.024
Architectural Acoustics
2019年3月8日星期五
第一章 建筑声学基本知识
室内声学原理 混响与混响时间
混响时间的意义及影响因素
• •
反映了声波在房间衰减的快慢程度； 大致反映了直达声与反射声的比例；
人耳的主观听觉特性 人耳的听闻范围
听觉过程：外耳——中耳——内耳——大脑 人耳对不同频率的声音的敏感程度不一样
•
对中、高频敏感；对低频不敏感
听闻范围
人耳所感觉的声音的大小称为响度
相同声压级，不同频率的声音，响度不同 • 相同频率，不同声压级的声音，响度不同 • 等响
•
响度
响度的单位为宋(sone)
线源声音随距离的衰减
无限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3 dB 有限长线声源：传播距离加倍，声压级降低 3~6 dB
面源声音随距离的衰减
近处：声能没有衰减 远处：传播距离加倍，声压级降低3~6dB
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2019年3月8日星期五
Architectural Acoustics
第一章 建筑声学基本知识
声波的性质>>声波的折射 声波的折射
介质的温度、密度等条件发生变化后，会产生声传播的弯曲现象 温度的影响：
白天，地面附近的空气温度高，声波向上弯曲； 夜间，地面附近的空气温度低，声波向下弯曲
风的影响：
顺风时声波向下弯曲；逆风时向上弯曲
建筑声学实验报告
建筑声学实验报告建筑声学实验报告引言：建筑声学是研究建筑环境中声音传播和控制的学科，对于提高人们的居住和工作环境质量具有重要意义。
本实验旨在通过一系列实验手段，探究建筑声学的相关原理和应用，以及对建筑声学设计的一些建议。
实验一：声音传播特性测量在这个实验中，我们使用了声音传播特性测量仪器，对不同材料的声音吸收和反射特性进行了测量。
通过实验数据的分析，我们发现不同材料的声学特性差异巨大。
例如，吸音材料如泡沫板和吸音棉对声音的吸收效果较好，而金属板和玻璃等材料则对声音的反射较强。
这些结果为我们在建筑声学设计中选择合适的材料提供了依据。
实验二：噪声控制技术研究在这个实验中，我们研究了噪声控制技术在建筑环境中的应用。
通过设置不同类型的隔音墙和隔音窗，我们对噪声的传播进行了实验观测。
实验结果表明，合理设计的隔音结构能够有效减少噪声的传播，提供更为宁静的室内环境。
此外，我们还研究了噪声吸收材料的应用，发现其对于降低噪声污染也起到了积极的作用。
实验三：声学设计优化在这个实验中，我们通过对不同建筑结构的声学设计进行对比研究，探讨了声学设计的优化方法。
我们发现，在室内空间中，合理设置吸音板和吸音棉等材料能够有效减少噪音的反射和回声，提高声音的清晰度和质量。
此外，合理布置音箱和扬声器等音响设备，能够更好地实现声音的均匀分布，提高听音效果。
实验四：建筑声学仿真在这个实验中，我们使用声学仿真软件对建筑声学进行了模拟和分析。
通过输入不同声源和材料参数，我们可以模拟不同建筑环境中的声学效果，并对其进行评估和优化。
通过这种仿真方法，我们能够在设计阶段就对建筑声学进行预测和调整，提高设计效率和质量。
结论：通过本次实验，我们深入了解了建筑声学的相关原理和应用。
合理的声学设计可以提高建筑环境的舒适性和功能性，减少噪声污染对人们的影响。
在实际建筑设计中，我们应该根据具体需求选择合适的材料和技术手段，结合声学仿真和实验分析，进行全面的声学设计优化。
建筑物理——建筑声学真题习题(带答案)
建筑声学习题一、选择题1．5个相同的声压级迭加，总声级较单个增加分贝。
A 3B 5C 7D 102．4个相同的声压级迭加，总声级较单个增加分贝。
A 3B 5C 6D 103．+10dB的声音与-10dB的声音迭加结果约为分贝。
A 0B13 C 7 D 104．50dB的声音与30dB的声音迭加结果约为分贝。
A 80B50 C 40 D 305．实际测量时，背景噪声低于声级分贝时可以不计入。
A 20B 10C 8D 36．为保证效果反射板的尺度Ｌ与波长间的关系是。
A L＜λB L≥0.5λC L≥1.5λD L>>λ7．易对前排产生回声的部位是。
A 侧墙B 银幕C 乐池D 后墙8．围护结构隔声性能常用的评价指标是。
A I aB MC αD L p9．避免厅堂简并现象的措施是。
A 缩短Ｔ60B 强吸声C 墙面油漆D 调整比例10．当构件的面密度为原值的２倍时,其隔声量增加分贝。
A ３B 6C 5D 1011．测点处的声压值增加一倍，相应的声压级增加分贝。
A 2B 5C 3D 612．70dB的直达声后,以下的反射声将成为回声。
A 20ms65dB B 70ms64dBC 80ms45dBD 30ms75dB13．邻室的噪声对此处干扰大，采取措施最有效。
A 吸声处理B 装消声器C 隔声处理D 吊吸声体14．对城市环境污染最严重的噪声源是。
A 生活B 交通C 工业D 施工15．吸声处理后混响时间缩短一半则降噪效果约为分贝。
A 2B 5C 3D 1016．凹面易产生的声缺陷是。
A 回声B 颤动回声C 声聚焦D 声染色17．厅堂平行墙面间易产生的声学缺陷是。
A 回声B 颤动回声C 声聚焦D 声染色18．多孔吸声材料仅增加厚度，则其吸声特性最明显的变化趋势是。
A 高频吸收增加B 中低频吸收增加C 共振吸收增加D 中低频吸收减少19．某人演唱时的声功率为100微瓦，他发音的声功率级是分贝。
A 50B 110C 80D 10020．普通穿孔板吸声的基本原理是。
一注建筑物理声学公式
一注建筑物理声学公式建筑物理声学是研究建筑环境中声音传播、声学特性和建筑声学设计的学科。
声学公式是描述声学现象和计算声学参数的数学公式。
以下是一些常见的建筑物理声学公式。
1.声压级(SPL)：声压级是描述声音强度的物理量，以分贝(dB)为单位。
声压级可以通过以下公式计算：Lp = 20 * log10(P/ Pref)其中，Lp表示声压级，P表示声压，Pref表示参考声压（通常设为20微帕）。
2.分贝级差公式：用于计算两个声音源之间的分贝级差。
分贝级差公式如下：L1 - L2 = 10 * log10(I1/ I2)其中，L1和L2表示两个声音源的声压级，I1和I2表示两个声音源的声强。
3.音量与声级：音量是指感觉到的声音的强度，可以通过声级来描述。
声级与音量的关系可以通过以下公式计算：音量 = 10 * log10(I/I0)其中，I是声音的声强，I0是参考声强。
4.声速公式：声速是声音传播的速度，可以通过以下公式计算：c=λ*f其中，c表示声速，λ表示波长，f表示频率。
5.工作点频率：工作点频率是指在特定的条件下，建筑物的振动频率，可以通过以下公式计算：f=1/2π*√(k/m)其中，f表示工作点频率，k表示弹性系数，m表示质量。
6.斯托克斯公式：斯托克斯公式用于计算空气中声音的衰减系数，公式如下：α = 20 * log10(4π * f * r/ c)其中，α表示衰减系数，f表示频率，r表示距离，c表示声速。
7.传声器的灵敏度：传声器灵敏度是指传声器输出信号与输入声压级之间的关系。
传声器的灵敏度可以通过以下公式计算：S = 20 * log10(Vout/ Vref)其中，S表示传声器的灵敏度，Vout表示传声器的输出电压，Vref 表示参考电压。
以上是一些常见的建筑物理声学公式，它们用于描述声学现象、计算声学参数和设计建筑声学。
这些公式在建筑环境中的声学研究和设计中起到重要的作用，能够帮助我们更好地理解和控制声学特性，提供舒适和健康的建筑环境。
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后，第10个数值就是L10 ，按此方法计算出L50和L90。并
求出等效声级Leq。
2、用噪声频谱分析仪测量环境噪声
设备：有倍频程和1/3倍频程滤波器的声级计、校淮器、
三脚架。
方法： (1)检查声级计的电池状况、然后对声级计进行校准。 (2)在63—8000Hz的频率范围内Байду номын сангаас按倍频程或1/3倍频程中 心频率读出各个声压级的数值。 (3) 记录各个倍频程声压级数值。
图一
(3)计算n=(A+B)/(A-B)，利用图二及图三决定材料 的吸声系数。 (4)按上述步骤测量到频率为1600Hz。
(5)换上装有直径为30mm的同样吸声材料试件的较
小直径的测量管。对800Hz至4000Hz的频率，按上
述同样步骤测量。
图二
图三
3、原理： 对于纤维状的多孔材料，用正入射测量其吸声系数是一 种简便的方法。——不能用于对依靠共振机理吸收声音的 材料(构造)的测量。
式中：α——测试件的吸声系数； Pr ——反射声声压，Pa； P0——入射声声压，Pa； Pmax ——驻波最大声压，Pa；
Pmin——驻波最小声压，Pa；
多孔材料吸声系数测量：混响室法
——比驻波管法更符合实际应用情况。混响室一般要求有
200m3的室内空间。室内各界面是刚性平面，基本不吸声。 声学计算公式： α=0.161V(1/T2-1/T1)/S 式中：α——测试件的吸声系数； V ——混响室的容积，m3； T1——混响室放置测试件前的混响时间，s；
两式相加得：P0=(Pmax+ Pmin)/2 两式相乘且等式两边除以P02得：
(Pmax· Pmin)/P02=1-Pr2/P02=α
故： α =(Pmax· Pmin)/ [(Pmax+ Pmin) /2 ]2 =4 (Pmax· Pmin)/ [(Pmax2+2 Pmax· Pmin + Pmin2)
3、撞击声隔声测量方法（1） 声源布置在待测楼板的中心 附近1点，2点位置处在1点到 墙角的中心点，3点位于1、2、 3点组成的直角三角形直角顶 角上。 （2）在发声室发声，测量受 声室各个1/3倍频程的声压级。
（3）测量受声室的各个1/3倍 频程混响时间。 （4）利用声学软件可得出撞 击声计权声压级Lpn,w。
分子分母同除以Pmin2，可得：
α =4(Pmax/ Pmin)/ (Pmax/ Pmin)2 +2 (Pmax/ Pmin) +1 令 Pmax/ Pmin= n， 则α =4n/(n2+2n+1)= 4n/(n+1) 2 转化为声压级差：△L=Lmax-Lmin=20lgn
α =(4×10 △L/20) /(10 △L/20 +1) 2
设备组合如图所示。
2、声源位置：将声源放在离反射面1米以外 的地方。
3、测点位置：一般传声器位置离开声源1.5 米以外，离开反射面1米以外；测量时一般选 择3点以上（如6点）进行测量，各测点距离 最少为1.5米；对于面积较大的剧场大厅可测 对称的一半，分区布置测点。
（三）现场隔声测量 ——空气声隔声（隔墙）和固体声隔绝（楼板）。 1、仪器 分声源和接收仪器两部分。空气声隔声测量的声源为 白噪声发生器、倍频程滤波器、功率放大器、扬声器 组成；撞击声声源为标准打击器。 接收仪器：由声级计、采集器和建筑声学软件组成。 2、空气声隔声测量方法 （1）测试对象要求：发声室与受声室的体积在30～ 60m3范围内，测试构件面积不得小于10m2。 （2）在发声室发声，分别测量发声室和受声室各个 1/3倍频程声压级。 （3）测量受声室的各个1/3倍频程混响时间。 （4）利用声学软件可得出空气声计权隔声量Rw。
三、建筑声环境实验
（一）吸声材料吸声系数测量
（二）混响时间测量 （三）环境噪声测量
（一）用驻波管测量吸声系数
1、设备：JTZB驻波管吸声系数测试系统 扬声器、100mm和30mm直径的测量管、扬声器、传声 器和探管、信号发生器（纯音振荡器）、测量放大器、滤 波器。设备的装置如图一所示。
2、方法：
(1) 先装置大直径的测量管。将一块直径为100mm的吸声 材料试件，用托座装于测量管的一端。 (2)将纯音振荡器调至100Hz，移动传声器与探管直至在测 量放大器上测到最大使并记下该值(A+B)。然后移动传声 器和探管以得到最小值(A-B)，并作记录。
驻波管法——以在一小块试件上入射和反射的纯音比较
为依据。由于来自吸声材料的反射声存在1／4波长的相位 变化——反射波的最大振幅与入射波振幅最小的位置重合。 同样，入射波振幅的最大值与反射波振幅的最小值重合。
根据吸声系数定义：α=1-r=1-Er/E0
又由于 I=E/S， I=P2/ρ0c
故： α=1-Pr2/P02 Pmin=P0-Pr 又由于：Pmax=P0+Pr
T2——混响室放置测试件后的混响时间，s；
S ——测试件的外露面积，m2。
（二）用白噪声源测量房间的混响时间
1、设备：
声源部分：白噪声发生器，功率放大器，扬 声器，电容传声器，声频频谱仪(倍频带滤波 器或1／3倍频带滤波器) 。 接收部分：建筑声学分析仪AWA6290A型多 通道噪声与振动频谱分析仪。
（四）环境噪声测量
1、用声级计测量交道噪声 （统计百分数声级LN 和等效声级Leq） 设备：声级计、校准器，风罩和三脚架。 方法： (1)将声级计开关置于“开”状态。然后将校准器装到传声 器上校准。
(2) 测量交通噪声时，传声器离地面高度为1.2m，若风速较
大，则传声器上须加风罩。
(3)声级计旋钮开关置于“dB(A)”和“慢”挡，并且有适 当的量程，以保证在测量中出现的最高声级，不致过载。 (4)记录声级计显示屏上的瞬时读数值，每隔5s读一个数 位，共记录100个数值。 原理：L10是在测量时间的10％里超过的A声级，反映交通 噪声的峰值。把记录的100个数据按照从大到小的顺序排列