2010年一級建筑師:分析室內(nèi)聲學(xué)問題(上)

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用幾何聲學(xué)與統(tǒng)計(jì)聲學(xué)分析室內(nèi)聲學(xué)問題
    幾何聲學(xué)的方法是忽略聲音的波動性質(zhì),不考慮干涉和衍射現(xiàn)象,把聲源向外輻射的聲能量以聲線代替。聲線表示聲音的傳播方向和路徑。聲線在遇到界面或障礙物時,部分能量被吸收,同時產(chǎn)生反射聲。
    (一)擴(kuò)散聲場
    滿足下述兩個條件的聲場稱為擴(kuò)散聲場:
    (1)聲能密度在室內(nèi)均勻分布,即在室內(nèi)各點(diǎn)上,其聲能密度處處相等;
    (2)在室內(nèi)任一點(diǎn)上,來自各個方向的聲強(qiáng)相同。
    完全滿足上述條件的理想擴(kuò)散聲場是不存在的,在用統(tǒng)計(jì)理論分析室內(nèi)聲學(xué)問題時,常把室內(nèi)聲場近似作為擴(kuò)散聲場來考慮。
    建筑聲學(xué)領(lǐng)域中,有一專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,稱為混響室,它是模擬擴(kuò)散聲場的實(shí)驗(yàn)室。多用于材料或構(gòu)造吸聲系數(shù)的測定、產(chǎn)品及設(shè)備聲功率級的測定、聲源聲學(xué)特性的分析與測量等。
    (二)混響與混響時間
    混響是指聲源停止發(fā)聲后,在聲場中還存在著的來自各個界面的反射聲所形成的聲音“殘留”現(xiàn)象。該“殘留”的聲音衰變的快慢,用混響時間來量度。
    室內(nèi)聲場達(dá)到穩(wěn)態(tài)后,聲源突然停止發(fā)聲,聲壓級衰變60dB(即聲能衰變到初始值的(10-6)所經(jīng)歷的時間,稱為混響時間,符號為RT,單位為秒(s)。混響時間是評價室內(nèi)音質(zhì)的重要客觀聲學(xué)參量。
    (三)賽賓混響時間計(jì)算公式
    賽賓混響時間計(jì)算公式為:
     (3-15)
    式中 V——房間體積,m3;
    A——室內(nèi)的總吸聲量,m2。
    (3—16)
    式中 S——室內(nèi)總表面積,m2;
    ——室內(nèi)平均吸聲系數(shù)。
    (3—17)
    式中 α1,α2,…αn——室內(nèi)不同材料的吸聲系數(shù);
    S1,S2,…Sn——室內(nèi)各種材料的表面積,m2。