(整理)声学计算公式大全.
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当声波碰到室内某一界面后
(如天花、
墙)
,
一部
分声能被反射,
一部分被吸收(主要是转化成热能),一部分穿透到另一空间。
透射系数:
反射系数:
吸声系数:
声压和
声强有密切的关系,在自由声场中,测得声压和已知测点到声源的距离,
就可计算出该测
点之声强和声源的声功率。
声压级
Lp
取参考声压为
Po=2*10
-5N/m2
为基准声压,任一声压
P
的
Lp
为:
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听觉下限:
p=2*10-5N/m2
为
0dB
能量提高
100
倍的
P=2*10-3N/m2
为
20dB
听觉上限:
P=20N/m2
为
120dB
1
、声压级
Lp
取参考声压为
Po=2*10
-5N/m2
为基准声压,任一声压
P
的
Lp
为:
听觉下限:
p=2*10-5N/m2
为
0dB
能量提高
100
倍的
P=2*10-3N/m2
为
20dB
听觉上限:
P=20N/m2
为
120dB
2
、声功率级
Lw
取
Wo<
/p>
为
10-12W,
基准声功率级
p>
任一声功率
W
的声功率级
< br>Lw
为:
3
、声强级:
3
、声压级的叠加
10dB+10dB=?
0dB+0dB=?
0dB+10dB=?
答案分别是:
13dB,3dB,10dB.
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几个声源同时作用时,某点
的声能是各个声源贡献的能量的代数和。因此其声
压是各声源贡献的声压平方和的开根号
。
即:
声压级为:
声压级的叠加
•两个数值相等的声
压级叠加后,总声压级只比原来增加
3dB
,而不是增加一倍。
这个结论对于声强级和声功率级同样适用。
•此外,两个声压级分别为不同的值时,其总的声压级为
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两个声强级获声功率级的叠加公式与上式相同
在建筑声学中,频带划分的方式通常不是在线性标度的频率轴
上等距离的划分
频带,而是以各频率的频程数
n
都相等来划分。
声波在室内的反射与几何声学
3.2.1
反射界面的平均吸声系数
(
1
)吸声系数:用以表征材料和结构吸声能
力的基本参量通常采用吸声系数,
以
α
表示,定义式:
混响室
界
面全反射,
声能在声音停止后,
无限时间存在。
普通厅堂房间
界面部分反射,
声能在声音停止后,
经过多次反
等
射吸收,能量逐渐下降。
消声室
界面全吸收,
声能在声音停止后,
完全没有任何
反射吸收,在接触
界面后,声能立即消失。
材料和结构的吸声特性和声波入射角度有关。
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声波垂直入射到材料和结构
表面的吸声系数,成为
“
垂直入射(正入射)吸声系
数
”
。
这种入射条件可在驻波管中实现。其吸声系数的大小可通
p>
过驻波管法来测定。
当声波斜向入射时
,入射角度为
θ
,这是的吸声系数称为
斜入射吸声系数,
。
建筑声环境中,
出现垂直入射和斜入
射的情况较少,
而普遍情况是声波从各个方
向同时入射到材料和
结构表面,如果入射声波在半空间中均匀分布,
,则称这种入射情况为
< br>“
无规则入射
”
或
“
扩散
入射
”
。这时材料和结构的吸声系数称为
“
无规则吸声系数
”
获
“
扩散吸
声系数
”
,
这种入射条件是一种理想的假设条件
,在混响室内可以较好的接
近这种条件,通常也是在混响室内测定
“
扩散吸声系数
”
某一种
材料和结构对于不同频率的声波有不同的吸声系数。工程上通常采
用
125
,
250
,
500
,
1000
,
2000
,
4000 Hz
六个频率的吸声系数来表示某一种材
料和结构的吸声频率特性
。有时也把
250
,
500
,
1000
,
2000Hz
四个频率吸声系
数的算术平均值
(取为
0.05
的整数倍)称为
“
p>
降噪系数
”
(
NR
C
),用在吸声降噪
时粗略的比较和选择吸声材料。
2
)吸声量:用以表征某个具体吸声构件的实
际吸声效果的量,它和构件的尺寸
大小有关,对于建筑空间的围蔽结构,吸声量
A
是:
如一个房间由
n
面墙(包括顶棚和地面):
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p>
对于在声场中的
人
(如观众)
和物
(如座椅)
、
或空间吸
声体
,
其面积很难确定,
表征它们的吸
声特性,
有时不用吸声系数,
而直接用单个人或物的吸声量。<
/p>
当房
间中有若干个人或物时,他(它)们的吸声量是用
数量乘个体吸声量
,然后再把
结构纳入房间总的吸
声量中。
房间的平均吸声系数:房间的总吸声量和房间界面面积的比值:
混响时间
Reverberation
Time
(
RT
)
混响和混响时间是室内声学中最为重要和最基本的概念。
<
/p>
混响,是指声源停止发声后,在声场中还存在着来自各个界面的迟到的反射声
形成的声音的
“
残留
”
p>
现象。这种残留现象的长短以混响时间来表示
。
3.3.1
什么是混响时间?
衰减过程即为混
响时间,室内总吸声量越大,衰减越快,室容积越大,衰减越
慢。
室内声场达到稳态后,声源突然停止发声,室内声压级将按线性规律衰减。
衰
减
60dB
所经历
的时间叫混响时间
T60
,单位
S
p>
。
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实际的混响衰减曲线。
由于衰
减量程及本底噪声的干扰,造成很难在
60dB
内都有良好的衰
减曲线,因此有时取
T30
或
T20
代替
T60
。<
/p>
3.3.2
赛宾
(Sabine)
公式
赛宾是美国物理学家,他发现混响时间近似与房间体积成正比,与房间总吸声
量成反比
,并提出了混响时间经验计算公式
——
赛宾公式。
3.3.3
伊林
(
Eyring)
公式
在室内总吸声量较小(吸声系数小于
0.2)
、混
响时间较长的情况下,
有赛宾的混响时间计算公式求出的数值与实际测量值相当一致,<
/p>
而在室
内总吸声量较大、混响时间较短的情况下,计算值与实测值
不符。
在
室内表面的平均吸声系数较大(大于
0.2)
时
,只能用伊林公式计算室内
的混响时
间。
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