(整理)声学计算公式大全.

玛丽莲梦兔
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2021年02月12日 07:14
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2021年2月12日发(作者:青蛙吃苍蝇)


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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



Lp


为:



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听觉下限:











p=2*10-5N/m2





0dB



能量提高


100


倍的






P=2*10-3N/m2






20dB



听觉上限:











P=20N/m2








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



Lp


为:


























听觉下限:











p=2*10-5N/m2





0dB



能量提高


100


倍的






P=2*10-3N/m2






20dB



听觉上限:











P=20N/m2








120dB


2


、声功率级


Lw









Wo< /p>



10-12W,


基准声功率级










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,



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




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

< p>






这种入射条件可在驻波管中实现。其吸声系数的大小可通


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





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





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


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



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。

< p>


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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对于在声场中的



(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

< p>
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



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。




60dB


所经历 的时间叫混响时间


T60


,单位


S




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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



T20


代替


T60


。< /p>











3.3.2


赛宾

< p>
(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


< p>
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。





室内表面的平均吸声系数较大(大于


0.2)



,只能用伊林公式计算室内


的混响时


间。



































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