建筑声学发展历:

1900年,赛宾混响公式-赛宾(W.C.Sabine)
1930年,混响时间公式-伊林(C.F.Eyring)
1930年,厅堂最佳RT值论文-麦克纳尔(W.A.MacNair)
1932年,《建筑声学》-努特生(V.O.Knudsen)
1936年,《震动与声》-莫尔斯(P.M.Morse)
40年代,厅堂声学设计和缩尺模型的应用
1950年,混响声能对早期声能的比值-白瑞纳克&舒尔茨(L.L.Beraneck&T.J.Schultz)
1950年,《建筑中的声学设计》-努特生&哈里斯(V.O.Knudsen&C.M.Harris)
1951年,哈斯效应-哈斯(H.Haas)
1953年,清晰度D-席勒(R.Thiele)
1954年,《声学》-白瑞纳克(L.L.Beraneck)
50年代,相关重要的建筑声学著作相继出版
1961年,《室内声学的科学基础》-克莱默(L.Cremer)
1966年,侧向声能与非侧向声能比例关系的意义-施罗德(Schroeder)
1969年,重心时间tg-库勒(Kurer)
60年代,脉冲响应积分法和室内声场增长和衰变互补理论
1973年,双耳互相关系数IACC-戈特洛伯(Gottlob)
1975年,早期衰变时间EDT-乔丹(V.L.Jordan)
1978年,《室内声学原理和应用》-克莱默&缪勒(L.Cremer&H.Muller)
70年代,声场计算机数字仿真技术,建筑声学进入“参数化”时期
80年代,计算机辅助;
90年代...............至今,“虚拟声学”与“可听化”
 受益于百年来的研究和发展,建筑声学已是一门严谨的可量化的物理科学,包括环境声学和噪声控制等相关技术研究方面,均取得重要的进展,并在逐步改善人类的居住环境。

赛宾(Wallace Clement Sabine)

 

赛宾混响公式奠定了厅堂声学乃至整个建筑声学的科学基础。

伊林(Carl Ferdinand Eyring)


混响时间至今仍是厅堂音质评价的首选物理指标,为指导厅堂声学设计提供科学依据。

声学导读

声音的产生与传播    

声音产生于物体振动,振动的物体称之为声源。声源发声后,需经过一定的介质才能向外传播,介质可以是气体、液体或固体。受到声源振动的干扰后,介质的分子也随之发生振动,从而使能量向外传播。

 

 

室内噪声来源
室外环境噪声:主要有交通运输噪声、工厂噪声、建筑施工噪声、商业噪声和社会生活噪声等。

建筑内部噪音:各种家电、设备、电话、日常活动等生活噪声;噪声干扰较大的风机房、泵房、制冷机房等设备用房,和生产加工用房,以及各类娱乐用房。

围护结构撞击噪声:人为活动产生的楼板撞击声,设备、管道等安装不当产生的固体传声。

声音的指向性
声源的指向性表示声源辐射声音强度的空间分布。指向性声源在距声源中心等距离的不同方向的空间位置的声压级不相等。通常频率越高,声源的指向性越强。

声波的反射、扩散与绕射(衍射) 

镜像反射:声波在前进过程中,遇到尺寸大于波长的界面,则声波将被反射,反射的声能与界面的吸声系数有关。

 

扩散反射:声波在传播过程中,遇到一些凸形界面,就会被分解成许多较小的反射声波,并且传播的立体角扩大。

 

声波的绕射:当声波在传播过程中遇到有小孔的障板时,声波将绕到障板背后继续传播,改变原来传播的方向,这种现象称为绕射。

室内声场的特点

在 建筑声学中,需要面临许多封闭空间的声学问题,室内声场将要受到封闭空间各个界面的影响,其主要特点有:

声波在各个界面引起的一系列反射,吸收和透射;

与自由声场有不同的音质;

由于房间的共振可能引起某些频率的声音被加强或减弱;

声能的空间分布发生了变化;

声波的反射、透射与吸收

当声波入射到建筑材料或部件时,一部分声能被反射,一部分被吸收,还有一部分则透过建筑部件传递到另一侧。

根据能量守恒定律,单位时间内入射到构件上的总声能Eo不变,反射的声能Eγ,吸收的声能Eα,透过的声能Eτ,则三者间有如下关系:
                 Eο=Eγ+Eα+Eτ

由以上公式得:(Eγ+Eα+Eτ)/Eο=1
反射系数γ=Eγ/Eο;吸声系数α=Eα/Eο;
透射系数τ=Eτ/Eο;
由以上公式可得反射、吸声、透射系数的总和:γ+α+τ=1

建筑隔声术语

隔声是噪声控制的重要手段之一,它是将噪声局限在部分空间范围内,通常把建筑构件隔绝的空气声称为空气声隔绝,把隔绝的固体声称为固体声隔绝。

空气声:声源经过空气向四周传播的声音。

撞击声:在建筑结构上撞击而引起的噪音。

隔声量:墙或间壁一面的入射声能与另一面的透射声能相差的分贝数,单位dB。

计权隔声量(Rw):建筑构件在实验室测量所确定的空气声隔声的单值评价量。

计权标准化声压级差(DnT,w):房间之间空气声隔声在现场测量所确定的空气声隔声单值评价量。

允许噪声等级:为了保证某区域所需的安静程度而规定的用声级表示的噪声限值。

频谱修正量(C):当声源为粉红噪声频率特性时,因空气声隔声频谱不同而对空气声隔声单值评价量的修正值。

频谱修正量(Ctr):当声源为交通噪声频率特性时,因空气声隔声频谱不同而对空气声隔声单值评价量的修正值。

声音与人的听觉

人耳对声音的响度随频率和声压的变化而变化的。

 

人耳对2000~4000Hz的声音最敏感;低于1000Hz或高于4000Hz时,人耳的灵敏度会逐渐降低。

 

人耳所能听到的声波的频率范围为20~20000Hz,称为可听声。

 

低于20Hz的声音称为次声;高于20000Hz的声音称为超声。次声与超声不能使人产生的听觉。

 

人耳的最小可听极限声压级接近0dB(中频)。

 

除长期处于强噪音环境中的人,人耳的最大可听极限声压级约为125dB。

 

声压级在120dB左右时人耳会感到不适,130dB左右的声音会引起人耳痛痒;150dB左右的声音可能会破坏人耳的鼓膜等听觉结构。

声源的距离与声压级参考