前言
引言
1范圍
2規(guī)范性引用文件
3術(shù)語、定義及縮略語
4特指
5理論
6脈沖響應(yīng)測(cè)量
7頻率響應(yīng)函數(shù)測(cè)量
8精密度
9測(cè)試報(bào)告
附錄A(規(guī)范性附錄) 最大長(zhǎng)度序列法
附錄B(規(guī)范性附錄)正弦掃頻法
參考文獻(xiàn)2100433B
《聲學(xué) 建筑聲學(xué)和室內(nèi)聲學(xué)中新測(cè)量方法的應(yīng)用 MLS和SS方法(GB/T 25079-2010)》由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版。
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分類與工程性質(zhì)1.2 場(chǎng)地平整、土方量計(jì)算與土方調(diào)配1.3 基坑土方開挖準(zhǔn)備與降排水1.4 基坑邊坡與坑壁支護(hù)1.5 土方工程的機(jī)械化施工復(fù)習(xí)思考題第2...
建筑聲學(xué)是研究建筑環(huán)境中聲音的傳播,聲音的評(píng)價(jià)和控制的學(xué)科,是建筑物理的組成部分。
在中世紀(jì),歐洲教堂采用大的內(nèi)部空間和吸聲系數(shù)低的墻面,以產(chǎn)生長(zhǎng)混響聲,造成神秘的宗教氣氛。建筑聲學(xué)的基本任務(wù)是研究室內(nèi)聲波傳輸?shù)奈锢項(xiàng)l件和聲學(xué)處理方法。因此,現(xiàn)代建筑聲學(xué)可分為室內(nèi)聲學(xué)和建筑環(huán)境噪聲控...
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室內(nèi)聲學(xué)
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室內(nèi)聲學(xué)的簡(jiǎn)單處理 發(fā)表于: 2009/08/25 瀏覽次數(shù): 316次 眾所周知,聽音室的聲學(xué)環(huán)境對(duì)音響系統(tǒng)的重放效果有著遠(yuǎn)比其它任何一種音響器材更大的 影響。雖然有不少改善聲學(xué)環(huán)境的方法, 但對(duì)聽音室作過多的處理反而會(huì)誤事。 比方說, 讓 聲音能有所擴(kuò)散當(dāng)然很好, 擴(kuò)散讓聲音向四面八方散射并能避免出現(xiàn)回聲, 然而,要是讓屋 子里處處皆為擴(kuò)散表面, 便會(huì)使立體聲的聲像定位變壞, 聲音皆向四方傳播而無法精確地聚 焦為聲像。 小房間的室內(nèi)聲學(xué)情況則更為復(fù)雜。 雖說好些音響書刊專門對(duì)此作了介紹, 但都說不出 確切中肯的意見, 問題在于有不少相互矛盾之處, 不同的專家也發(fā)表了不同的意見。 但關(guān)于 室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境和音箱的擺放位置及聆聽位置對(duì)音響重放效果所起的重大影響倒是意見一致 的,本文將不談那些深?yuàn)W的原理以及那些稀奇古怪的處理室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境的方法。 我們只介紹 一些簡(jiǎn)單實(shí)用的和人人能做得到的處理室內(nèi)
時(shí)至今日,聲學(xué)的應(yīng)用范圍越來越廣,在軍事、醫(yī)學(xué)、建筑等方面有舉足輕重的地位,尤其是建筑聲學(xué)更是建筑設(shè)計(jì)師們一直在研究的重點(diǎn)科目。眾所周知,大劇院是世界公認(rèn)的工程技術(shù)難度最高的建筑,聲學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)更是核心難點(diǎn),因此聲音效果也成為了評(píng)判一家大劇院水準(zhǔn)的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)??上驳氖墙陙韲?guó)內(nèi)許多涉足聲學(xué)設(shè)計(jì)的企業(yè)、單位也逐漸走向成熟,在這些組織中深圳中孚泰文化集團(tuán)可為國(guó)內(nèi)行業(yè)排頭兵。中孚泰是全球唯一一家專注于演藝建筑建設(shè)的企業(yè),19年專注,中孚泰參與建設(shè)了全國(guó)60%的高端精品劇院建設(shè),是唯一被有關(guān)部門授予“聲學(xué)裝飾科學(xué)研究院”的單位。在中孚泰傾心打造的眾多大劇院中,以廣州大劇院、甘肅大劇院為代表在聲音效果上已經(jīng)超越了悉尼歌劇院,躋身國(guó)際一流水準(zhǔn)。
在中世紀(jì),歐洲教堂采用大的內(nèi)部空間和吸聲系數(shù)低的墻面,以產(chǎn)生長(zhǎng)混響聲,造成神秘的宗教氣氛。
建筑聲學(xué)的基本任務(wù)是研究室內(nèi)聲波傳輸?shù)奈锢項(xiàng)l件和聲學(xué)處理方法。因此,現(xiàn)代建筑聲學(xué)可分為室內(nèi)聲學(xué)和建筑環(huán)境噪聲控制兩個(gè)研究領(lǐng)域。
當(dāng)室內(nèi)幾何尺寸比聲波波長(zhǎng)大得多時(shí),可用幾何聲學(xué)方法研究早期反射聲分布,以加強(qiáng)直達(dá)聲,提高聲場(chǎng)的均勻性,避免音質(zhì)缺陷。統(tǒng)計(jì)聲學(xué)方法是從能量的角度研究在連續(xù)聲源激發(fā)下聲能密度的增長(zhǎng)、穩(wěn)定和衰減過程(即混響過程),并給混響時(shí)間以確切的定義,使主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和聲學(xué)客觀量結(jié)合起來,為室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)室內(nèi)幾何尺寸與聲波波長(zhǎng)可比時(shí),易出現(xiàn)共振現(xiàn)象,可用波動(dòng)聲學(xué)方法研究室內(nèi)聲的簡(jiǎn)正振動(dòng)方式和產(chǎn)生條件,以提高小空間內(nèi)聲場(chǎng)的均勻性和頻譜特性。室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括體型和容積的選擇,最佳混響時(shí)間及其頻率特性的選擇和確定,吸聲材料的組合布置和設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)姆瓷涿嬉院侠淼亟M織近次反射聲等。聲學(xué)設(shè)計(jì)要考慮到兩個(gè)方面。一方面要加強(qiáng)聲音傳播途徑中有效的聲反射,使聲能在建筑空間內(nèi)均勻分布和擴(kuò)散,如在廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)中應(yīng)保證各處觀眾席都有適當(dāng)?shù)捻懚?。另一方面要采用各種吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu),以控制混響時(shí)間和規(guī)定的頻率特性,防止回聲和聲能集中等現(xiàn)象。設(shè)計(jì)階段要進(jìn)行聲學(xué)模型試驗(yàn),預(yù)測(cè)所采取的聲學(xué)措施的效果。
處理室內(nèi)音質(zhì)一方面要了解室內(nèi)空間體型、所選用的材料對(duì)聲場(chǎng)的影響。另一方面要考慮室內(nèi)聲場(chǎng)聲學(xué)參數(shù)與主觀聽聞效果的關(guān)系,即音質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)??梢哉f,確定室內(nèi)音質(zhì)的好壞,最終還在于聽眾的主觀感受。由于聽眾的個(gè)人感受和鑒賞力的不同,在主觀評(píng)價(jià)方面的非一致性是這門學(xué)科的特點(diǎn)之一;因此,建筑聲學(xué)測(cè)量作為研究、探索聲學(xué)參數(shù)與聽眾主觀感覺的相關(guān)性和室內(nèi)聲信號(hào)主觀感覺與室內(nèi)音質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相互關(guān)系的手段,也是室內(nèi)聲學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。 在大型廳堂建筑中,往往采用電聲設(shè)備以增強(qiáng)自然聲和提高直達(dá)聲的均勻程度,還可以在電路中采用人工延遲、人工混響等措施以提高音質(zhì)效果。室內(nèi)擴(kuò)聲是大型廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)必不可少的一個(gè)方面,因此,現(xiàn)代擴(kuò)聲技術(shù)已成為室內(nèi)聲學(xué)的一個(gè)組成部分。
即使有良好的室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì),如果受到噪聲的嚴(yán)重干擾,也將難以獲得良好的室內(nèi)聽聞條件。為了保證建筑物的使用功能,保證人們正常生活和工作條件,也必須減弱噪聲的影響。因此,控制建筑環(huán)境噪聲,保證建筑物內(nèi)部達(dá)到一定的安靜標(biāo)準(zhǔn),是建筑聲學(xué)的另一個(gè)重要方面。 噪聲干擾,除與噪聲強(qiáng)度有關(guān)外,還與噪聲的頻譜、持續(xù)時(shí)間、重復(fù)出現(xiàn)次數(shù)以及人的聽覺特性、心理、生理等因素有關(guān)??刂圃肼暰褪前凑諏?shí)際需要和可能,將噪聲控制在某一適當(dāng)范圍內(nèi)。這一范圍所容許的最高噪聲標(biāo)準(zhǔn)稱為容許噪聲級(jí)即噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同用途的建筑物,有不同建筑噪聲容許標(biāo)準(zhǔn):如對(duì)工業(yè)建筑主要是為保護(hù)人體健康而制定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn);而對(duì)學(xué)習(xí)和生活環(huán)境則要保證達(dá)到一定的安靜標(biāo)準(zhǔn)。 在噪聲控制中,首先要降低噪聲源的聲輻射強(qiáng)度,其次是控制噪聲的傳播,再次是采取個(gè)人防護(hù)措施。在城市規(guī)劃和建筑布局上要有合理的安排。一般按照各類建筑對(duì)安靜程度的要求,劃分區(qū)域并布置道路網(wǎng),使要求安靜的建筑物,如住宅、文教區(qū)遠(yuǎn)離喧鬧的工廠區(qū)或交通干線,避免交通流量大的街道和高速公路穿過住宅區(qū),這是控制城市噪聲的基本措施。在各分區(qū)內(nèi)各單體建筑物中,同樣需要從控制噪聲的角度,對(duì)有不同安靜程度要求的建筑群和各個(gè)房間分別進(jìn)行合理的安排和布局(見建筑物隔聲)。
噪聲按傳播途徑可分為兩種:一是由空氣傳播的噪聲,即空氣聲;一是由建筑結(jié)構(gòu)傳播的機(jī)械振動(dòng)所輻射的噪聲,即固體聲??諝饴曇騻鞑ミ^程的衰減和設(shè)置隔墻而大大減弱;固體聲由于建筑材料對(duì)聲能的衰減作用很小,可傳播得較遠(yuǎn),通常采用分離式構(gòu)件或彈性聯(lián)接等技術(shù)措施來減弱其傳播。 建筑物空氣聲隔聲的能力取決于墻或間壁(隔斷)的隔聲量?;径墒琴|(zhì)量定律,即墻或間壁的隔聲量與它的面密度的對(duì)數(shù)成正比?,F(xiàn)代建筑由于廣泛采用輕質(zhì)材料和輕型結(jié)構(gòu),減弱了對(duì)空氣聲隔聲的能力,因此又發(fā)展出雙層墻體結(jié)構(gòu)和多層復(fù)合墻板,以滿足隔聲的要求。 在建筑物中實(shí)現(xiàn)固體聲隔聲,相對(duì)地說要困難些。采用一般的隔振方法,如采用不連續(xù)結(jié)構(gòu),施工比較復(fù)雜,對(duì)于要求有高度整體性的現(xiàn)代建筑尤其是這樣。人在樓板上走動(dòng)或移動(dòng)物件時(shí)產(chǎn)生撞擊聲,直接對(duì)樓下房間造成噪聲干擾。可用標(biāo)準(zhǔn)打擊器撞擊樓板,在樓下測(cè)定聲壓級(jí)值。聲壓級(jí)值越大,表示樓板隔絕撞擊聲的性能越差??刂茦前遄矒袈暤闹饕椒ㄊ窃跇前迕鎸由匣虻孛姘迮c承重樓板之間設(shè)置彈性層,特別是在樓板上鋪設(shè)彈性面層,是隔絕撞擊聲的簡(jiǎn)便有效的措施。
在工業(yè)建筑物中,隔聲間或隔聲罩已成為廣泛采用的降低設(shè)備噪聲的手段。建筑物的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生空氣動(dòng)力噪聲。在氣流通道上設(shè)置消聲器是防止空氣噪聲的措施。工程上采用的消聲器,根據(jù)消聲原理大致可分為阻性、抗性或阻抗復(fù)合等類型。許多國(guó)家的消聲器已發(fā)展成為商品化的消聲器系列。(見通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制)在機(jī)械設(shè)備下面設(shè)置隔振器,以減弱振動(dòng),是建筑設(shè)備隔振的主要措施。,隔振器已由逐個(gè)設(shè)計(jì)發(fā)展成為定型產(chǎn)品。
按所測(cè)參數(shù)不同,有下述幾類方法。
測(cè)量廳堂基本音質(zhì)參數(shù)的方法。其測(cè)量系統(tǒng)按圖1布置。
①混響時(shí)間。用聲源A作發(fā)聲系統(tǒng),當(dāng)聲音在廳堂內(nèi)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后切斷聲源,聲音的衰減信號(hào)經(jīng)測(cè)點(diǎn)的傳聲器拾取,通過接收系統(tǒng)把衰減曲線記錄下來,根據(jù)衰減曲線的斜率和記錄紙的紙速便可量度出混響時(shí)間(見室內(nèi)聲學(xué))。此外,還可用數(shù)字頻率分析儀和臺(tái)式計(jì)算器作自動(dòng)測(cè)量。
②聲場(chǎng)不均勻度。聲源A發(fā)出穩(wěn)態(tài)聲信號(hào),通過接收系統(tǒng)測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí),可得出聲場(chǎng)的不均勻度。
③方向性擴(kuò)散。用聲源A發(fā)出穩(wěn)態(tài)的聲信號(hào),以聲透鏡作接收器,沿水平方向360°旋轉(zhuǎn),通過接收系統(tǒng)描繪出對(duì)應(yīng)水平各個(gè)方向的聲音強(qiáng)度的分布圖形,根據(jù)圖形可計(jì)算出水平方向性擴(kuò)散值。
④反射聲分布。用聲源B的火花放電發(fā)出脈沖聲,通過接收系統(tǒng),利用示波器可觀察到直達(dá)聲和按時(shí)間排列的反射聲分布圖形。也可以用時(shí)間延遲頻譜 (TDS)裝置測(cè)量反射聲的能量分布。
⑤清晰度。它是一項(xiàng)主觀測(cè)聽指標(biāo)。由發(fā)音人按規(guī)定時(shí)間間隔發(fā)出若干單音節(jié),經(jīng)過聽者收聽并記錄(或在印好的字表上聽音劃字),然后統(tǒng)計(jì)聽者正確聽到的音節(jié)數(shù)占所發(fā)音節(jié)數(shù)的百分比,此值即為音節(jié)清晰度。
測(cè)量建筑物墻板、門、窗和樓板隔聲量的方法,可在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。其測(cè)量系統(tǒng)按圖2布置。
①墻板、門和窗隔聲測(cè)量。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量時(shí)用穩(wěn)態(tài)聲源作發(fā)聲系統(tǒng),分別在聲源室和相鄰的接收室測(cè)出平均聲壓級(jí),并按下式計(jì)算出墻板的隔聲量R。式中L為聲源室的平均聲壓級(jí);L′為接收室的平均聲壓級(jí);S為墻板、門和窗試件的面積;A為接收室等效吸聲面積(。T為接收室的容積;T為接收室的混響時(shí)間)。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法一般用下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)差Dnt。式中T0為參考混響時(shí)間,對(duì)于住宅T0定為0.5秒。
②樓板隔聲測(cè)量。國(guó)際上采用標(biāo)準(zhǔn)撞擊聲級(jí)Ln作為樓板隔聲的評(píng)價(jià)指標(biāo)。測(cè)量時(shí)用合乎國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的撞擊器在被測(cè)的樓板上撞擊,同時(shí)在接收室測(cè)出平均聲壓級(jí)L′,然后按下式計(jì)算出Ln。式中A0為參考等效吸聲面積,規(guī)定為10米2。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法與實(shí)驗(yàn)室相似,只是測(cè)量結(jié)果包括了側(cè)向傳聲的因素。
測(cè)量吸聲材料和結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)的方法,有駐波管法和混響室法。其測(cè)量系統(tǒng)按圖3布置。
①駐波管法。用來測(cè)量聲波垂直入射時(shí)試件的吸聲系數(shù)。測(cè)量的步驟是把試件放在駐波管的一端,在管子另一端用振蕩器和揚(yáng)聲器發(fā)出某一頻率的聲信號(hào)以平面波的形式傳播,管內(nèi)的入射和反射聲波疊加形成駐波,通過一探管傳聲器測(cè)量它的極大值和極小值,在頻率分析儀上便可量度出材料的吸聲系數(shù)。駐波管法應(yīng)用簡(jiǎn)便,容易比較各種材料的吸聲性能。
②混響室法。用來測(cè)量聲波無規(guī)則入射時(shí)試件的吸聲系數(shù)。把試件 (面積約為10~12米2)裝置在符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的混響室,分別測(cè)量空室和裝入試件后室內(nèi)的混響時(shí)間,按下式可算出試件的吸聲系數(shù)ɑ:式中V′為混響室容積;T1為空室混響時(shí)間;T2為放入試件后室內(nèi)混響時(shí)間?;祉懯曳ū容^符合實(shí)際情況,測(cè)量的數(shù)據(jù)可直接用于工程設(shè)計(jì)。
測(cè)量建筑設(shè)備噪聲的方法,可分為測(cè)量噪聲聲壓級(jí)和聲功率級(jí)兩種。其測(cè)量系統(tǒng)分別按圖4布置。
①聲壓級(jí)測(cè)量。最簡(jiǎn)便的測(cè)量方法是采用聲級(jí)計(jì)直接測(cè)量,或再接一臺(tái)記錄儀把噪聲信號(hào)記錄下來。也可以用數(shù)字頻率分析儀進(jìn)行測(cè)量,便于對(duì)噪聲信號(hào)作快速分析和數(shù)據(jù)處理。
②聲功率測(cè)量。采用聲功率計(jì)算器可直接測(cè)量出噪聲源的聲功率。若用聲強(qiáng)分析系統(tǒng)測(cè)量則更為方便,它可以在多個(gè)噪聲源的情況下,鑒別被測(cè)的噪聲源及判定其方位和聲功率。
消聲測(cè)量方法 測(cè)量通風(fēng)系統(tǒng)中消聲器的透射損失或插入損失的方法。
①透射損失測(cè)量。用測(cè)量聲功率的設(shè)備,在管道中測(cè)量入射于消聲器的聲功率W1和由消聲器透射的聲功率W2,按下式便可計(jì)算出消聲器的透射損失TL。這種測(cè)試適合在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,用來檢查消聲器的性能。
②插入損失測(cè)量。消聲器插入管道前后,在消聲器出口管段同一測(cè)點(diǎn)測(cè)得聲壓級(jí)差。這種測(cè)試宜用來檢驗(yàn)裝設(shè)消聲器后的綜合效果。