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1、第 二 篇 建 筑 聲 學(xué)ARCHITECTURAL ACOUSTICS 聲 學(xué) 原 理噪 聲吸 聲 材 料 與 建 筑 隔 聲室 內(nèi) 音 質(zhì) 設(shè) 計(jì) 第 五 章 聲 學(xué) 原 理本 章 提 要 : 物 體 圍 繞 平 衡 位 置 所 作 的 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 稱 為 機(jī) 械 振 動(dòng) ， 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 往 返 運(yùn) 動(dòng)的 次 數(shù) 稱 為 頻 率 ， 其 單 位 為 赫 茲 Hz， 頻 率 在 20-20， 000HZ之 間 的 振 動(dòng) 稱 為聲 振 動(dòng) ， 其 傳 播 過(guò) 程 能 引 起 人 的 聽(tīng) 覺(jué) ， 形 成 聲 波 ， 也 稱 聲 音 或 聲 。 理 解 聲 音 的 物 理 本 質(zhì) 及

2、 其 效 果 ； 學(xué) 會(huì) 運(yùn) 用 聲 學(xué) 及 其 測(cè) 量 的 基 本 術(shù) 語(yǔ) ； 了 解 聲 音 的 傳 播 和 改 變 過(guò) 程 ； 理 解 聲 音 對(duì) 于 人 類 聽(tīng) 覺(jué) 的 影 響 ； 了 解 聲 音 損 耗 的 原 因 和 機(jī) 理 。 5.1 聲 音 的 產(chǎn) 生 與 描 述5.1.1 聲 音 的 產(chǎn) 生 任 何 物 體 發(fā) 生 振 動(dòng) 時(shí) 均 會(huì) 迫 使 周 圍 的 媒 質(zhì) 發(fā) 生 相 應(yīng) 振 動(dòng) ， 使 該 振 動(dòng) 在 媒 質(zhì) 中 由 近 及 遠(yuǎn) 地傳 播 ， 產(chǎn) 生 波 動(dòng) 。 沒(méi) 有 擾 動(dòng) 的 空 氣 振 源 被 壓 縮 的 區(qū) 域被 稀 薄 的 區(qū) 域在 聲 波 中 不 同 的

3、 空 氣 壓 強(qiáng) 這 種 聲 振 動(dòng) 在 媒 質(zhì) （ 空 氣 ） 中 的 傳 播 稱 為 聲 波 ， 也 稱 聲 音 ； 產(chǎn) 生 聲 振 動(dòng) 的 物 體 稱 為 聲 源 。 產(chǎn) 生 聲 波 必 備 的 兩 個(gè) 條 件 ：A. 要 有 能 產(chǎn) 生 聲 振 動(dòng) 的 物 體 ；B. 要 有 能 傳 播 聲 振 動(dòng) 的 載 體 （ 媒 質(zhì) ） 。 根 據(jù) 傳 播 媒 質(zhì) 的 不 同 ， 聲 音 可 分 為 ： A. 空 氣 聲 ： 通 過(guò) 空 氣 傳 播 的 聲 音 。 B. 固 體 聲 ： 通 過(guò) 固 體 （ 如 地 板 、 鋼 鐵 等 ） 傳 播 的 聲 音 。 5.1.2 聲 波 的 描 述 聲

4、 波 的 幾 何 描 述 聲 波 存 在 的 空 間 稱 為 聲 場(chǎng) ， 某 一 時(shí) 刻 聲 波 到 達(dá) 的 空 間 各 點(diǎn) 的 包 跡 面 稱 為 聲 波 面 ； 處 在 最前 面 的 聲 波 面 稱 為 聲 波 前 ， 聲 波 面 有 無(wú) 數(shù) 個(gè) ， 聲 波 前 只 有 一 個(gè) 。 波 面 為 平 面 的 聲 波 稱 為 平 面 聲 波 ， 波 面 為 球 面 的 聲 波 稱 為 球 面 波 。 點(diǎn) 聲 源 產(chǎn) 生 的 聲 波 為球 面 聲 波 ， 在 離 聲 源 足 夠 遠(yuǎn) 的 局 部 范 圍 內(nèi) 則 可 以 近 似 地 視 為 平 面 聲 波 。 聲 波 的 傳 播 方 向 稱 為 聲

5、 波 線 （ 簡(jiǎn) 稱 波 線 ） ， 在 空 氣 中 ， 波 線 恒 與 波 面 垂 直 。 平 面 波 的 波線 為 一 系 列 垂 直 于 波 面 的 平 行 射 線 ， 球 面 波 的 波 線 為 一 系 列 沿 半 徑 方 向 的 射 線 。波 前 波 面波 線 (a)平 面 波 (b)球 面 波聲 波 的 波 前 、 波 面 與 波 線 描 述 聲 波 的 物 理 量 A 周 期 與 頻 率物 體 完 成 一 次 完 全 振 動(dòng) 所 需 的 時(shí) 間 稱 為 周 期 （ T） ， 單 位 為 秒 （ S） 。每 秒 鐘 完 成 的 振 動(dòng) 次 數(shù) 稱 為 頻 率 （ f） ， 單 位

6、為 赫 茲 （ Hz） 。周 期 與 頻 率 的 關(guān) 系 ： T=1/f聲 波 的 周 期 與 頻 率 與 聲 振 動(dòng) 的 周 期 與 頻 率 相 同 ， 它 們 是 聲 波 時(shí) 間 周 期 性 的 反 映 ， 即 每 經(jīng) 過(guò) T 時(shí)間 ， 空 間 就 傳 播 了 一 個(gè) 完 整 的 聲 波 。B 波 長(zhǎng)聲 波 在 一 個(gè) 周 期 內(nèi) 所 傳 播 的 距 離 ， 即 在 波 動(dòng) 上 任 意 兩 個(gè) 最 近 距 離 的 相 同 波 相 的 點(diǎn) 之間 的 距 離 稱 為 聲 音 的 波 長(zhǎng) （ ） ， 單 位 為 米 （ m） 。C 聲 速 單 位 時(shí) 間 內(nèi) ， 聲 波 在 媒 質(zhì) 中 的 傳

7、播 距 離 稱 為 聲 速 （ c&u） ， 單 位 為 米 /秒 （ m/s） 。聲 速 的 大 小 與 媒 質(zhì) 的 物 理 特 性 有 關(guān) ：媒 質(zhì) 不 同 ， 聲 速 也 不 相 同 。 一 般 而 言 ， 聲 波 在 固 體 中 的 傳 播 速 度 最 快 ， 液 體 次 之 ， 空 氣 中 最 慢 。對(duì) 于 同 種 媒 質(zhì) ， 如 果 溫 度 不 同 ， 其 聲 速 也 不 相 同 。 空 氣 傳 聲 會(huì) 隨 著 溫 度 的 增 加 而 增 加 ， 在 標(biāo) 準(zhǔn) 大氣 壓 下 ， 聲 速 c0=331m/s 。 在 常 溫 下 （ 即 200c） ， c=340m/s。以 上 三 個(gè)

8、物 理 量 之 間 的 關(guān) 系 ： c= /T= f 橡 皮 （ 00C） 50m /s空 氣 （ 00C） 331m /s空 氣 （ 200C） 340m /s軟 木 （ 00C） 500m /s水 （ 00C） 1， 481m /s水 （ 250C） 5， 200m /s鋼 （ 00C） 5， 050m /s鋼 （ 250C） 5， 300m /s 混 凝 土 （ 00C） 3， 100m /s花 崗 巖 （ 00C） 3， 100m /s松 木 （ 00C） 3， 140m /s玻 璃 （ 00C） 3， 320m /s一 些 常 見(jiàn) 媒 質(zhì) 中 的 聲 速 5.2 聲 波 的 特 性5

9、.2.1 聲 波 的 能 量 聲 強(qiáng) 聲 波 具 有 能 量 ， 其 大 小 即 與 聲 波 的 頻 率 、 波 幅 有 關(guān) ， 又 與 時(shí) 間 與 聲 波 通 過(guò) 的 面積 有 關(guān) 。反 映 聲 波 能 量 傳 播 特 性 的 物 理 量 為 聲 波 強(qiáng) 度 ， 簡(jiǎn) 稱 聲 強(qiáng) 。 定 義 ： 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 通 過(guò) 垂 直 于 傳 播 方 向 上 每 單 位 面 積 上 的 聲 能 。 符 號(hào) ： I 單 位 ： 瓦 /米 2（ W/m2） 表 達(dá) 式 ： I=(1/2) A2 2c 媒 質(zhì) 的 密 度 ， 單 位 kg/m3； =2 f稱 為 圓 頻 率 ， 單 位 Hz； A 波

10、幅 （ 同 振 幅 ） ， 單 位 m； c 聲 速 ， 單 位 m/s. 其 實(shí) 質(zhì) 是 聲 功 率 密 度 。 5.2.2 聲 波 的 反 射 與 衍 射 聲 波 的 反 射 聲 波 在 傳 播 過(guò) 程 中 遇 到 尺 度 比 其 波 長(zhǎng) 大 得 多 的 障 礙 物 時(shí) 將 有 部 分 聲 波 被 反 射 回原 媒 質(zhì) ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 聲 反 射 。聲 波 反 射 定 律 ：A. 入 射 聲 波 與 反 射 聲 波 分 居 法 線 的 兩 側(cè) ；B. 入 射 角 等 于 反 射 角 。 回 聲 與 混 響A. 回 聲 回 聲 是 一 種 特 殊 的 反 射 聲 ， 在 某 些

11、情 況 下 ， 當(dāng) 傳 到 人 耳 的 入 射 聲 與 從 較 遠(yuǎn) 的障 礙 物 反 射 回 來(lái) 的 反 射 聲 的 時(shí) 差 大 于 50ms 時(shí) ， 便 可 以 清 楚 地 聽(tīng) 到 兩 種 非 常 相 似的 聲 音 原 聲 與 反 射 聲 ， 這 樣 的 反 射 聲 稱 為 回 聲 。產(chǎn) 生 回 聲 的 條 件 ：（ 1） 要 有 足 夠 的 時(shí) 間 差 ， 即 傳 到 人 耳 的 原 聲 與 反 射 聲 的 時(shí) 間 差 必 須 大 于 50ms ；（ 2） 要 有 足 夠 的 聲 壓 級(jí) 差 ， 即 某 個(gè) 反 射 聲 的 聲 壓 級(jí) 必 須 要 比 其 他 反 射 聲 的 聲 壓 級(jí) 大

12、 。B. 混 響 混 響 （ 聲 ） 是 回 聲 以 外 的 其 他 反 射 聲 之 總 和 （ 疊 加 ） 。C. 最 佳 混 響 時(shí) 間 聲 源 停 止 發(fā) 聲 后 ， 室 內(nèi) 聲 強(qiáng) 便 開 始 衰 減 ， 聲 強(qiáng) 減 至 原 聲 強(qiáng) 的 百 萬(wàn) 分 之 一 ， 即衰 減 60dB 所 經(jīng) 歷 的 時(shí) 間 稱 為 混 響 時(shí) 間 ， 用 T60 表 示 ， 單 位 秒 （ s） 。 T60 越 大 ， 說(shuō) 明 混 響 時(shí) 間 越 強(qiáng) ； 反 之 ， 混 響 越 弱 。 聲 波 的 衍 射A. 衍 射 如 果 聲 波 在 傳 播 過(guò) 程 中 遇 到 障 礙 物 （ 或 洞 口 ） 的 尺

13、寸 較 之 波 長(zhǎng) 為 小 ， 聲 波 將 會(huì)繞 過(guò) 障 礙 物 而 向 其 后 的 “ 陰 影 區(qū) ” 傳 播 ， 使 陰 影 區(qū) 的 聲 強(qiáng) 不 為 零 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 聲衍 射 。 一 般 而 言 ， 波 長(zhǎng) 越 長(zhǎng) （ 或 障 礙 物 尺 寸 越 小 ） ， 其 衍 射 越 顯 著 。 聲 波 的 衍 射B. 聲 透 射 當(dāng) 聲 波 遇 到 障 礙 物 時(shí) ， 其 疏 密 相 間 的 運(yùn) 動(dòng) （ 振 動(dòng) ） 壓 力 會(huì) 推 動(dòng) 障 礙 物 內(nèi) 部 也 發(fā)生 相 應(yīng) 振 動(dòng) ， 進(jìn) 而 帶 動(dòng) 另 一 側(cè) 的 媒 質(zhì) 發(fā) 生 振 動(dòng) ， 使 聲 波 透 過(guò) 障 礙 物 而 傳

14、 播 ， 這 種 現(xiàn)象 稱 為 聲 透 射 ， 其 強(qiáng) 度 與 障 礙 物 的 物 理 特 性 有 關(guān) 。C. 聲 吸 收 由 于 振 動(dòng) 在 障 礙 物 中 傳 播 時(shí) 會(huì) 伴 隨 有 摩 擦 、 碰 撞 等 過(guò) 程 發(fā) 生 ， 導(dǎo) 致 部 分 聲 能 轉(zhuǎn)化 成 其 他 形 式 的 能 量 （ 如 熱 能 ） 而 耗 散 ， 致 使 經(jīng) 過(guò) 障 礙 物 后 的 聲 能 衰 減 ， 這 種 現(xiàn) 象稱 為 聲 吸 收 ， 其 強(qiáng) 度 也 與 障 礙 物 的 物 理 性 能 有 關(guān) 。聲 反 射 、 聲 透 射 與 聲 吸 收 的 關(guān) 系 ： E0=E +E +E 聲 波 的 這 三 種 性 質(zhì)

15、的 強(qiáng) 弱 ， 與 障 礙 物 （ 即 材 料 ） 的 性 質(zhì) 有 關(guān) 。 5.2.3 聲 波 的 干 涉 與 聲 駐 波 的 形 成 聲 波 的 干 涉 當(dāng) 兩 列 同 頻 率 、 同 振 動(dòng) 方 向 且 相 位 差 恒 定 的 聲 波 在 同 一 媒 質(zhì) 中 傳 播 時(shí) ， 會(huì) 在 相遇 區(qū) 域 的 某 些 固 定 點(diǎn) 始 終 產(chǎn) 生 振 動(dòng) 相 長(zhǎng) （ 彼 此 加 強(qiáng) ） 的 效 果 ， 而 在 另 一 些 固 定 點(diǎn) 始終 產(chǎn) 生 振 動(dòng) 相 消 （ 彼 此 減 弱 ） 的 效 果 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 聲 波 的 干 涉 ， 滿 足 這 種 相 干 條件 的 聲 波 稱 為 相

16、 干 聲 波 。 聲 駐 波 如 果 兩 列 相 干 聲 波 的 振 幅 相 等 ， 且 傳 播 方 向 相 反 （ 入 射 聲 波 及 其 反 射 波 在 空 間相 遇 就 會(huì) 出 現(xiàn) 這 種 的 情 況 ） ， 則 它 們 在 空 間 的 疊 加 便 會(huì) 生 成 駐 波 ， 稱 為 聲 駐 波 。 5.3 聲 音 大 小 的 度 量5.3.1 聲 壓 與 聲 壓 級(jí) 聲 壓 聲 波 是 由 空 氣 分 子 振 動(dòng) 形 成 的 疏 密 波 ， 如 果 空 氣 中 不 存 在 聲 波 ， 則 空 氣 的 壓 強(qiáng) 即 為 大 氣壓 ； 如 果 空 氣 中 有 聲 波 傳 播 ， 則 聲 場(chǎng) 中

17、的 空 氣 將 作 周 期 性 的 疏 密 變 化 ， 使 空 氣 中 的 壓 強(qiáng) 在 大氣 壓 附 近 變 化 ， 相 當(dāng) 于 在 原 大 氣 壓 的 基 礎(chǔ) 上 ， 在 附 加 了 一 個(gè) 隨 時(shí) 間 而 變 化 的 附 加 壓 強(qiáng) ， 這 個(gè)附 加 壓 強(qiáng) 成 為 聲 壓 （ P)， 單 位 ： Pa（ 帕 ） 。 有 效 聲 壓 ： 聲 振 動(dòng) 隨 時(shí) 間 變 化 ， 聲 壓 也 隨 時(shí) 間 而 變 化 ， 當(dāng) 聲 壓 變 化 呈 周 期 性 時(shí) ， 其 大 小 常 用 周 期 內(nèi)聲 壓 作 用 力 的 方 均 根 值 來(lái) 表 示 ， 這 樣 的 聲 壓 稱 為 有 效 聲 壓 。 表

18、 達(dá) 式 ： P = P m/ 2 基 準(zhǔn) 聲 壓 （ 聞 閾 或 聲 壓 下 限 P0 ) 對(duì) 大 多 數(shù) 聽(tīng) 力 正 常 的 人 而 言 ， 頻 率 為 1， 000赫 茲 的 聲 音 對(duì) 聽(tīng) 覺(jué) 的 感 受 最 靈 敏 ， 在 這 樣的 頻 率 下 ， 聲 壓 為 2 10-5 Pa 的 聲 音 恰 好 能 聽(tīng) 見(jiàn) （ 低 于 此 的 聲 音 則 聽(tīng) 不 見(jiàn) ） ， 這 樣 的 聲 壓稱 為 聞 閾 。 痛 閾 （ 聲 壓 上 限 ） 聲 壓 超 過(guò) 20Pa ， 會(huì) 使 耳 朵 感 到 疼 痛 ， 這 一 聲 壓 稱 為 痛 閾 （ 聲 壓 上 限 ） 。 聲 壓 級(jí) 人 對(duì) 聲 音

19、的 感 覺(jué) 并 不 與 聲 壓 大 小 成 正 比 （ 即 聲 壓 增 加 1倍 ， 但 人 感 覺(jué) 的 聲 音 大 小 卻 并 未 比 原來(lái) 的 聲 音 增 強(qiáng) 1倍 ） ， 而 是 與 聲 壓 的 對(duì) 數(shù) 成 正 比 ， 所 以 聲 學(xué) 中 常 用 聲 壓 與 基 準(zhǔn) 聲 壓 的 比 的 對(duì) 數(shù) 來(lái)表 示 聲 音 的 大 小 ， 其 值 稱 為 聲 壓 級(jí) （ Lp） 。 表 達(dá) 式 ： Lp = 20lg P/P0 P0 基 準(zhǔn) 聲 壓 ： 2 10-5 Pa 此 時(shí) ， 聞 閾 的 聲 壓 級(jí) 為 0dB， 痛 閾 的 聲 壓 級(jí) 為 120dB； 每 當(dāng) 聲 壓 增 加 1 倍 時(shí)

20、， 聲 壓 級(jí) 就 增 加 6dB。 聲 壓 與 聲 壓 級(jí) 聲 壓 的 物 理 實(shí) 質(zhì) 為 單 位 面 積 上 的 受 力 ， 因 此 ： 當(dāng) 幾 個(gè) 聲 音 疊 加 在 一 起 時(shí) ： P 總 2= P1 2 P2 2 P3 2 Pn 2 幾 個(gè) 聲 壓 相 等 的 聲 音 疊 加 ， 其 P總 2 = nP2 Lp = 20lg nP2/ P0 = 20lg P/P0 10lg n 所 以 ， 當(dāng) 兩 個(gè) 聲 壓 相 等 的 聲 音 疊 加 時(shí) ， 其 聲 壓 級(jí) 僅 比 單 個(gè) 聲 音 的 聲 壓 級(jí) 高 出 約 3dB。 兩 兩 合 成 法A. 計(jì) 算 兩 個(gè) 聲 波 的 聲 級(jí) 差

21、 ；B. 利 用 對(duì) 數(shù) 修 正 值 找 出 修 正 量 ；C. 將 修 正 量 加 到 較 高 的 聲 壓 級(jí) 上 ， 即 為 所 求 。 一 些 常 見(jiàn) 聲 音 的 聲 壓 與 聲 壓 級(jí)聲 音 聲 壓 （ Pa） 聲 壓 級(jí) （ dB） 火 箭 、 導(dǎo) 彈 、 飛 船 發(fā) 動(dòng) 5m遠(yuǎn) 處 噴 氣 式 飛 機(jī) 發(fā) 動(dòng) 大 炮 痛 閾 1m遠(yuǎn) 處 汽 車 喇 叭 、 搖 滾 音 樂(lè) 發(fā) 電 站 、 通 風(fēng) 機(jī) 房 載 重 汽 車 一 般 車 間 一 般 談 話 （ 1m遠(yuǎn) 距 ） 大 商 店 內(nèi) 部 一 般 民 宅 內(nèi) 部 影 劇 院 演 出 時(shí) 觀 眾 席 中 輕 聲 耳 語(yǔ) 手 表 擺

22、動(dòng) 呼 吸 聞 閾 62320063206.320.630.20.0630.026.3 10-32 10-36.3 10-42 10-46.3 10-52 10-5 1501401301201101009080706050403020100 5.3.2 聲 功 率 級(jí) 與 聲 強(qiáng) 級(jí) 聲 功 率 與 聲 功 率 級(jí)A. 聲 功 率 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 聲 源 所 輻 射 的 聲 能 稱 為 聲 功 率 （ W） ， 單 位 瓦 （ W） 。 自 然 界 中 感 知 的 聲 功 率 范 圍 在 10-12W 到 108W 之 間 。B. 聲 功 率 級(jí) 聲 功 率 W與 基 準(zhǔn) 聲 功 率 W0

23、（ =10 -12W ） 之 比 的 對(duì) 數(shù) 稱 為 聲 功 率 級(jí) （ Lw） ， 單 位 dB（ 分 貝 ） 。 Lw=10lg W/ W0 幾 種 常 見(jiàn) 聲 源 的 聲 功 率 及 其 聲 功 率 級(jí) 聲 源 聲 功 率 聲 功 率 級(jí) 輕 聲 耳 語(yǔ) 1.0 10-9 30 低 聲 交 談 1.0 10-8 40 一 般 交 談 1.0 10-5 70 大 聲 喊 叫 1.0 10-3 90 75KW電 動(dòng) 機(jī) 1.0 10 -2 100 覆 帶 式 拖 拉 機(jī) 1.0 10-1 110 小 型 飛 機(jī) 巡 邏 1.0 102 140 噴 氣 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 1.0 104 160 大

24、型 火 箭 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 1.0 108 200 聲 強(qiáng) 與 聲 強(qiáng) 級(jí)A. 聲 強(qiáng) 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 垂 直 通 過(guò) 聲 波 傳 播 方 向 上 單 位 面 積 的 聲 能 稱 為 聲 強(qiáng) （ I） ， 單 位 瓦 /米 2（ W/m2） ，其 實(shí) 質(zhì) 為 面 聲 功 率 密 度 。 I=W/4 r2B. 聲 強(qiáng) 級(jí) 聲 強(qiáng) I與 基 準(zhǔn) 聲 強(qiáng) I0（ =10 -12W/m 2 ） 之 比 的 對(duì) 數(shù) 稱 為 聲 強(qiáng) 級(jí) （ LI） ， 單 位 dB（ 分 貝 ） 。 LI=10lg I/ I0 幾 種 常 見(jiàn) 聲 音 的 聲 強(qiáng) 及 其 聲 強(qiáng) 級(jí) 聲 音 聲 強(qiáng) 聲 強(qiáng) 級(jí) 正 常 呼

25、 吸 10-11 10 鐘 表 10-10 20 輕 聲 談 話 10-8 40 大 聲 喊 叫 10-4 80 5m 附 近 飛 機(jī) 發(fā) 動(dòng) 100 120 導(dǎo) 致 耳 聾 10 4 160 5.3.3 響 度 與 響 度 級(jí) 響 度 描 述 聲 音 響 與 不 響 的 量 稱 為 響 度 （ N） ， 單 位 宋 （ sone） 。 主 觀 感 知 的 聲 音 大 小 由 頻 率 （ 或 聲 強(qiáng) ） 兩 個(gè) 因 素 共 同 決 定 。 等 響 曲 線 響 度 級(jí) 以 等 響 曲 線 圖 中 對(duì) 應(yīng) 于 1000Hz的 音 頻 垂 直 線 與 等 響 曲 線 交 點(diǎn) 對(duì) 應(yīng) 的 聲 壓 級(jí)

26、為 等 響 曲 線 的級(jí) 別 ， 這 樣 的 級(jí) 成 為 響 度 級(jí) （ L N） ， 單 位 方 （ phon） 。 等 響 曲 線 圖 注 意 ： （ 1） 低 聲 壓 級(jí) 區(qū) 的 等 響 曲 線 斜 率 （ 變 化 ） 較 大 ， 說(shuō) 明 在 低 聲 壓 級(jí) 區(qū) ， 每 單 位 聲 壓 級(jí) 引 起的 響 度 變 化 要 比 中 、 高 聲 壓 級(jí) 區(qū) 大 ； 而 在 同 等 聲 壓 級(jí) 上 ， 中 、 高 頻 聲 則 要 比 低 頻 聲 響 一 些 。 （ 2） 高 聲 壓 級(jí) 區(qū) 的 等 響 曲 線 較 為 平 直 ， 說(shuō) 明 聲 壓 級(jí) 相 同 的 各 頻 率 聲 差 不 多 響 ，

27、 即 在 這 樣的 區(qū) 域 ， 響 度 與 頻 率 的 關(guān) 系 不 大 ， 主 要 由 聲 壓 級(jí) 數(shù) 決 定 。 第 六 章 噪 聲本 章 提 要 : 噪 聲 通 常 對(duì) 人 們 的 生 活 、 學(xué) 習(xí) 及 工 作 造 成 很 大 的 影 響 。 在 本 章 中 ， 我 們 了 解 噪 聲 的 概 念 、 危 害 了 解 噪 聲 的 評(píng) 價(jià) 方 法 ； 學(xué) 習(xí) 環(huán) 境 噪 聲 的 控 制 。 6.1 噪 聲 及 其 危 害6.1.1 噪 聲 的 概 念 通 常 將 對(duì) 人 們 的 生 活 、 學(xué) 習(xí) 及 工 作 有 妨 礙 的 嘈 雜 聲 統(tǒng) 稱 為 噪 聲 ， 也 稱 噪 音 。 分 類

28、依 據(jù) 來(lái) 源 的 不 同 ， 可 分 為 ： 機(jī) 械 噪 聲 、 交 通 噪 聲 、 電 磁 噪 聲 。 根 據(jù) 噪 聲 的 性 質(zhì) ， 可 分 為 ： 背 景 噪 聲 、 干 擾 噪 聲 、 環(huán) 境 噪 聲 。 背 景 噪 聲 是 指 聽(tīng) 者 周 圍 的 噪 聲 。 干 擾 噪 聲 是 指 外 界 噪 聲 或 是 由 房 間 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 傳 遞 的 來(lái) 自 建 筑 物 其 它 部 分 的 噪 聲 ， 其 大 小與 建 筑 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 及 其 施 工 技 術(shù) 均 有 一 定 的 關(guān) 系 。 環(huán) 境 噪 聲 是 指 某 種 環(huán) 境 中 所 有 噪 聲 的 總 和 。6.1.2 噪 聲

29、的 危 害 損 害 聽(tīng) 力 聽(tīng) 覺(jué) 疲 勞 ： 在 強(qiáng) 噪 聲 作 用 下 ， 人 的 聽(tīng) 力 變 得 遲 鈍 ， 引 起 聽(tīng) 閾 上 移 ， 即 。 噪 聲 性 耳 聾 ： 在 85dB 以 上 的 噪 聲 環(huán) 境 中 長(zhǎng) 期 工 作 ， 則 聽(tīng) 覺(jué) 疲 勞 難 以 恢 復(fù) ， 致 使 聽(tīng) 覺(jué) 器 官 發(fā)生 質(zhì) 變 ， 造 成 耳 聾 ， 即 。 暴 震 性 耳 聾 ： 如 果 人 們 在 某 些 特 殊 的 環(huán) 境 條 件 下 ， 突 然 受 到 140dB以 上 的 強(qiáng) 噪 聲 聲 作 用 ， 則 可立 即 引 起 鼓 膜 破 裂 ， 造 成 一 次 性 耳 聾 ， 即 。 影 響 人

30、們 的 正 常 生 活 及 工 作 40dB以 上 的 噪 聲 即 可 干 擾 人 們 的 正 常 睡 眠 。 影 響 健 康 影 響 幼 兒 發(fā) 育 成 長(zhǎng) 損 傷 建 筑 物 及 儀 器 設(shè) 備 6.2 噪 聲 的 評(píng) 價(jià)6.2.1 評(píng) 價(jià) 噪 聲 的 物 理 量 A聲 級(jí) 是 一 種 對(duì) 所 有 聲 音 頻 率 加 權(quán) 求 平 均 的 頻 率 綜 合 聲 級(jí) ， 可 由 儀 器 直 接 讀 出 。 通 常 用 LPN表 示 ，單 位 貝 （ B） 或 分 貝 （ dB） 。 A聲 級(jí) 表 示 的 聲 音 與 人 們 的 主 觀 感 受 有 很 好 的 相 關(guān) 性 。 等 效 聲 級(jí) 實(shí)

31、際 存 在 的 噪 聲 往 往 是 圍 繞 其 平 均 值 而 變 化 的 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 噪 聲 起 伏 。 為 了 能 夠 給 隨 時(shí)而 變 的 噪 聲 提 供 一 個(gè) 按 聲 能 計(jì) 算 的 單 值 評(píng) 價(jià) 量 ， 引 入 等 效 聲 級(jí) 的 概 念 若 某 一 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 的 A聲 級(jí) 與 現(xiàn) 場(chǎng) 測(cè) 得 的 某 一 時(shí) 段 內(nèi) 的 起 伏 噪 聲 的 效 果 相 同 ， 這 一 穩(wěn) 定 的 聲 級(jí) 就 稱 為 該 時(shí) 段 內(nèi) 的 等 效 聲 級(jí) ， 用 LEq表 示 ， 單 位 分 貝 （ dB） 。 語(yǔ) 言 干 擾 級(jí) 由 于 人 們 交 談 的 聲 能 大 部 分

32、 位 于 800Hz附 近 的 頻 率 周 圍 ， 所 以 可 用 語(yǔ) 言 干 擾 級(jí) 來(lái) 評(píng) 價(jià) 噪 聲 對(duì)語(yǔ) 言 掩 蔽 的 影 響 。 倍 頻 帶 中 心 頻 率 500Hz、 1000Hz、 2000Hz聲 壓 級(jí) 的 算 術(shù) 平 均 值 成 為 語(yǔ) 言 干 擾 級(jí) ，符 號(hào) SIL， 單 位 分 貝 （ dB） 。 交 談 效 果 與 距 離 和 語(yǔ) 言 聲 級(jí) 大 小 的 關(guān) 系 噪 聲 評(píng) 價(jià) 數(shù) （ NR） 為 了 評(píng) 價(jià) 噪 聲 的 可 接 受 性 ， 以 保 護(hù) 聽(tīng) 力 和 保 證 語(yǔ) 言 ， 避 免 噪 聲 干 擾 ， 國(guó) 際 標(biāo) 準(zhǔn) 組 織 （ ISO）提 出 了 一

33、組 噪 聲 評(píng) 價(jià) 曲 線 ， 稱 為 NR線 。 噪 聲 評(píng) 價(jià) 數(shù) 圖 中 每 一 條 曲 線 與 1000Hz倍 頻 譜 線 的 交 點(diǎn) 所 對(duì) 應(yīng) 的 聲 壓 級(jí) 數(shù) 分 別 稱 為 該 曲 線 多 對(duì) 應(yīng) 的 噪 聲評(píng) 價(jià) 數(shù) ， 也 稱 NR數(shù) 。 利 用 噪 聲 評(píng) 價(jià) 數(shù) 可 以 評(píng) 價(jià) 環(huán) 境 現(xiàn) 場(chǎng) 某 些 頻 率 的 噪 聲 對(duì) 環(huán) 境 的 污 染 程 度 ， 以便 決 定 是 否 采 取 相 應(yīng) 的 降 噪 措 施 。 方 法 ： （ 1） 測(cè) 量 出 個(gè) 倍 頻 帶 的 聲 壓 級(jí) ； （ 2） 將 各 倍 頻 帶 與 代 表 指 定 評(píng) 價(jià) 數(shù) 的 曲 線 的 交

34、點(diǎn) 所 對(duì) 應(yīng) 的 聲 壓 級(jí) 進(jìn) 行 比 較 ， 超 出 部 分 則 是需 要 降 低 降 低 的 噪 聲 量 。 部 分 房 間 的 允 許 噪 聲 評(píng) 價(jià) 數(shù) N房 間 名 稱 N值 房 間 名 稱 N值 錄 音 室 15電 視 演 播 室 （ 無(wú) 觀 眾 ） 20電 視 演 播 室 （ 有 觀 眾 ） 25劇 場(chǎng) 20電 影 院 25教 室 25實(shí) 驗(yàn) 室 30圖 書 館 30手 術(shù) 室 25病 房 25郊 外 住 宅 25 城 市 住 宅 30 郊 外 公 寓 25 城 市 公 寓 30 食 堂 40 小 賣 店 40 銀 行 40 計(jì) 算 機(jī) 室 40 機(jī) 械 廠 65 木 工 廠

35、 65 電 工 廠 65 體 育 館 35 6.2.2 環(huán) 境 噪 聲 的 立 法 與 標(biāo) 準(zhǔn) 城 市 區(qū) 域 環(huán) 境 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) （ GB 3096-82） 城 市 區(qū) 域 環(huán) 境 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) （ 等 效 聲 級(jí) LeqdB） 適 用 區(qū) 域 晝 間 夜 間特 殊 住 宅 區(qū) 45 35居 民 、 文 教 區(qū) 50 40一 類 混 合 區(qū) 55 45 一 類 混 合 區(qū) ， 商 業(yè) 中 心 區(qū) 60 50工 業(yè) 集 中 區(qū) 65 55交 通 干 線 道 路 兩 側(cè) 70 55 城 市 港 口 及 江 河 兩 岸 區(qū) 域 環(huán) 境 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) （ GB 11339-89） 城 市 港

36、 口 及 江 河 兩 岸 區(qū) 域 環(huán) 境 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) （ LeqdB） 一 類 區(qū) 域 指 港 區(qū) 內(nèi) 的 住 宅 、 文 教 、 醫(yī) 院 、 機(jī) 關(guān) 所 在 地 以 及 船 舶 流 量 為 每 小 時(shí) 60艘 以 下 的 江 河 兩 岸 地 區(qū) ； 二 類 區(qū) 域 指 船 舶 流 量 為 每 小 時(shí) 60艘 以 上 的 江 河 兩 岸 地 區(qū) 。適 用 區(qū) 域 晝 間 夜 間一 類 區(qū) 域 60 50二 類 區(qū) 域 70 55 類 別 晝 間 夜 間一 55 45二 60 50三 65 55四 70 55 工 業(yè) 企 業(yè) 廠 界 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) （ GB 12348-90） 各 類 廠

37、界 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) （ LeqdB）一 類 標(biāo) 準(zhǔn) 適 用 于 居 住 、 文 教 機(jī) 關(guān) 為 主 的 區(qū) 域 ；二 類 標(biāo) 準(zhǔn) 適 用 于 居 住 、 商 業(yè) 、 工 業(yè) 混 雜 區(qū) 及 商 業(yè) 中 心 區(qū) ；三 類 標(biāo) 準(zhǔn) 適 用 工 業(yè) 區(qū) ；四 類 標(biāo) 準(zhǔn) 適 用 于 交 通 干 線 道 路 兩 側(cè) 區(qū) 域 。 住 宅 室 內(nèi) 噪 聲 允 許 值 （ Db（ A） ） 住 宅 室 內(nèi) 允 許 噪 聲 級(jí) （ LeqdB）表 中 一 、 二 、 三 級(jí) 分 別 對(duì) 應(yīng) 于 安 靜 有 特 殊 要 求 、 一 般 要 求 及 無(wú) 特 殊 要 求 的 情 況 。房 間 名 稱 允 許 噪 聲

38、 級(jí) （ dB)一 級(jí) 二 級(jí) 三 級(jí)臥 室 、 書 房 （ 或 臥 室 兼 起 居 室 ） 40 45 50起 居 室 45 50 學(xué) 校 建 筑 室 內(nèi) 噪 聲 允 許 值 學(xué) 校 建 筑 室 內(nèi) 允 許 噪 聲 級(jí) 表 中 ： 有 特 殊 安 靜 要 求 的 房 間 指 語(yǔ) 言 教 室 、 錄 音 室 、 閱 覽 室 等 ； 一 般 教 室 指 普 通 教 室 、 自 然 教 室 、 音 樂(lè) 教 室 等 ； 無(wú) 特 殊 安 靜 要 求 的 房 間 指 健 身 房 、 舞 蹈 教 室 、 教 師 休 息 室 及 辦 公 室 等 。房 間 類 別 允 許 噪 聲 級(jí) （ dB)一 級(jí) 二 級(jí)

39、 三 級(jí)有 特 殊 安 靜 要 求 的 房 間 40 一 般 教 室 50 無(wú) 特 殊 安 靜 要 求 的 房 間 55 6.3 環(huán) 境 噪 聲 的 控 制6.3.1 控 制 噪 聲 的 措 施 降 低 聲 源 噪 聲 控 制 噪 聲 的 傳 播 途 徑A. 合 理 規(guī) 劃 城 市 布 局 （ 1） 城 市 人 口 的 控 制 （ 2） 土 地 功 能 區(qū) 域 的 合 理 規(guī) 劃 即 在 城 市 規(guī) 劃 時(shí) ， 將 城 市 中 的 重 噪 聲 區(qū) （ 如 重 工 業(yè) 類 廠 、 鋸 木 廠 、 織 布 廠 等 ） ， 中 等 強(qiáng) 度 噪 聲 區(qū) 以 及 低 噪 聲 區(qū) 合 理 分 區(qū) 布 局

40、。 通 用 原 則 ： 重 工 業(yè) 、 重 噪 聲 單 位 置 于 城 市 外 圍 ； 輕 工 業(yè) 等 噪 聲 較 少 的 單 位 可 靠 進(jìn) 居 民 區(qū) 布 置 。B. 植 樹 綠 化 ， 設(shè) 置 屏 障 合 理 布 置 建 筑 平 面 及 剖 面A. 應(yīng) 將 強(qiáng) 噪 聲 設(shè) 備 與 一 般 噪 聲 設(shè) 備 分 開 ， 以 便 能 集 中 進(jìn) 行 隔 聲 處 理 ；B. 臨 界 居 住 建 筑 應(yīng) 盡 量 將 廚 房 、 衛(wèi) 生 間 、 走 廊 等 布 置 在 朝 向 道 路 的 一 側(cè) ；C. 水 箱 供 水 管 切 忌 通 過(guò) 臥 室 ；D. 盡 量 采 用 跌 層 式 （ 復(fù) 式 ）

41、樓 層 ， 減 少 分 戶 樓 板 撞 擊 聲 的 干 擾 。 6.3.2 控 制 噪 聲 的 實(shí) 施 步 驟 調(diào) 查 噪 聲 現(xiàn) 狀 ， 確 定 噪 聲 聲 級(jí) （ 需 用 儀 器 測(cè) 量 噪 聲 聲 級(jí) ） ， 并 了 解 產(chǎn) 生 噪 聲 的原 因 及 周 圍 環(huán) 境 的 情 況 。 確 定 噪 聲 的 允 許 標(biāo) 準(zhǔn) 及 所 需 降 低 的 聲 壓 級(jí) ， 根 據(jù) 現(xiàn) 場(chǎng) 情 況 確 定 各 頻 帶 所 達(dá) 到 的噪 聲 值 ， 并 與 “ 標(biāo) 準(zhǔn) ” 對(duì) 照 ， 以 確 定 所 需 降 低 的 聲 壓 級(jí) 。 選 擇 控 制 噪 聲 的 具 體 辦 法 ：A. 在 總 體 及 平 剖

42、面 上 對(duì) 建 筑 物 進(jìn) 行 合 理 布 局 （ 約 可 降 噪 10-40dB)；B. 用 吸 聲 材 料 進(jìn) 行 隔 聲 處 理 （ 約 可 降 噪 8-10dB) ；C. 對(duì) 建 筑 構(gòu) 件 進(jìn) 行 隔 聲 處 理 （ 約 可 降 噪 10-50dB) ；D. 對(duì) 聲 源 進(jìn) 行 消 聲 處 理 （ 約 可 降 噪 10-50dB) 。 第 七 章 吸 聲 材 料 與 建 筑 隔 聲本 章 提 要 : 本 章 通 過(guò) 吸 聲 與 隔 聲 材 料 的 介 紹 ， 進(jìn) 一 步 ： 理 解 吸 聲 材 料 和 隔 聲 材 料 的 原 理 ， 特 性 及 用 途 7.1 吸 聲 原 理 與 吸

43、 聲 參 量7.1.1 吸 聲 原 理 聲 波 在 傳 播 過(guò) 程 中 會(huì) 與 各 種 各 樣 的 材 料 相 遇 ， 這 時(shí) ， 便 會(huì) 有 一 部 分 聲 能 在 材 料 內(nèi) 部 被 吸 收 ，使 空 間 傳 播 的 聲 能 降 低 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 吸 聲 ， 能 夠 吸 納 聲 能 的 材 料 稱 為 吸 聲 材 料 。 一 般 而 言 ， 堅(jiān) 硬 、 光 滑 、 結(jié) 構(gòu) 致 密 的 材 料 （ 如 大 理 石 、 水 磨 石 等 ） 吸 聲 能 力 差 ； 而 粗 糙 、松 軟 、 多 孔 材 料 （ 如 玻 璃 棉 、 泡 沫 塑 料 等 ） 吸 聲 能 力 好 。7.1

44、.2 吸 聲 參 量 吸 聲 系 數(shù) 聲 波 射 入 材 料 表 面 時(shí) ， 將 有 部 分 聲 波 被 反 射 ， 部 分 聲 波 被 吸 收 ， 被 吸 收 的 聲 能 與 總 入 射 聲能 之 比 稱 為 吸 聲 系 數(shù) （ ） 。 表 達(dá) 式 ： =吸 收 聲 能 /入 射 聲 能 =E吸 /E入一 些 常 見(jiàn) 材 料 的 吸 聲 系 數(shù) 吸 聲 量 材 料 吸 聲 的 量 與 其 吸 聲 系 數(shù) 成 正 比 ， 吸 聲 系 數(shù) 越 大 ， 則 其 吸 聲 量 越 大 ； 材 料 吸 聲 的 量 與 其 面 積 s成 正 比 ， 面 積 s越 大 ， 材 料 的 吸 聲 量 越 大 。

45、 表 達(dá) 式 ： A=S 一 些 常 見(jiàn) 材 料 的 吸 聲 系 數(shù) 材 料 值 材 料 值三 合 土 0.015 地 氈 0.2玻 璃 0.03 毛 氈 （ 厚 2 .5m m ） 0.78 磚 墻 0.025 大 廳 滿 座 0.95木 板 墻 0.04 開 啟 的 門 窗 1.00注 意 ： 上 表 給 出 的 僅 僅 是 的 平 均 值 ， 事 實(shí) 上 ， 材 料 的 吸 聲 系 數(shù) 除 了 與 材 料 本 身 的 物 理 特 性 有 關(guān) 外 ， 還 與 聲 波 的 頻 率 有 關(guān) 。 即 同 一 材 料 對(duì) 于 不 同 頻 率 的 聲 波 其 吸 聲 系 數(shù) 不 同 ， 材 料 吸

46、聲 系 數(shù) 隨 頻 率 而 變 化 的 特 性 稱 為 吸 聲 頻 率 特 性 。 7.2 吸 聲 材 料 與 吸 聲 結(jié) 構(gòu) 吸 聲 系 數(shù) 大 于 零 的 材 料 稱 為 吸 聲 材 料 ， 由 吸 聲 材 料 制 成 的 吸 聲 部 件 稱 為 吸 聲 結(jié) 構(gòu) 。7.2.1 多 孔 吸 聲 材 料 具 有 大 量 內(nèi) 外 連 通 的 微 小 間 隙 和 連 續(xù) 氣 泡 的 材 料 稱 為 多 孔 吸 聲 材 料 。 麻 、 棉 及 玻 璃 棉 、無(wú) 機(jī) 纖 維 等 都 是 較 好 的 多 孔 吸 聲 材 料 ， 具 有 良 好 的 高 頻 吸 聲 性 能 。 吸 聲 原 理 當(dāng) 聲 波

47、入 射 到 多 孔 材 料 表 面 時(shí) ， 聲 波 能 順 著 微 孔 進(jìn) 入 材 料 內(nèi) 部 ， 引 起 孔 隙 中 的 空 氣 振 動(dòng)由 于 存 在 摩 擦 和 空 氣 粘 滯 阻 力 以 及 孔 壁 、 纖 維 與 空 氣 間 的 熱 交 換 作 用 ， 使 相 當(dāng) 一 部 分 聲 能 轉(zhuǎn)化 為 熱 能 而 被 消 耗 。 多 孔 材 料 吸 聲 的 先 決 條 件 ： 聲 波 能 夠 容 易 地 進(jìn) 入 微 孔 內(nèi) 。 影 響 吸 聲 性 能 的 因 素 A. 材 料 的 空 氣 流 阻 空 氣 穩(wěn) 定 流 過(guò) 材 料 時(shí) ， 材 料 兩 邊 的 靜 壓 差 與 空 氣 流 動(dòng) 速 度

48、 之 比 稱 為 材 料 的 空 氣 流 阻 。 一 般 而 言 ， 空 氣 粘 性 越 大 ， 材 料 越 密 實(shí) 、 越 厚 ， 其 流 阻 越 大 ， 透 氣 性 能 就 越 差 ， 吸 聲 性能 就 越 差 ； 但 流 阻 也 不 能 過(guò) 小 ， 否 則 ， 克 服 摩 擦 力 、 粘 滯 力 使 聲 能 轉(zhuǎn) 化 為 熱 能 的 效 率 就 會(huì) 太低 。 從 吸 聲 效 率 來(lái) 講 ， 多 孔 材 料 存 在 著 最 佳 的 空 氣 熱 阻 。 B. 材 料 的 孔 隙 率 材 料 中 的 孔 隙 （ 空 氣 ） 體 積 與 材 料 體 積 之 比 稱 為 材 料 的 孔 隙 率 。

49、對(duì) 多 孔 材 料 而 言 ， 其 值一 般 均 大 于 70%。C. 材 料 的 厚 度 一 般 而 言 ， 材 料 的 吸 聲 系 數(shù) 隨 著 厚 度 的 增 加 而 增 加 。 但 是 ， 當(dāng) 材 料 厚 度 達(dá) 到 某 一 值 后 ，再 增 加 厚 度 ， 對(duì) 材 料 的 吸 聲 效 果 影 響 并 不 顯 著 了 ， 所 以 不 能 無(wú) 限 制 地 增 加 厚 度 。 從 吸 聲 效 率 來(lái) 講 ， 多 孔 材 料 存 在 著 最 佳 的 空 氣 熱 阻 。D. 材 料 的 容 重 材 料 重 量 與 體 積 之 比 稱 為 材 料 的 容 重 。 一 般 而 言 ， 容 重 的 大

50、 小 與 材 料 的 孔 隙 率 有 關(guān) 容 重 增 大 ， 材 料 的 孔 隙 率 變 小 ， 空 氣 流 阻 增大 ， 材 料 對(duì) 低 頻 聲 吸 收 效 果 升 高 ， 對(duì) 高 頻 聲 的 吸 收 效 果 下 降 。 但 容 重 也 存 在 最 佳 值 ， 其 大 小 隨 材 料 不 同 而 有 所 差 異 。 E. 材 料 表 面 的 飾 面 處 理F. 材 料 的 吸 濕 7.2.2 吸 聲 結(jié) 構(gòu) 空 腔 共 振 吸 聲 結(jié) 構(gòu) 穿 孔 板 吸 聲 結(jié) 構(gòu) 薄 膜 吸 聲 結(jié) 構(gòu) 具 有 不 透 氣 、 柔 軟 、 受 張 拉 時(shí) 有 彈 性 的 極 薄 的 膜 ， 如 皮 革 、

51、 人 造 革 、 塑 料 薄 膜 等 統(tǒng) 稱 為薄 膜 材 料 ， 它 們 與 其 后 的 空 氣 層 形 成 的 共 振 系 統(tǒng) 統(tǒng) 稱 為 薄 膜 吸 聲 結(jié) 構(gòu) ， 用 以 吸 收 共 振 頻 率 附近 的 入 射 聲 能 。 周 邊 固 定 于 龍 骨 上 的 膠 合 板 、 石 膏 板 、 石 棉 水 泥 板 、 金 屬 板 等 薄 板 與 其 背 后 的 空 氣 也 常常 構(gòu) 成 薄 板 共 振 結(jié) 構(gòu) 。 薄 膜 吸 聲 結(jié) 構(gòu) 的 共 振 頻 率 通 常 在 200-1000Hz之 間 ， 最 大 吸 聲 系 數(shù) 為 0.3-0.4， 一 般 常 用來(lái) 吸 收 中 頻 范 圍

52、的 聲 能 。 其 他 吸 聲 結(jié) 構(gòu)A. 空 間 吸 聲 體B. 簾 幕C. 洞 口D. 人 和 家 具E. 吸 聲 尖 劈 其 構(gòu) 造 是 用 直 徑 3.2-3.5mm鋼 絲 制 成 所 需 形 狀 和 尺 寸 的 框 子 ， 在 框 架 上 粘 縫 布 類 罩 面 材料 ， 內(nèi) 填 棉 狀 多 孔 材 料 。 7.2.3 吸 聲 材 料 的 選 擇 吸 聲 材 料 除 吸 聲 外 的 其 它 主 要 特 性性 質(zhì) 分 類 性 質(zhì) 項(xiàng) 目力 學(xué) 壓 縮 性 、 耐 沖 擊 性 、 抗 彎 強(qiáng) 度 、 老 化熱 學(xué) 傳 熱 阻火 耐 火 、 引 火 、 著 火 、 發(fā) 火 、 發(fā) 煙水 吸

53、 水 性 、 吸 濕 性光 學(xué) 反 光 系 數(shù)藝 術(shù) 形 狀 、 外 觀 、 色 彩 、 觸 感維 護(hù) 附 著 灰 塵 、 耐 藥 品 性 、 耐 磨 、 清 潔 性 施 工 可 加 工 性 、 尺 寸 、 重 量 7.3 建 筑 物 中 的 吸 聲 減 噪 在 建 筑 物 室 內(nèi) 壁 面 布 置 吸 聲 材 料 ， 那 么 ， 當(dāng) 噪 聲 碰 到 這 些 吸 聲 材 料 時(shí) ， 便 有 一 部 分 的 噪聲 能 被 吸 收 ， 使 反 射 噪 聲 減 弱 ， 達(dá) 到 減 噪 的 目 的 ， 這 樣 的 方 法 稱 為 吸 聲 減 噪 。7.4 建 筑 隔 聲7.4.1 聲 波 在 圍 護(hù) 結(jié)

54、 構(gòu) 中 的 傳 播 由 空 氣 直 接 傳 播 由 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 的 振 動(dòng) 傳 播 由 固 體 撞 擊 或 振 動(dòng) 直 接 傳 播7.4.2 聲 音 的 透 射 與 隔 絕 透 射 直 接 透 射 ： 聲 音 從 聲 源 （ 如 汽 車 、 飛 機(jī) 等 ） 和 聽(tīng) 聞 地 點(diǎn) 間 的 墻 壁 或 屋 頂 直 接 透 射 入 聽(tīng) 聞 地（ 室 內(nèi) ） 的 現(xiàn) 象 。 間 接 透 射 ： 室 內(nèi) 發(fā) 出 的 聲 音 ， 沿 著 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 的 相 連 接 部 件 間 接 傳 向 聽(tīng) 聞 地 點(diǎn) 的 現(xiàn) 象 。 隔 聲 及 其 性 能 表 示 將 聲 音 隔 絕 于 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 之 外

55、 ， 或 將 強(qiáng) 烈 的 聲 源 封 閉 在 一 個(gè) 特 定 的 空 間 的 過(guò) 程 稱 為 隔 聲 或 稱為 聲 音 的 隔 絕 。 A. 隔 聲 量 入 射 聲 分 貝 數(shù) 與 透 射 聲 分 貝 之 差 稱 為 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 的 隔 聲 量 （ R） 。 表 達(dá) 式 ： R =L入 -L透 考 慮 到 隔 聲 性 能 與 透 射 性 能 （ 透 射 系 數(shù) =E/E0） 的 關(guān) 系 ， 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) （ 墻 壁 ） 的 隔 聲 量 R 也 常 采 用 其 透 射 系 數(shù) 的 倒 數(shù) 的 對(duì) 數(shù) 來(lái) 定 義 ， 即 R =10lg1/ (dB) 越 小 ， R越 大 ， 構(gòu) 件 的 隔

56、 聲 性 能 越 好 。B.隔 聲 頻 率 特 性 曲 線 隔 聲 量 是 隨 著 聲 音 頻 率 的 變 化 而 變 化 的 ， 為 了 反 映 這 一 特 性 ， 常 以 隔 聲 的 分 貝 數(shù) 為 縱坐 標(biāo) ， 以 頻 率 的 赫 茲 為 橫 坐 標(biāo) ， 按 1/3倍 頻 程 譜 的 17個(gè) 中 心 頻 率 標(biāo) 于 坐 標(biāo) 軸 上 ， 將 計(jì) 算 或 測(cè) 量 所 得 的 各 頻 率 對(duì) 應(yīng) 的 分 貝 數(shù) 標(biāo) 于 圖 中 ， 并 將 相 關(guān) 的 點(diǎn) 連 接 起 來(lái) ， 得 一 系 列 曲 線 ， 稱為 隔 聲 頻 率 特 征 曲 線 。 優(yōu) 點(diǎn) ： 能 更 為 直 觀 、 全 面 地 反

57、 映 隔 聲 構(gòu) 件 在 各 頻 率 范 圍 內(nèi) 的 隔 聲 狀 況 。 缺 點(diǎn) ： 應(yīng) 用 繁 雜 ， 不 便 比 較 。 C. 平 均 隔 聲 量 墻 板 隔 聲 量 的 平 均 值 稱 為 隔 聲 量 ， 它 是 各 種 頻 率 對(duì) 隔 聲 作 用 總 和 的 近 似 。 一 般 情 況 下 ，可 用 500Hz對(duì) 應(yīng) 的 隔 聲 量 來(lái) 代 替 。 優(yōu) 點(diǎn) ： 使 用 簡(jiǎn) 便 ， 易 于 掌 握 。 缺 點(diǎn) ： 精 度 差 ， 可 比 性 差 。D. 隔 聲 指 數(shù) 隔 聲 指 數(shù) 是 表 征 建 筑 構(gòu) 件 （ 墻 壁 、 樓 板 ） 隔 聲 性 能 的 重 要 指 標(biāo) ， 它 是

58、在 綜 合 隔 聲 頻 率特 征 曲 線 及 平 均 隔 聲 量 優(yōu) 點(diǎn) 的 基 礎(chǔ) 上 提 出 來(lái) 的 一 個(gè) 概 念 ， 是 按 一 定 操 作 程 序 所 讀 取 的 一 隔聲 量 值 。 7.4.3 隔 聲 標(biāo) 準(zhǔn) 判 斷 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 是 否 達(dá) 到 隔 聲 要 求 的 標(biāo) 準(zhǔn) 多 用 隔 聲 系 數(shù) ， 考 慮 到 空 氣 聲 與 固 體 聲 的 差 異 ， 隔聲 標(biāo) 準(zhǔn) 分 為 空 氣 聲 隔 聲 標(biāo) 準(zhǔn) 與 固 體 聲 隔 聲 標(biāo) 準(zhǔn) 兩 類 。 空 氣 聲 隔 聲 標(biāo) 準(zhǔn)建 筑 類 型 隔 聲 指 數(shù) （ IdB）一 級(jí) 二 級(jí) 三 級(jí) 四 級(jí)民 宅 分 戶 墻 與 樓 板

59、 50 45 40學(xué) 校 50 45 40 醫(yī) 院 病 房 45 40 35旅 館 客 房 墻 板 50 45 40 40 固 體 聲 隔 聲 標(biāo) 準(zhǔn)建 筑 類 型 隔 聲 指 數(shù) （ IidB）一 級(jí) 二 級(jí) 三 級(jí) 四 級(jí) 等 外 級(jí)住 宅 65 75 85學(xué) 校 教 室 65 65 75 85醫(yī) 院 病 房 65 75 75 85旅 館 客 房 55 65 75 75 85 注 意 ： 固 體 （ 撞 擊 ） 聲 隔 絕 性 能 的 表 示 方 法 與 空 氣 聲 隔 聲 性 能 的 表 示 方 法 不 同 ， 它 是 采 用 一 個(gè) 由 國(guó) 際 標(biāo) 準(zhǔn) 組 織 規(guī) 定 的 打 擊 器

60、， 在 被 測(cè) 的 樓 板 面 上 撞 擊 發(fā) 聲 ， 在 樓 下 房 間 測(cè) 量 傳 遞 到 樓 板 下 面 的 撞 擊 聲 聲 壓 級(jí) ， 簡(jiǎn) 稱 標(biāo) 準(zhǔn) 撞 擊 聲 級(jí) 。 聲 級(jí) 越 高 ， 說(shuō) 明 樓 板 隔 絕 撞 擊 聲 的 性 能 越 差 ； 反 之 ， 則 隔 聲 性 能 越 好 。 7.4.4 影 響 隔 聲 效 果 的 因 素 質(zhì) 量 定 律 實(shí) 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn) ， 墻 板 對(duì) 聲 波 的 隔 聲 量 的 大 小 隨 著 入 射 聲 波 頻 率 及 墻 板 質(zhì) 量 面 密 度 （ 單 位 面 積上 的 質(zhì) 量 ） 的 增 加 而 增 加 ， 這 一 規(guī) 律 稱 為 質(zhì) 量 定

61、 律 。 吻 合 效 應(yīng) 進(jìn) 一 步 研 究 發(fā) 現(xiàn) ， 質(zhì) 量 定 律 并 不 太 準(zhǔn) 確 ， 在 很 多 情 況 下 會(huì) 出 現(xiàn) 例 外 ， 這 主 要 是 因 為 很 多材 料 還 有 共 振 及 吻 合 現(xiàn) 象 。 吻 合 效 應(yīng) 只 發(fā) 生 在 一 定 的 頻 率 范 圍 內(nèi) ， 最 低 頻 率 稱 為 臨 界 頻 率 （ fc)， 其 值 與 構(gòu) 件 的 厚 度 、密 度 以 及 彈 性 模 量 有 關(guān) 。 由 于 噪 聲 對(duì) 人 的 影 響 頻 率 主 要 集 中 在 100-2500Hz之 間 ， 所 以 要 特 別注 意 吻 合 效 應(yīng) 不 應(yīng) 發(fā) 生 在 這 一 范 圍 。

62、 7.4.4 影 響 隔 聲 效 果 的 因 素 質(zhì) 量 定 律 實(shí) 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn) ， 墻 板 對(duì) 聲 波 的 隔 聲 量 的 大 小 隨 著 入 射 聲 波 頻 率 及 墻 板 質(zhì) 量 面 密 度 （ 單 位 面 積上 的 質(zhì) 量 ） 的 增 加 而 增 加 ， 這 一 規(guī) 律 稱 為 質(zhì) 量 定 律 。 吻 合 效 應(yīng) 進(jìn) 一 步 研 究 發(fā) 現(xiàn) ， 質(zhì) 量 定 律 并 不 太 準(zhǔn) 確 ， 在 很 多 情 況 下 會(huì) 出 現(xiàn) 例 外 ， 這 主 要 是 因 為 很 多材 料 還 有 共 振 及 吻 合 現(xiàn) 象 。 吻 合 效 應(yīng) 只 發(fā) 生 在 一 定 的 頻 率 范 圍 內(nèi) ， 最 低 頻

63、 率 稱 為 臨 界 頻 率 （ fc)， 其 值 與 構(gòu) 件 的 厚 度 、密 度 以 及 彈 性 模 量 有 關(guān) 。 由 于 噪 聲 對(duì) 人 的 影 響 頻 率 主 要 集 中 在 100-2500Hz之 間 ， 所 以 要 特 別注 意 吻 合 效 應(yīng) 不 應(yīng) 發(fā) 生 在 這 一 范 圍 。 7.5 墻 板 的 空 氣 聲 隔 絕 單 層 勻 質(zhì) 密 實(shí) 墻 的 空 氣 聲 隔 絕 雙 層 勻 質(zhì) 墻 的 空 氣 聲 隔 絕 輕 型 墻 的 空 氣 聲 隔 絕 面 質(zhì) 量 密 度 僅 為 每 平 方 十 幾 到 幾 十 千 克 的 墻 板 稱 為 輕 型 墻 （ 板 ） ， 石 膏 板

64、、 纖 維 板 、 膠合 板 、 塑 料 板 、 加 氣 混 凝 土 、 碳 化 板 、 金 屬 薄 板 等 均 可 視 為 輕 型 墻 板 。 這 類 墻 板 隔 聲 性 能 差 。 改 善 措 施 ：A. 增 加 墻 板 的 密 實(shí) 度B. 采 用 雙 層 薄 板 結(jié) 構(gòu) (1) 若 增 加 雙 層 板 間 空 氣 厚 度 ， 使 之 達(dá) 到 7.5cm以 上 ， 其 隔 聲 量 可 增 加 8-10dB。(2) 若 在 雙 層 板 間 充 填 吸 聲 材 料 （ 如 超 細(xì) 玻 璃 棉 氈 等 ） ， 其 隔 聲 量 可 提 高 3-8dB。(3) 不 同 厚 度 的 墻 板 組 合 。

65、C. 采 用 多 層 墻 板 結(jié) 構(gòu) 其 方 法 是 將 多 層 密 實(shí) 材 料 （ 如 膠 合 板 、 木 板 、 鋼 板 等 ） 用 多 孔 彈 性 材 料 （ 如 玻 璃 棉 、泡 沫 塑 料 等 ） 分 隔 ， 做 成 夾 層 結(jié) 構(gòu) ， 其 隔 聲 量 比 同 質(zhì) 同 重 的 單 層 墻 板 提 高 很 多 。 7.6 門 、 窗 與 樓 板 的 隔 聲 門 的 隔 聲A. 在 雙 層 薄 板 中 充 填 軟 吸 聲 材 料 ， 一 般 可 使 門 的 隔 聲 量 提 高 10-30dB。B. 用 乳 膠 條 、 橡 皮 條 、 工 業(yè) 氈 等 物 對(duì) 門 縫 做 密 封 處 理 ，

66、 一 般 可 提 高 隔 聲 量 6-14dB。C. 對(duì) 一 些 有 特 殊 隔 聲 要 求 的 建 筑 （ 如 錄 音 室 、 演 播 室 、 耳 科 測(cè) 聽(tīng) 室 等 ） ， 可 采 用 雙 層 門 或 門 斗 的 處 理 方 法 ， 形 成 聲 閘 。 其 隔 聲 量 約 相 當(dāng) 于 兩 單 門 隔 聲 量 之 和 。D. 真 空 處 理 即 將 門 的 一 部 分 做 成 雙 玻 真 空 。 構(gòu) 造 做 法 門 扇 空 腔 填 棉 的 隔 聲 效 果門 縫 處 理 平 均 隔 聲 量 （ dB） 全 封 閉雙 道 橡 膠 9字 型 條單 道 橡 膠 9字 型 條 33.330.627.6 門 縫 對(duì) 隔 聲 量 的 影 響門 扇 構(gòu) 造 面 密 度 （ kg/m 2) 平 均 隔 聲 量 （ dB）5cm 厚 三 合 板 ， 空 腔 厚 80m m5cm 厚 三 合 板 ， 空 腔 厚 80m m ，腔 內(nèi) 填 超 細(xì) 玻 璃 棉2.5m m 厚 鋼 板 ， 空 腔 厚 80m m2.5m m 厚 鋼 板 ， 空 腔 厚 80m m 腔 內(nèi)填 超 細(xì) 玻 璃 棉 5.108.55