室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計
室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計內(nèi)容包括體型和容積的選擇,最佳混響時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)計適當(dāng)?shù)姆瓷涿�,以合理地組織近次反射聲等。
處理室內(nèi)音質(zhì)一方面要了解室內(nèi)空間體型、所選用的材料對聲場的影響。還要考慮室內(nèi)聲場聲學(xué)參數(shù)與主觀聽聞效果的關(guān)系,即音質(zhì)的主觀評價。可以說確定室內(nèi)音質(zhì)的好壞,最終還在于聽眾的主觀感受。由于聽眾的個人感受和鑒賞力的不同,在主觀評價方面的非一致性是這門學(xué)科的特點之一;因此,建筑聲學(xué)測量作為研究。探索聲學(xué)參數(shù)與聽眾主觀感覺的相關(guān)性,以及室內(nèi)聲信號主觀感覺與室內(nèi)音質(zhì)標準相互關(guān)系的手段,也是室內(nèi)聲學(xué)的一個重要內(nèi)容。
在大型廳堂建筑中,往往采用電聲設(shè)備以增強自然聲和提高直達聲的均勻程度,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)擴聲是大型廳堂音質(zhì)設(shè)計必不可少的一個方面,因此,現(xiàn)代擴聲技術(shù)已成為室內(nèi)聲學(xué)的一個組成部分。
即使有良好的室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計,如果受到噪聲的嚴重干擾,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)部達到一定的安靜標準,是建筑聲學(xué)的另一個重要方面。
噪聲干擾,除與噪聲強度有關(guān)外,還與噪聲的頻譜持續(xù)時間、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)�?刂圃肼暰褪前凑諏嶋H需要和可能,將噪聲控制在某一適當(dāng)范圍內(nèi),其所容許的最高噪聲標準稱為容許噪聲級,即噪聲容許標準。對于不同用途的建筑物,有不同建筑噪聲容許標準:如對工業(yè)建筑主要是為保護人體健康而制定的衛(wèi)生標準;而對學(xué)習(xí)和生活環(huán)境則要保證達到一定的安靜標準。
在噪聲控制中,首先要降低噪聲源的聲輻射強度,其次是控制噪聲的傳播,再次是采取個人防護措施。噪聲按傳播途徑可分為兩種:一是由空氣傳描的噪聲,即空氣聲;一是由建筑結(jié)構(gòu)傳播的機械振動所輻射的噪聲,即固體聲�?諝饴晻䝼鞑ミ^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聲能的衰減作用很小,可傳播得較遠,通常采用分離式構(gòu)件或彈性聯(lián)接等措施來減弱其傳播。
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。
當(dāng)聲波在向前傳播的路程中,遇到障礙物時就會產(chǎn)生反射和衍射,其影響取決于障礙物的大小。
如果聲波波長比障礙物大得多,從障礙物反射回來的聲波很小,僅會在其后產(chǎn)生一很小的聲影區(qū),大部分聲波能繞過障礙物,距離障礙物稍遠的地方就好像沒有障礙物一樣地傳播。
如果聲波波長比障礙物小時,反射波會增加,在障礙物后面會產(chǎn)生較大的聲影區(qū),這一聲影區(qū)將隨波長的減�。搭l率增高)而擴大。
如果障礙物是一個堅硬光滑的平面墻壁,其尺寸比聲波波長大很多時,入射到壁面上的聲波像光波入射到鏡面上一樣被反射回來。其入射角等于反射角,即θi=θr .
如果聲波在傳播過程中,遇到開有一孔洞的壁面時,聲波除碰到壁面反射外,還有部分聲波會從孔洞穿透過去,這一穿透現(xiàn)象也和上述的衍射一樣,與孔洞的尺寸大小有關(guān)。對于小的孔洞,即聲波波長比孔洞的尺寸大得多時,從孔洞穿透的聲波可以看作一個新的點聲源,在壁面的另一側(cè)形成半球面波形而傳播。
如果聲波在傳播過程中遇到開有大孔洞的壁面時,即聲波波長比孔洞的尺寸小得多時,聲波一方面會從孔洞中直接穿透并將保持原來的波形繼續(xù)傳播,另一方面聲波會繞過孔洞的邊緣,而進入壁面的后背傳播。聲波的頻率越低,衍射現(xiàn)象越明顯。
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