建筑声学

一、概况

   建筑声学是研究建筑环境中声音的传播，声音的评价和控制的学科，是建筑物理的组成部分。适用于影音室、录音室、录音棚的装修设计，利用声学原理达到对外隔音降噪对内收音的效果。成都影音室装修就选瑾阳建筑声学。

二、历史起源

   有关建筑声学的记载早见于公元前一世纪，罗马建筑师维特鲁威所写的《建筑十书》。书中记述了古希腊剧场中的音响调节方法，如利用共鸣缸和反射面以增加演出的音量等。当时也曾使用吸收低频声的共振器，用以改善剧场的声音效果。

   15～17世纪，欧洲修建的一些剧院，大多有环形包厢和排列至接近顶棚的台阶式座位，同时由于听众和衣着对声能的吸收，以及建筑物内部繁复的凹凸装饰对声音的散射作用，使混响时间适中，声场分布也比较均匀。剧场或其他建筑物的这种设计，当初可能只求解决视线问题，但无意中却取得了较好的听闻效果。

   16世纪，中国建成著名的北京天坛皇穹宇，建有直径65米的回音壁，可使微弱的声音沿壁传播一二百米。在皇穹宇的台阶前，还有可以听到几次回声的三音石。

   18～19世纪，自然科学的发展推动了理论声学的发展。到19世纪末，古典理论声学发展到高峰。20世纪初，美国赛宾提出了著名的混响理论，使建筑声学进入力学范畴。从20年代开始，由于电子管的出现和放大器的应用，使非常微小的声学量的测量得以实现，这就为现代建筑声学的进一步发展开辟了道路。

基本任务

   研究室内声波传输的物理条件和声学处理方法，以保证室内具有良好听闻条件；研究控制建筑物内部和外部一定空间内的噪声干扰和危害。

三、研究方法

   室内声学的研究方法有几何声学方法、统计声学方法和波动声学方法。

   当室内几何尺寸比声波波长大得多时，可用几何声学方法研究早期反射声分布以加强直达声，提高声场的均匀性，避免音质缺陷；统计声学方法是从能量的角度，研究在连续声源激发下声能密度的增长、稳定和衰减过程(即混响过程)，并给混响时间以确切的定义，使主观评价标准和声学客观量结合起来，为室内声学设计提供科学依据；当室内几何尺寸与声波波长可比时，易出现共振现象，可用波动声学方法研究室内声的简正振动方式和产生条件，以提高小空间内声场的均匀性和频谱特性。

四、建筑声学环境

   建筑声环境一般有两个构成要素：声源；声音传播其中的建筑环境。

   声源一般是指受外力作用而产生振动的发声体。声源的振动通过媒介传播，形成一种物理波动．在空气介质中．就是空气的压力波动，成为物理学意义上的客观声音。如果这种压力的波动作用于人耳，在一定条件下，就会形成听觉中的声音，这是生理学意义上的主观声音。

   建筑环境一般是指人类生存其问的人工建成物及其所在区域的状态和格局。不同的建成物具有不同的使用功能．对传播其中的声音也具有不同的声学要求．例如，学校、剧院、会议厅等都有一定的音质要求．住宅区、文教区、商业区、工厂区等又都有相应的噪声标准。通常，采取建筑布局、阻尼、吸声、隔声、隔振、反射、消声器和个人防护等八大措施，可分别在声源、传声途径和听觉器官三个阶段上，合理有效地创造出以人为核心的，有益于身心健康的声环境。声学常识告诉我们，任何一种实际材料，从气态、液态到同态，都可以是声音的产生者、传递者和接受者。这些材料一经有意识有选择的运用，就可能成为改造或创造某种声环境的功能材料。声场中，独立于声源存在的某种材料的同有组成结构决定了该种材料一定的声学特性；而一种或几种材料的某种组合构造，又会具有相应独特的声学性能。习惯上，常称前者为某种声学材料，后者为某种声学结构。例如，玻璃棉、矿岩棉等这类无机纤维材料，结构本身多孔蓬松，孔口外开，孔道曲折，具有很好的吸声性能，便称之为多孔性吸声材料；另如，金属穿孔板、金属穿孔板后填玻璃棉等这类制成品及装置，结构加工成声学共振构造，也具有一定较强的吸声性能，则称之为共振吸声结构。建筑声环境材料是对建筑声学材料和建筑声学结构的统称。

五、研究对象

    吸声材料的组合布置和设计适当的反射面，以合理地组织近次反射声等。

声学设计要考虑到两个方面，一方面要加强声音传播途径中有效的声反射，使声能在建筑空间内均匀分布和扩散，如在厅堂音质设计中应保证各处观众席都有适当的响度。另一方面要采用各种吸声材料和吸声结构，以控制混响时间和规定的频率特性，防止回声和声能集中等现象。设计阶段要进行声学模型试验，预测所采取的声学措施的效果。

    还要考虑室内声场声学参数与主观听闻效果的关系，即音质的主观评价。可以说确定室内音质的好坏，建筑声学测量作为研究。探索声学参数与听众主观感觉的相关性，以及室内声信号主观感觉与室内音质标准相互关系的手段，也是室内声学的一个重要内容。

    在大型厅堂建筑中，往往采用电声设备以增强自然声和提高直达声的均匀程度，还可以在电路中采用人工延迟、人工混响等措施以提高音质效果。室内扩声是大型厅堂音质设计必不可少的一个方面，因此，现代扩声技术已成为室内声学的一个组成部分。

    噪声干扰，除与噪声强度有关外，还与噪声的频谱持续时间、重复出现次数以及人的听觉特性、心理、生理等因素有关。控制噪声就是按照实际需要和可能，将噪声控制在某一适当范围内，其所容许的高噪声标准称为容许噪声级，即噪声容许标准。

    噪声按传播途径可分为两种：一是由空气传描的噪声，空气声会传播过程的衰减和设置隔墙而大大减弱；固体声由于建筑材料对声能的衰减作用很小，可传播得较远，通常采用分离式构件或弹性联接等措施来减弱其传播。

六、应用

    建筑物空气声隔声的能力取决于墙或间壁(隔断)的隔声量。

    直接对楼厂房间造成噪声干扰。

    在机械设备下面设置隔振器，以减弱振动，是建筑设备隔振的主要措施。隔振器已由逐个设计发展成为定型产品。