室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)之聲場不均勻度和混響時間
文章出處:聲學(xué)知識 責(zé)任編輯:天戈聲學(xué)設(shè)計(jì) 閱讀量:- 發(fā)表時間:2020-04-09
標(biāo)簽:聲學(xué)設(shè)計(jì) 室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì) 聲場不均勻度 混響時間
一、室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì)之聲場不均勻度和混響時間
直達(dá)聲是指聲源發(fā)出的直接到達(dá)的聲音,直達(dá)聲總是第一個到達(dá)人耳,這是因?yàn)橹边_(dá)聲的聲程比反射聲短。除了直接的聲音以外,反射的聲音形成混響聲,這增加了室內(nèi)聲壓級。
直接聲音只與聲源的強(qiáng)度有關(guān)。聲源的功率越高,直接聲音的聲壓級就越大。如果需要降低直達(dá)聲,唯一的方法是讓聲源安靜。當(dāng)在房間的地板上豎起阻擋直接聲音的屏障時,反射的聲音將從天花板反射,從而降低屏障的隔音能力。
如果天花板吸收聲音并減少反射聲能,則可以提高屏障的降噪效果。通過在房間的天花板和墻壁上安裝吸聲材料,可以吸收反射產(chǎn)生的混響聲,每增加一倍的吸聲量,混響聲就可以減少3dB。一般來說,混響對房間噪聲的貢獻(xiàn)是15dB。因此,通過使用吸聲最多可以獲得15dB的降噪效果。
描述房間混響效果的指標(biāo)是混響時間,即聲源停止發(fā)聲后聲壓級衰減60dB的時間(秒)。室內(nèi)吸聲與頻率有關(guān),因此不同頻率的混響時間不同。在降噪設(shè)計(jì)中應(yīng)正確使用吸聲材料,以減少混響時間和噪聲。
混響時間與室內(nèi)吸聲之間有一個數(shù)學(xué)關(guān)系,即塞賓公式:T60=K*V/A,其中T是混響時間,V是房間容積,S是房間墻壁的總表面積。k是房間表面的平均吸聲系數(shù)(即吸聲系數(shù)與房間內(nèi)各種吸聲材料的面積之和除以總表面積)。根據(jù)塞賓公式,房間體積越大,混響時間越長。平均吸聲系數(shù)越大,混響時間越短。體積巨大的空間,如果不進(jìn)行吸聲處理,混響時間會很長,室內(nèi)噪聲會增加?;祉憰r間的計(jì)算公式是基于理想的擴(kuò)散聲場條件,與實(shí)際情況相差10 ~ 15%。因此,在降噪工程中不能完全依賴計(jì)算求得混響時間,房間的混響時間必須通過測量方法準(zhǔn)確獲得,并且必須進(jìn)行降噪設(shè)計(jì)和計(jì)算?;祉憰r間估計(jì)的不準(zhǔn)確性可能導(dǎo)致3~5dB的降噪誤差。
對于相同的聲源,房間的體積越大,離聲源越遠(yuǎn),吸聲處理離聲源越近,噪音越小。房間容積的增加將不可避免地導(dǎo)致房間內(nèi)聲能密度和聲壓級的降低。然而,通過改變房間容積來降低噪聲通常是不可行的,因?yàn)樵肼暯档团c容積不成比例。房間容積增加,混響時間增加,并且噪聲降低是有限的。此外,翻修費(fèi)用也大幅增加。離聲源越遠(yuǎn),直達(dá)聲越小,混響聲經(jīng)歷的距離也將增加,混響聲將減少,噪聲將降低。吸聲材料離聲源越近,吸聲效率越高,反射聲音被吸收的機(jī)會也增加,這有利于降低噪音。