第七章 建筑声环境
本章学习要点
1,了解声音的传播规律
2,如何创造设计一个良好的室内外声学环境？
3,噪声控制措施
第七章 建筑声环境
§ 7-1 声音的度量与声环境的描述
§ 7-2 人体对声音环境的反应原理
§ 7-3 环境噪声控制途径
§ 7-4 噪声控制基本原理和方法
§ 7-1声音的度量与声环境的描述
一、声音的性质和基本物理量
二、吸声材料和吸声结构
一、声音的性质和基本物理量
1.声源和声波
2.频率、波长和声速
3.声音的计量
4.声音的传播规律
1.声源和声波
声源,机械振动在弹性媒质中的传播称为声源。
实质：振动能量在媒质中的传递。
声波,指受外力作用而产生振动的物体。
2.频率、波长和声速
? 频率（ f）：介质在平衡位置附近来回完成一
个全振动的时间为周期，其倒数为频率。
? 波长（ λ）：声波在一个周期内所传播的距离。
? 声速（ c）：声波的传播速度，称声速 c。
声速、波长、频率有如下关系,c=fλ
3.声音的计量
? 声功率：声功率是指声源在单位时间内向外辐射
的声能，记为 W，单位为瓦（ W)或微瓦（ μW）。
? 声压：是指某瞬时，介质中的压强 (P)相对于无声
波时压强 (P0)的改变量。声压的单位就是压强的
单位，为 Pa。
? 声强：在单位时间内，在垂直于声波传播方向的
单位面积上所通过的平均声能量。记为 I，单位
为 W/㎡ 。声强是衡量声音强弱的物理量。
分贝标度和声级：
? 分贝标度：人的听觉系统对声音强弱的响应接
近对数关系，这种表示方法称为分贝标度，单位
为分贝（ dB）。
? 声强级：
? 声压级：
? 声功率级：
0
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I
IL
I ?
0
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P
PLp ?
0
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W
WLw ?
4.声音的传播规律
? 声波遇到障碍物时的传播：反射与吸收,
透射与隔声,绕射 。
? 声音的衰减,传播衰减 （点光源的衰减,
线声源的衰减 ）、吸收衰减 （空气吸收,
绿色植被的吸收,气流和大气温度梯度的
吸收 ）。
二、吸声材料和吸声结构
? 1.多孔吸声材料
? 2.薄板和薄膜共振吸声结构
? 3.空腔共振吸声材料
? 4.空间吸声体
1.多孔吸声材料
? 原理：当声波入射到多孔材料表面时，声
波能顺着微孔进入材料内部，引起孔隙中
的空气振动。由于摩擦和空气的粘滞阻力，
使一部分声能变为热能；气体绝热压缩时
温度升高，反之，绝热膨胀时温度降低，
由于热传导作用，孔隙中的空气与孔壁、
纤维之间进行热交换，结果也会使声能转
化为热能。
? 应用：地毯等。
2.薄板和薄膜共振吸声结构
? 原理：当声波入射到薄板和薄膜上时，将
激起面层振动，使板或膜发生弯曲变形。
由于面层和固定支点的摩擦，以及面层本
身的内损耗，一部分声能被转化为热能。
将不透气、有弹性的板状或膜状材料周边
固定在框架上，板后留有一定厚度的空气
层，就成了薄板和薄膜共振吸声结构。
3.空腔共振吸声材料
? 各种穿孔板、狭逢板背后设置空气层形成
吸声结构，均属于空腔共振吸声结构。
4.空间吸声体
? 把吸声体悬挂在声能流密度大的位置，具
有好的吸声效果。
§ 7-2人体对声音环境的反应原理
? 一、人耳的听觉特征
? 二、噪声的评价和标准
一、人耳的听觉特征
? 1.响度和响度级
? 2.掩蔽效应
? 3.双耳听闻效应 (方位感 )
相互关系：
? 等响曲线图 7-4，用
1000Hz纯音对应的声
压级数值，作为该曲
线的响度级。该图可
以看出：低频部分声
压级高，高频部分对
应的声压级低，说明
人耳对高频声较敏感。
1.响度和响度级
? 响度：声音入射到耳鼓膜使听者获得的感
觉量，单位为宋。
取决于：声压、声强、频率。
? 响度级：将听起来一样响的声音的响度用
1000Hz纯音对应的声压级代表，单位为方。
反映了人耳对不同频率声音的敏感度变化。
2.掩蔽效应
? 定义：由于某个声音的存在，而使人耳对其他声
音的感觉能力降低，这种现象称, 掩蔽, 。
? 掩蔽量：由于某一声音存在，要听清另外的声音
必须将这些声音提高，这些声音可闻阈所提高的
分贝数。
? 影响因素：相对强度、频率结构、心理状态等。
? 举例：风机连续的噪音与马路上噪声掩蔽。
3.双耳听闻效应 (方位感 )
? 定义：声波传到两只耳朵有时间差、强度
差、相位差，根据这些差别，使听者能够
辨别声音的方向。双耳辨别方向的能力称
双耳听闻效应 。
? 应用：强化掩蔽声声源的方位感，来控制
噪声。
二、噪声的评价和标准
? 1.A声级 LA
? 2.等效连续 A声级 LAeq
? 3.统计声级 Lx
? 4.NR评价曲线
1.A声级 LA
? 声级计中设有 A,B,C和 D四个计权网络
? A网络：参考 40方等响曲线，对 500Hz以下的声音
有较大的衰减，以模拟人耳对低频不敏感的特性。
? C网络：具有接近线性的较平坦的特性，在整个
可听范围内几乎不衰减，以模拟人耳 100方纯音的
响应。
? B网络，介于两者之间，对低频有一定的衰减，模
拟人耳 70方纯音的响应。
? 目前世界各国声学界公认以 A声级来作为保护听
力和健康，以及环境噪声的评价量。
2.等效连续 A声级 LAeq
? 用于表征不稳态噪声环境的，它是某一时
间间隔内 A计权声压级的能量平均意义上的
等效声级。
3.统计声级 Lx
? 为评价与公众烦恼有关的噪声暴露，利用
概率统计的方法，记录随时间变化的噪声
的 A声强，作统计分析，得到统计百分数声
级。
4.NR评价曲线
? 国际标准化组织建议
用于评价公众对户外
噪声的反应。对于每
一条曲线各中心频率
1000HZ的声压级数值。
? NR数与 A声级 LA的关
系为, LA=NR+5 dB
§ 7-3环境噪声控制途径
? 一、降低声源噪声
? 二、在传播路径上降低噪声
? 三、掩蔽噪声
一、降低声源噪声
? 改革工艺和操作方法降噪。
? 降低噪声源的激振力；如压缩机加减震垫。
? 降低噪声辐射部件对激振力的响应。
二、在传播路径上降低噪声
?,闹静分开, 的原则；
? 改变噪声传播的方向或途径 ；
? 充分利用天然地形的吸声、降噪作用；
? 采取声学措施，包括吸声、消声、隔声、
隔振和减振等噪声控制技术。
三、掩蔽噪声
? 利用电子设备产生的背景噪声来掩蔽令人
讨厌的噪声，以解决噪声控制问题。
§ 7-4噪声控制基本原理和方法
? 一、房间的吸声减噪
? 二、消声器原理
? 三、减振和隔振
一、房间的吸声减噪
? 原理：通过吸声处理以达到降噪目的方法。
? 吸声减噪量的确定,
? 使用原则：室内平均吸声系数较小时，吸声减
噪法收效最大。 吸声减噪法，仅能减少反射声，
因此，吸声处理一般只能取得 4～ 12dB的降噪
效果。在靠近声源的场所，采用该法将不会得
到理想的降噪效果。
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二、消声器原理
? 消声量的表示方法,插入损失和传递损失。
插入损失：指在声源与测点之间插入消声器前后，在某
一固定点所测得的声压级之差。
传递损失：指消声器进口端入射声的声功率级与消声器
出口端透射声的声功率级之差。
? 消声器原理及种类
阻性消声器：原理：利用布置在管内壁上的吸声材料或
吸声结构的吸声作用，使管道传播的噪声迅速随距离衰
减，从而达到消声的目的。对中、高频噪声的吸声效果较好。
抗性消声器：原理：不使用吸声材料，主要利用声阻抗
的不连续性，来产生传输损失。适用于中、低频噪声的控制。
三、减振和隔振
? 振动对人的影响
? 振动的隔离,积极隔振,消极隔振 。
采取措施：在设备上安装隔振器或隔振材料，使
设备与基础之间的刚性连接变为弹性连接。
? 阻尼隔振
减振原理：在金属薄板结构上粘贴一层高内阻的
粘弹性材料，使部分振动能量转变为热能，而使
振动和噪声降低的方法称阻尼减振。
阻尼材料和阻尼减振措施：用于阻尼减振的材料，
必须具有很高的损耗因子的材料。
本章学习要点
1,了解声音的传播规律
2,如何创造设计一个良好的室内外声学环境？
3,噪声控制措施
第七章 建筑声环境
§ 7-1 声音的度量与声环境的描述
§ 7-2 人体对声音环境的反应原理
§ 7-3 环境噪声控制途径
§ 7-4 噪声控制基本原理和方法
§ 7-1声音的度量与声环境的描述
一、声音的性质和基本物理量
二、吸声材料和吸声结构
一、声音的性质和基本物理量
1.声源和声波
2.频率、波长和声速
3.声音的计量
4.声音的传播规律
1.声源和声波
声源,机械振动在弹性媒质中的传播称为声源。
实质：振动能量在媒质中的传递。
声波,指受外力作用而产生振动的物体。
2.频率、波长和声速
? 频率（ f）：介质在平衡位置附近来回完成一
个全振动的时间为周期，其倒数为频率。
? 波长（ λ）：声波在一个周期内所传播的距离。
? 声速（ c）：声波的传播速度，称声速 c。
声速、波长、频率有如下关系,c=fλ
3.声音的计量
? 声功率：声功率是指声源在单位时间内向外辐射
的声能，记为 W，单位为瓦（ W)或微瓦（ μW）。
? 声压：是指某瞬时，介质中的压强 (P)相对于无声
波时压强 (P0)的改变量。声压的单位就是压强的
单位，为 Pa。
? 声强：在单位时间内，在垂直于声波传播方向的
单位面积上所通过的平均声能量。记为 I，单位
为 W/㎡ 。声强是衡量声音强弱的物理量。
分贝标度和声级：
? 分贝标度：人的听觉系统对声音强弱的响应接
近对数关系，这种表示方法称为分贝标度，单位
为分贝（ dB）。
? 声强级：
? 声压级：
? 声功率级：
0
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4.声音的传播规律
? 声波遇到障碍物时的传播：反射与吸收,
透射与隔声,绕射 。
? 声音的衰减,传播衰减 （点光源的衰减,
线声源的衰减 ）、吸收衰减 （空气吸收,
绿色植被的吸收,气流和大气温度梯度的
吸收 ）。
二、吸声材料和吸声结构
? 1.多孔吸声材料
? 2.薄板和薄膜共振吸声结构
? 3.空腔共振吸声材料
? 4.空间吸声体
1.多孔吸声材料
? 原理：当声波入射到多孔材料表面时，声
波能顺着微孔进入材料内部，引起孔隙中
的空气振动。由于摩擦和空气的粘滞阻力，
使一部分声能变为热能；气体绝热压缩时
温度升高，反之，绝热膨胀时温度降低，
由于热传导作用，孔隙中的空气与孔壁、
纤维之间进行热交换，结果也会使声能转
化为热能。
? 应用：地毯等。
2.薄板和薄膜共振吸声结构
? 原理：当声波入射到薄板和薄膜上时，将
激起面层振动，使板或膜发生弯曲变形。
由于面层和固定支点的摩擦，以及面层本
身的内损耗，一部分声能被转化为热能。
将不透气、有弹性的板状或膜状材料周边
固定在框架上，板后留有一定厚度的空气
层，就成了薄板和薄膜共振吸声结构。
3.空腔共振吸声材料
? 各种穿孔板、狭逢板背后设置空气层形成
吸声结构，均属于空腔共振吸声结构。
4.空间吸声体
? 把吸声体悬挂在声能流密度大的位置，具
有好的吸声效果。
§ 7-2人体对声音环境的反应原理
? 一、人耳的听觉特征
? 二、噪声的评价和标准
一、人耳的听觉特征
? 1.响度和响度级
? 2.掩蔽效应
? 3.双耳听闻效应 (方位感 )
相互关系：
? 等响曲线图 7-4，用
1000Hz纯音对应的声
压级数值，作为该曲
线的响度级。该图可
以看出：低频部分声
压级高，高频部分对
应的声压级低，说明
人耳对高频声较敏感。
1.响度和响度级
? 响度：声音入射到耳鼓膜使听者获得的感
觉量，单位为宋。
取决于：声压、声强、频率。
? 响度级：将听起来一样响的声音的响度用
1000Hz纯音对应的声压级代表，单位为方。
反映了人耳对不同频率声音的敏感度变化。
2.掩蔽效应
? 定义：由于某个声音的存在，而使人耳对其他声
音的感觉能力降低，这种现象称, 掩蔽, 。
? 掩蔽量：由于某一声音存在，要听清另外的声音
必须将这些声音提高，这些声音可闻阈所提高的
分贝数。
? 影响因素：相对强度、频率结构、心理状态等。
? 举例：风机连续的噪音与马路上噪声掩蔽。
3.双耳听闻效应 (方位感 )
? 定义：声波传到两只耳朵有时间差、强度
差、相位差，根据这些差别，使听者能够
辨别声音的方向。双耳辨别方向的能力称
双耳听闻效应 。
? 应用：强化掩蔽声声源的方位感，来控制
噪声。
二、噪声的评价和标准
? 1.A声级 LA
? 2.等效连续 A声级 LAeq
? 3.统计声级 Lx
? 4.NR评价曲线
1.A声级 LA
? 声级计中设有 A,B,C和 D四个计权网络
? A网络：参考 40方等响曲线，对 500Hz以下的声音
有较大的衰减，以模拟人耳对低频不敏感的特性。
? C网络：具有接近线性的较平坦的特性，在整个
可听范围内几乎不衰减，以模拟人耳 100方纯音的
响应。
? B网络，介于两者之间，对低频有一定的衰减，模
拟人耳 70方纯音的响应。
? 目前世界各国声学界公认以 A声级来作为保护听
力和健康，以及环境噪声的评价量。
2.等效连续 A声级 LAeq
? 用于表征不稳态噪声环境的，它是某一时
间间隔内 A计权声压级的能量平均意义上的
等效声级。
3.统计声级 Lx
? 为评价与公众烦恼有关的噪声暴露，利用
概率统计的方法，记录随时间变化的噪声
的 A声强，作统计分析，得到统计百分数声
级。
4.NR评价曲线
? 国际标准化组织建议
用于评价公众对户外
噪声的反应。对于每
一条曲线各中心频率
1000HZ的声压级数值。
? NR数与 A声级 LA的关
系为, LA=NR+5 dB
§ 7-3环境噪声控制途径
? 一、降低声源噪声
? 二、在传播路径上降低噪声
? 三、掩蔽噪声
一、降低声源噪声
? 改革工艺和操作方法降噪。
? 降低噪声源的激振力；如压缩机加减震垫。
? 降低噪声辐射部件对激振力的响应。
二、在传播路径上降低噪声
?,闹静分开, 的原则；
? 改变噪声传播的方向或途径 ；
? 充分利用天然地形的吸声、降噪作用；
? 采取声学措施，包括吸声、消声、隔声、
隔振和减振等噪声控制技术。
三、掩蔽噪声
? 利用电子设备产生的背景噪声来掩蔽令人
讨厌的噪声，以解决噪声控制问题。
§ 7-4噪声控制基本原理和方法
? 一、房间的吸声减噪
? 二、消声器原理
? 三、减振和隔振
一、房间的吸声减噪
? 原理：通过吸声处理以达到降噪目的方法。
? 吸声减噪量的确定,
? 使用原则：室内平均吸声系数较小时，吸声减
噪法收效最大。 吸声减噪法，仅能减少反射声，
因此，吸声处理一般只能取得 4～ 12dB的降噪
效果。在靠近声源的场所，采用该法将不会得
到理想的降噪效果。
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二、消声器原理
? 消声量的表示方法,插入损失和传递损失。
插入损失：指在声源与测点之间插入消声器前后，在某
一固定点所测得的声压级之差。
传递损失：指消声器进口端入射声的声功率级与消声器
出口端透射声的声功率级之差。
? 消声器原理及种类
阻性消声器：原理：利用布置在管内壁上的吸声材料或
吸声结构的吸声作用，使管道传播的噪声迅速随距离衰
减，从而达到消声的目的。对中、高频噪声的吸声效果较好。
抗性消声器：原理：不使用吸声材料，主要利用声阻抗
的不连续性，来产生传输损失。适用于中、低频噪声的控制。
三、减振和隔振
? 振动对人的影响
? 振动的隔离,积极隔振,消极隔振 。
采取措施：在设备上安装隔振器或隔振材料，使
设备与基础之间的刚性连接变为弹性连接。
? 阻尼隔振
减振原理：在金属薄板结构上粘贴一层高内阻的
粘弹性材料，使部分振动能量转变为热能，而使
振动和噪声降低的方法称阻尼减振。
阻尼材料和阻尼减振措施：用于阻尼减振的材料，
必须具有很高的损耗因子的材料。
