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建筑物理(声学).do
1吸声材料和吸声结构的分类①多孔材料，板状材料，穿孔板，成型顶棚吸声板，膜状材料，柔性材料吸声结构共振吸声结构，包括1。空腔共振吸声结构，2。薄膜，薄板共振吸声结构。其他吸声结构空间吸声体，强吸声结构，帘幕，洞口，人和家具，空气吸收空气热传导性，空气的黏滞性和分子的弛豫现象，前两种比第三种的吸收要小得多。吸声与隔声有什么区别吸声量与隔声量如何定义它们与那些因素有关答吸声指声波在传播途径中，声能被传播介质吸收转化为热能的现象。隔声指防止声波从构件一侧传向另一侧。吸声量指材料的吸声面积与其吸声系数的乘积，单位为M2。隔声量指建筑构件的传声损失，，单位为（DB）。它们主要与构件的透射系数有关，和构件的反射系数和吸声系数有关。2衍射的定义当声波在传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，这种现象称为散射，或衍射。影响因素障碍物的尺寸或缝孔的宽度与波长接近或更小时，才能观察到明显的衍射现象，不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件，波长越大，越容易发生衍射现象。3解释“波阵面”的概念，在建筑声学中引入“声线”有什么作用答声波从声源发出，在某一介质内向某一方向传播，在同一时刻，声波到达空间各点的包迹面称为“波阵面”，或“波前”。“声线”主要是可以较方便地表示出声音的传播方向；利用作图法确定反射板位置和尺寸。波阵面为平面的称为“平面波”，波阵面为球面的称为“球面波”。4什么是等响线从等响线图说明人耳对声音的感受特性。答等响线是指响度相同的点所组成的频谱特征曲线，从等响线图可知1人耳在高声压级下，对声音频率的响应较一致；2在低声压级下，人耳对于低于1000HZ的声音和高于4000HZ的声音较不敏感，而对HZ的声音感受最为敏锐；3在同一频率下，声压级提高10DB，相对响度提高一倍。5等效连续A声级解释LEQ，L50LA表示什么意义答LEQ的含义是噪声的A声级是变化的，不能简单的使用某一时刻的A声级，需要使用在一段时间内使用平均A声级来表示能量平均，即LEQ。L50的意义是L50表示在所测的时间范围内有百分之50的时间出现了A声级大于L50的情况。如L1070DB，表示有10的时间里噪声的A声级超过了70DB。LAS是声级计上的A计权网络直接读出的数据，单位DB。等效连续A声级噪声评价的一种方法。在规定的时间内某一连续稳态声的A（计权网络）声压具有与时间变化的噪声相同的均方A声压级，则这一连续稳态的声级就是此时间变化噪声的等效声级。6解释“声功率”、“声强”、“声压”概念。答声功率单位时间内声源向外辐射的能量，单位为J/S或W。声强单位时间内通过声波传播方向垂直单位面积上的声能。声压空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏有两层意思，（1）瞬时声压，是指某时刻媒质中的压力超过静压力的值即压差；（2）有效声压,即在一段时间几个周期内,各瞬时值平方的算术平均值的平方根,不影响计算过程。符号P,单位N/M2牛顿/米2，或PA帕斯卡）。7在建筑声学中，采用“级”的方法来计量声音的强弱有何意义答“级”是某一物理量与对应基准值的比值取对数所得到的数值。在建筑声学中采用“级”来计量声音的强弱，可以大大压缩计量的范围，例如1000HZ的声音，人耳刚能听到的声压为2105PA，感到震耳时为20PA，两者相差百万倍。另外，人耳对声音的感觉并不与声压或声强成正比，而是近似与其对数成正比，采用“级”来计量声音的强弱，可与人耳对声音的感受一致。8分别写出声功率级、声强级、声压级的计算表达式，以及它们的基准值和单位。答声功率级LW10LG（W/W0）（DB）W011012W声强级LI10LG（I/I0）（DB）I011012W/M2声压级LP20LG（P/P0）（DB）I02105W/M2或PA9简述声音在空气中的传播特性答人耳能感受的声音最终是通过空气才感受到的质点振动方向与波的传播方向一致。声音在空气中传播主要有以下特性A声波为行波中的“纵波”，质点只在自身位置来回运动，振动方向与传播方向相同B声波传播方向与空气流动没有关系或与流向无关；C压力变化微小,是大气压的百万分之一。D振动随距声源距离的增加而减小（振动能量减少）。2常温下空气声速约为（340）M/S,1000HZ的声音，其波长为（034）M。解根据公式ΛC/F340/声音的绕射有什么特点在进行声音的反射设计和扩散处理时，要注意什么问题答1声音在传播过程中遇到孔洞或障碍物将发生绕射现象。绕射的情况与声波的波长和障碍物（孔洞）的尺寸有关，而与原声波的波形无关。2在进行声音的反射和扩散处理时，要正确地使用凸形界面，以有助于声场的均匀扩散和防止一些声学缺陷的出现；避免出现凹形界面，使声音汇聚于某一区域或出现声焦点，从而造成声场分布不均匀。11什么是“吻合效应”，如何消除吻合效应答“吻合效应”是声波斜入射时在一定的频率范围使墙体放生弯曲共振（这是入射声波沿墙体激发的弯曲波的波长在声波入射方向的投影等于入射波的波长）的现象。消除“吻合效应”的方法是①材料选择注意避开吻合效应频率范围；②采用双层构造，且两层不平行布置12人耳听觉定位有什么特点答人耳听觉定位是由双耳对声音感觉的时间差和强度差来判定的。通常对于高于1400HZ的声音，主要由强度差其主要作用；而对于低于1400HZ的声音，主要由时间差起主要作用。人耳对声音的方向感强于远近感，对水平方向声音位置的变化的识别强于竖直方向。13简述哈斯效应及其在室内音质设计中的应用。答当同一声音的反射声到达人耳的时间迟于直达声的时间在50MS之内时，人耳分辨不出是两次声音，反射声对直达声音有加强作用，且人耳感到声音方向与直达声相同，不会有声音漂移感。而当前后两次声音到达人耳的时间差超过50MS后，人耳就有近似回声感；当时间差超过80MS后，有明显的回声感，这种效应称为哈斯效应。14什么是掩蔽效应声音掩蔽有何特征答一个声音的听阙因另一个声音的存在而提高的现象，叫声音的掩蔽效应。听阙提高的分贝数，称为掩蔽级。声音掩蔽有下列的特点1频率相近的声音掩蔽效应强；2低频声对高频声的掩蔽较强；3高频声对低频声的掩蔽效应弱；4一个声音低于另一个声音10DB后，其对另一个声音的掩蔽效应可忽略去。15音质的主观评价和客观指标答1合适的响度2较高的清晰度和明晰度3足够的丰满度4良好的空间感5没有声缺陷和噪声干扰客观指标1声压级与混响时间2反射声的时间与空间分布16早期反射声在直达声以后到达的对房间的音质起到有利作用的所有反射声。时间范围一般取直达声以后50MS，也有人认为可取到95MS。早期反射声能与混响声能之比称为明晰度。明晰度高，语言清晰度也高，如明晰度达到50，音节清晰度就可达90以上。对听音乐来说，情况复杂得多，不仅要考虑早期反射声所占的比重，还要考虑从侧向来的早期反射声，能使声源的空间距离展宽，增加立体感，但侧向早期反射声过强，又会形成虚声源，造成移位错觉的不良后果。1充分利用直达声2争取控制早期反射声3扩散设计17以横排的方式，列出315HZ～2000HZ之间的倍频程和1/3倍频程数值。答倍频程315、63、125、250、500、/3倍频程315、40、50、63、80、100、125、16018产生驻波的必要条件是什么1000HZ声音产生的驻波,离壁面最近的波节其距壁面距离为多少答产生驻波的必要条件是1频率相同的波；2两列波在同一直线上相向而行。什么是驻波频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反的两列波叠加后形成的波19简述门窗的隔声措施答1、要提高门扇本身的隔声能力及门缝的密闭程度。可采用复合结构的门，即夹层门，也可选用密实厚重的材料做门，甚至是钢筋混凝土做的门扇。经常开启的门，门扇不宜太重，否则门缝不易密封。当要求较高时，可采用双层门，也可设置“声闸”，即做成门斗形式，在门斗两道门之间布置强吸声材料。2、隔声窗的设计，要保证窗玻璃有足够的厚度，各层玻璃的厚度应不相同，以错开“吻合谷”，同时两层玻璃不应平行，以免引起共振。另外，两层玻璃之间的窗樘上应布置强吸声材料，保证玻璃与窗扇边梃、窗扇与窗框、窗框与墙壁等所有接口的密封。20什么是质量隔声定律180MM砖墙对500HZ的隔声量为多少答墙的单位面积的质量越大，其隔声效果越好，这一规律被成为“质量定律”。查表得180MM砖墙的面密度为450KG/M2。21环境噪声有哪些危害答噪声的危害主要有1、噪声对人的听力具有很大的损坏作用。2、噪声对睡眠产生一定的干扰。3、噪声对语言交流产生干扰。4、噪声可引起多种疾病。5、噪声可降低工作的效率。6、噪声对建筑物的寿命产生一定的影响22城市噪声的来源有哪些试从建筑群体布置和建筑单体设计的角度论述如何控制噪声。答城市噪声的主要来源有交通噪声污染、其次是施工机械噪声及工厂噪声，此外还有商业噪声和社会生活噪声。23消声器的结构形式答阻性（在管道内布置阻性吸声材料吸收声能，对高频较有效），抗性（利用声音的共振，反射，叠加，干涉等原理消声，用于中低频噪声）阻抗复合式（用于频带较宽的噪声）公式声强IDWDS即声能除以面积自由声场中IP2ΡCΡC415NS∕M3声能密度DI∕C声压级LP20LGP∕P0其中P表示某点的声压，P0表示参考声压，以210的负五次方为参考值声强级LI10LGI∕I0其中I表示某点的声强，I0表示参考声强，以10的负12次方为参考值声功率级LW10LGW∕W0其中W表示某声源的声功率，W0表示参考声功率，以10的负12次方为参考值室外声压级LPLW＋10LG1∕4ΠR2LP表示空间某点的声压级，LW表示声源的声功率级，R表示测点与声源的距离LPLW－20LGR－11室内声压级LPLW＋10LGQ／4ΠR2＋4／R,其中，LW表示声源的声功率级，W表示声源声功率，R表示离开声源的距离，Q表示声源指向性因数度，R表示房间常数，RSΑ／（1－Α）S表示室内总表面积，Α表示室内平均吸声系数LP10LGW10LGQ／4ΠR24／R120混响半径Q／4ΠR24／R其中，Q表示声源的指向性因数；R表示混响半径；R表示房间常数1简述多孔吸声材料的吸声机理和吸声特性；影响多孔吸声材料吸声的因素有哪些如何提高多孔吸声材料的在中低频范围内的吸声性能答多孔材料的吸声机理①当声波入射到多孔材料上，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。由于空气的粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩擦，使声能转化为摩擦热能而吸声。②空气振动是不断压缩和膨胀的过程，与多孔骨架发生热交换也减少声能。多孔材料的吸声特性总趋势是随频率的增加而增加，伴有起伏，且起伏随频率增加而变化平缓，一般吸收中高频声，加空气层后也吸收低频声。影响多孔吸声材料吸声效果的因素有材料孔隙率、材料中空气的流阻、材料的结构因子。提高多孔吸声材料在中低频吸声能力的措施
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Copyright (C) 2017 Baidu　　音乐建筑的声学设计指标应符合哪些规定？
　　1.自然声-响度（对于自然声演出，足够的响度是最基本的要求；厅堂越大，音质的主观评价越受响度大小的影响；清晰度、丰满度、空间感）；
　　2.混响时间；
　　3.声扩散；
　　4.声场分布（均匀度，避免厅内各处响度差别过大，或死角；&Dp（分贝）不均匀度值；指标：无楼座的厅堂：在125-4000Hz覆盖频率范围内：小于6分贝；有楼座的厅堂：在125-4000Hz覆盖频率范围内：小于8分贝）；
　　5.频率响应（指听众席某一座位上，接受到的各个频率声压级的均衡程度，关系到听闻的纯真度。指标为：63-8000的覆盖范围内各频率的声压级差小于等于10分贝）；
　　6.早期反射声和声能比（明晰度）（早期反射声作用：提高直达声的强度和亲切感，侧向反射声可以增强空间感）；
　　7.允许噪声级（对语言和音乐的听闻有很大的掩蔽作用，特别是低频噪声；不同音乐建筑对噪声的要求不一样；较高，音乐厅、歌剧院和音乐录音棚；其次，音乐演奏厅为主的多功能大厅；稍低，排练厅、琴房、音乐教室（一般允许噪声级25分贝）；8.没有音质缺陷（音质缺陷与声扩散、均匀声场是对立关系）。 责任编辑：cj
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新巴黎爱乐音乐大厅全能的建筑声学设计
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& & && &&& & & & & & & & & & & & & & & & & & &巴黎爱乐大厅首演& & 工期被推迟了二十年之久、备受关注的新巴黎爱乐大厅将于日开门迎客，终于重建成功的巴黎爱乐音乐大厅届时将迎来 3 场开幕演出。由巴黎管弦乐团及其他几支巴黎室内乐团联袂小提琴家Renaud Capucon、钢琴家Helene Grimoud和郎朗等共同演绎。& & 或许从事建筑、设计与艺术领域的人，多少都有些偏执狂特质。如85岁的美国建筑师弗兰克&盖里(Frank Gehry)会无视旁人对其作品的评价，而像新巴黎爱乐大厅的法国建筑师让&努维尔(Jean Nouvel)，追求更多的则是对自己作品完成度的苛刻要求。& & 2007年，让&努维尔赢得了巴黎爱乐大厅(La Philharmonie)的设计权，耗时8年，这座世界上最昂贵的音乐厅昨天终于开幕了。& & 但作为将其一手创造出来的人，让&努维尔却拒绝出席这场连法国总统奥朗德(Francois Hollande)都来参加的开幕庆典音乐会。&爱乐大厅现在就要开幕，真的是还为时尚早，该建筑还未真正成。&让&努维尔说。& & 这位2008年的普利兹克建筑奖得主对此解释说：&这里还没有完成最终的声效测试，开幕的时间表并没有给予建筑与内部技术的完成足够的尊重。早在2013年时，我就提出过相关警告。&& & 斥资2亿欧元的巴黎爱乐大厅最早拟定的完成时间是2012年，但错综复杂的各种问题却导致了工期延后，造价亦增加至3.87亿欧元。预算超支与工期延误使得让&努维尔背负了巨大争议。& & 在通过Dezeen网站发出的声明中，让&努维尔直言：&最近新闻报道上有很多文章指向我，将我与预算超支的原因直接联系起来，甚至有说我涉嫌修改预算，这都是毫无根据的，我不能容忍这些不真实的诽谤言论。&在让&努维尔看来，这其中既有早期低估成本的问题，也应考虑到工期延后等因素。& & 2012年时，法国参议院在一份报告中将巴黎爱乐大厅形容为&一场文化上的豪赌&。审计部门也警告对于公共出资的项目来说，该项工程造价过于高昂。不过法国文化部还是决定将这一项目进行到底，理由是，巴黎爱乐大厅的建造工程已进入后期，很难叫停，但因为超出预算的1.87亿，他们不得不暂停了其他几个重大文化项目。& &&& & 这座造价3.87亿欧元的爱乐大厅可容纳2400位观众。整个爱乐大厅的铝质外立面像是一些折叠的金属块，而内部的空间亦设计为了有褶皱的形态。& &&& & 爱乐大厅原本预算为1.7亿欧元，后来提高至3.8亿，是世界上最昂贵的音乐厅。可容纳2400名观众，与传统长方形、类似鞋盒形状构造不同，观众座位位于舞台四周，最远的座位距舞台只有32米，透过高矮不齐的座位设计，力求达到最佳的音响效果。音乐厅每季将安排约250场左右的演出，& & 新设计预计会吸引到不少年轻族群，据统计，自1981年以来，法国古典乐迷的年龄层介于36-61岁之间。& & 出于对演出音效的考虑，让&努维尔将观众席位设置成环形状，围绕着演出大厅中央的舞台。此外，这里还拥有15间排练厅、1个可容纳250人的露天剧场、音乐博物馆、展览馆、媒体中心等。& & & & && & 相关阅读：& & 巴黎爱乐大厅的全能设计& & 2006年，巴黎爱乐大厅的设计方案对外公开竞标。巴黎爱乐大厅的竞标方案对声学要求有着非常严苛的要求，其声学项目有五点主要要求：i) 必须同时具备高清晰度和充足的混响的特性；ii) 音源的存在感和空间感可以分别被独立调控；iii) 在所有位置都要有充足的侧向反射声；iv) 坐席必须包围舞台；v) 可以适应多种不同的场合；vi) 不可以简单复制任何一个已有的音乐厅设计范式。& & 当时，一共有98个团队提交了设计方案，最终由建筑师Jean Nouvel和声学家Harold Marshall和Yasuhisa Toyota领衔的团队方案在两轮筛选中获得了最终的胜利。这个团队星光熠熠，Jean Nouvel是法国当代的建筑大师，也是普利兹克奖的得主。Harold Marshall不但是学术界的权威，也是广州大剧院的声学设计者。而Yasuhisa Toyota是当今世界最好的声学设计师之一，最为人熟知的作品就是位于洛杉矶的迪士尼音乐厅和东京的三得利音乐厅。他们的设计方案提出了&巴赫&范式音乐厅（Bicameral Adaptable Concert Hall）的概念，完全满足了巴黎爱乐大厅的要求。&巴赫&范式中的bicameral adaptable（姑且翻译为&可调的双腔体&）是指早期反射声场和混响声场分别可由两个嵌套的腔体独立控制可调。早期反射声场与音源的存在感和清晰度直接相关，而混相声场直接决定了音乐的空间感。这两个独立可调的声场意味着，整个音乐厅的音响效果可以通过适当的调整而适用于最广泛的演出类型，参数的独立性保证了不会出现因为调整其中一个声场而对另一个的指标带来的负面效果的情况。& &&& & &巴赫&范式的前世今生& & &巴赫&范式的设计方案是基于当代声学理论的一个大胆尝试。实际上，Harold Marshall本人就是当代声学理论发展的重要带头人，在60年代提出了早期侧向反射声理论，并在随后的实践中获得了巨大的成功。& & &巴黎爱乐大厅的竞标要求中的&同时具备高清晰度和充足的混响的特性&在60年代以前被认为是不可能实现的。高清晰度与长混响时间一直被认为是互相冲突的。而早期的音乐厅往往试图在两者之间平衡。如果尝试同时增强这两个特性，往往结果适得其反。这是当时声学理论的局限性造成的。直到70年代Harold Marshall将其发展的早期侧向反射声理论运用到了克赖斯特彻奇镇音乐厅（Christchurch Town Hall）的设计中去，才第一次突破性地实现了高清晰度和丰富的混响兼备的音响效果。这个设计与以往音乐厅设计的不同之处在于，以往决定清晰度的早期反射声和负责混响的后期反射声总是由相同的反射面（墙面、屋顶、反射板等等）来提供，而在这个音乐厅中，两者被分离了:内部空间的主反射板提供早期反射声，而混响由外围空间提供，包络整个大厅。这样的设计最终使得在人耳对清晰度敏感的频域（1kHz~6kHz）早期反射声占主导，在人耳对混响敏感的低频区（&1kHz）仍然提供充分的混响。由此，通过现代声学工程设计，第一座&同时具备高清晰度和充足的混响的特性&的音乐厅诞生了。而这个设计也就是今天&巴赫&范式的前身。如果我们仔细比较巴黎爱乐大厅双腔体的嵌套式设计和克赖斯特彻奇镇音乐厅内外空间的设，会发现这两个音乐厅其实是一脉相承的。& & & && & 巴黎爱乐音乐厅：一座具有生命的全能音乐厅& & &巴黎爱乐大厅由两个嵌套的腔体空间构成。内腔的设计将山地葡萄园范式的环绕式坐席与鞋盒范式的侧楼座设计相结合，坐席环绕中央舞台以达到非常出色的亲和效果，而楼座则带来丰富的侧向反射声和完美的清晰度；外腔承载着整个音乐厅的建筑结构，并通过声学工程设计为音乐厅带来了充分的混响。内腔以一种行云流水般的方式被分割成不同的坐席区域和楼座，既是声学工程的杰作也是建筑学上的奇迹。在内腔的顶部，分别在舞台上方和坐席上方安装了与坐席风格一致的可调反射板来引导反射声。另外，吸声材料也可以按需布置在音乐厅的墙面和空间内。在图8中展现了整个音乐厅的空间以及集成在建筑中的声学工程装置。& & &除上述的大胆设计使得巴黎爱乐大厅和之前所有被奉为经典的音乐厅与众不同之外，巴黎爱乐大厅最重要的一个特点就是全面丰富的适应性。过去建筑一旦被建造好，就都尘埃落定，一座音乐厅的表现在完工之时已经确定了，我们能做的仅仅是一点点修饰。但巴黎爱乐大厅却打破了这一点：在最先进的声学工程设计下，她的建筑是&可调&的，是具有生命的。面对不同的演出，她总可以把自己调节到最佳的状态。& & &&& & & & & & & 巴黎爱乐大厅俯视图。该图展现了集成在建筑中的声学工程装置。& & &比如，主要的声学要素都是可以调整的。混响声的调节主要依靠在外腔以及反射板的背面放置最大面积可达1500平方米的吸声材料。吸收负荷的加减和上座率的变化可以使混响时间在1.2秒到2.3秒之间变化。早期反射声的调节主要依靠移动调整舞台与坐席上方的反射板以及在靠近舞台的墙面上增加吸声材料来得到。其中反射板可以在9米至15米的高度范围内任意调节。池座的侧向反射声由侧楼座的墙面提供，楼座上的侧向反射声主要由悬挂的反射板以及反射板-墙面的二次反射来提供。另外值得注意的是，早期反射声效率（early acoustic efficiency）这一概念被提出并应用到巴黎爱乐大厅的设计中以确保足够的早期反射声水平，所以说，指导巴黎爱乐大厅的设计的是堪称最前沿的声学理论。音乐厅以一种主动的方式对她本身的各个功能部分进行协调来输出最好的音效，而不是像过去那样仅仅是依靠固定的先期设计来实现音效。& & 舞台结构的多样性也使巴黎爱乐大厅可以满足于各种形式的演出。舞台与池座区主要分为了三个可以独立移动的部分，分别为区域1的阶梯观众席或水平站台，区域2的中央舞台或池座，区域3的前方舞台或者合唱/观众席（见图9A）。当演出交响乐时，乐队位于区域2的中央舞台，观众席围绕着乐队。区域2的中央舞台既可以改装成阶梯式（图9D）也可以改装成平地式（图9E），从而适合乐队或者独奏等等各种表现形式。区域3如果有需要可以作为合唱队的位置，但通常情况下将会作为席位开放给听众，使听众可以近距离地与指挥和乐队交流（图9D）。当演出歌剧或者有现场放映任务的情况下，区域3的坐席就失去了意义，此时区域3将成为舞台，而区域1和区域2则变成坐席（图9B）。另外在比如摇滚等形式的音乐会中，区域1和区域2的座位可以拆除变成站台，从而使容积从2400人增加到3650人（图9C）。如此丰富的舞台结构是以往任何一座音乐厅都不具备的。& & & && & & & & & 巴黎爱乐大厅的舞台结构。(A)舞台的三个分区。(B)-(E)舞台的多功能变化。& & &声学上的主动调整能力加上舞台结构的多变性使得巴黎爱乐大厅对不同种类不同风格的音乐作品具备了前所未有的适应性和全能性。这种灵活性以及和音乐进行的主动式交互赋予了她生命，这是有史以来最活泼最热情的的音乐厅。&&& 注：案例收集自网络。& & 相关文章：
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