建筑声环境课后习题答案.docx

1-1.用铁锤敲击钢轨，在沿线上距此 1km 处收听者耳朵贴近钢轨可以听到两个声音求这两个声音到达的时间间隔解：因为声音在空气中传播的速度为 340m/s,而在钢中的传播速度为 5000m/s所以有：, , St94.2301St2.0512St74.211-2.如果影院内最后一排观众听到来自银幕的声音和画面的时间差不大于 100ms(1/10 s),那么观众厅的最大长度应不超过多少米？解：因为声音在空气中传播的速度为 340m/s,而光在空气中传播的速度为 3.0x108 m/s.所以有 ,由此解得 788 10.3401.310.34LLt 34L1-3.声音的物理计量中采用级有什么实用意义？80dB 的声强级与 80dB 的声压级是否是一回事？为什么？（用数学计算证明）解：声强和声压的数值变化范围比较大，声强的数值变化范围约为 1 万亿倍(10 12）,声压的数值变化范围约为 1 百万倍(10 6),用声强和声压计量很不方便；人对声音的感觉变化不与声强、声压成正比，而是近似地跟他们的对数成正比，所以引入“级”的概念在常温下，空气的介质特性阻 近似为 400(N.S)/m3,通常可以认为二者数值相等， 80dB的声强级与 80dB 的声压级是一回事。

证明如下：因为：210/mWI， 250/Np，常温下， 30/)(4mSNc，所以有 ，0125024)(Icp即 I02又因为： ， ， cpI020lgpLp 0lg1ILI所以： pI LcI 020020 ll/l1lg1-4. 求具有 100 dB 声强级的平面波的声强与声压（空气密度 ，声速3/21.mkg） smc/34解：因为 ， ， ，0lg1ILI 21/mWdBLI10所以 又因为 , 所以210210 /II  cpI02.21220 /37.37.10453. mNcp  1-5. 试证明在自由场中 ，式中 为声源声功率级， 为距声源 r lgrLwp wLpL米处之声压级解：在自由声场中，点声源发出的球面波，均匀地向四周辐射声能，距声源中心为 r 的球面上的声强为： ， ，而 ，SIW24rcpI02，所以 ， ， 1200的 数 值 相 等 ， 均 为与I 2004rcWI2024rcp0lg1Lw02020220200 4lg14lg14lg14lg1llg2 WrIrcprWprcpPLp  。

l)l(ll120 LrWwp1-6. 录音机重放时，如果把原来按 9.5cm/s 录制的声音按 19.5cm/s 重放，听起来是否一样?为什么？（用数学关系式表示）解：录音机是把声音记录下来以便重放的机器，它以硬磁性材料为载体，利用磁性材料的剩磁特性将声音信号记录在载体上录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流，音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号放音是录音的逆过程，放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流，感应电流的变化跟记录下的磁信号相同，所以线圈中产生的是电流音频，这个电流经放大电路放大后，送到扬声器，扬声器把音频电流还原成声音所以重放时录制的声音的波长不会因为播放的快慢而不同，即声音的波长保持不变，但声音的频率会受到影响 05.291212211 VfVf而1-7.验证中心频率为 250,500,1000,2000Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率解：设倍频带的上界频率和下届频率为 和 ，1/3 倍频带的上界和下届频率为 和 。

2f1 '2f'1则有中心频率为 250Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为： 3542175.621650250250, 111112  fffff 86.03., '13/'23/1'2'13/'213/'1'2 ffffff同理有中心频率为 500Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为： 754.50250, 12112112  fffff 56.2, '13/'26/1'2'13/'213/'1'2  ffffff同理有中心频率为 1000Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为： 470.020, 12112112 fffff同理有中心频率为 2000Hz 的倍频带和 1/3 倍频带的上界和下届频率为： 28142.2020, 1211112  fffff 45780, '13/'26/1'2'13/'213/'1'2 ffffff1-8.要求距广场的杨声器 40m 远处的直达声声压级不小于 80dB，如把扬声器看作是点声源，它的声功率至少为多少？声功率级是多少？解：因为 所以有：1lg20rLwp 91lg208l rLwp即： 394WW所以 WLw 95.11012lg0.21-9.下列纯音相当于多少方？频率： 1000Hz 2000Hz 5000Hz 100Hz 50Hz 声压级： 40dB 30 dB 60 dB 80 dB 80 dB 解：根据书上图 1-15 等响曲线，可知：频率： 1000Hz 2000Hz 5000Hz 100Hz 50Hz 声压级： 40dB 30 dB 60 dB 80 dB 80 dB约相等于：40 方 33 方 66 方 75 方 64 方2-1.在运用几何声学方法时应注意哪些条件？(1)厅堂中各方面的尺度应比入射波的波长大几倍或几十倍。

2)声波所遇到的反射面、障碍物的尺寸要大于波长2-2.混响声与回声有何区别？它们和反射声的关系怎样？混响声：声音达到稳态时，声源停止发声，直达声消失后，声音逐渐衰减的反射声；回声：长时差的强反射声或直达声后 50ms 到达的强反射声关系：混响声和回声都是由反射声产生的，混响声对直达声具有加强作用；回声使声音产生声缺陷2-3.混响时间计算公式应用的局限性何在？（1 ）公式的假设条件与实际情况不符声源均具有一定的指向性，因此室内各表面不可能是均匀吸收或是均匀扩散的2 ）代入公式的各项数据不准确材料的吸声系数是在实验室条件下测得的，与实际使用时的吸声系数有一定的差异2-4.有一个车间尺寸为 ,1000Hz 时的平均吸声系数为 0.05，一机器的噪声m64012声功率级为 96dB，试计算距机器 10m 处与 30m 处之声压级并计算其混响半径为若干？当平均吸声系数改为 0.5 时，再计算上述两点处之声压级与混响半径有何变化？解：声源发声后室内某点的声压级为： ，指向因数 ，RrQLWp4lg1021Q房间常数 ，房间室内的总表面积为：1SR2158460241mS当 时： ，05. 37.805.18SQr 394.37.84.01 dBRrLWp 83.27.8410lg6lg211 p .3.9l94l022当 时： ，5. 7805.184SmQRr 2.37.814.001  dBrLWp 83.37.8410lg96lg211 Rp 2..9l4l022 当 时： ，5.1584.01584SmQr 73.14.002  dBRrLWp 712.158404lg96lg211 p 0.9l14l022 2-5.房间共振对音质有何影响？什么叫共振频率的简并，如何避免？(1)会导致室内原有的声音产生失真。

2)当不同共振方式的共振频率相同时，会出现共振频率的重叠， 称为“简并” 3)防止简并现象的根本原则：使共振频率分布尽可能均匀具体措施有：①选择合适的房间尺寸、比例和形状；②将房间的墙或天花做成不规则形状；③将吸声材料不规则地分布在房间的界面上2-6.试计算一个 4m x4m x4m 的房间内，63Hz 以下的固有频率有多少？， cLfScVfN8432 4.5164633  NLSVHzc即固有频率有 5 个2-7.一个矩形录音室尺寸为 ，侧墙的吸声系数 为 0.30，天花的 为m85.10.25，地面全铺地毯， 为 0.33，室中央有一声功率级为 110dB 的点声源求：⑴距点声源 0.5m,1m,2m,4m 处的声压级（用曲线表示） ；⑵混响半径；⑶混响时间；⑷上述声源移至两墙交角处时，距声源 0.5m,1m,2m,4m 处的声压级（可画在⑴图上） 解：声源发声后室内某点的声压级为： ，指向因数 ，RrQLWp4lg1021Q房间室内的总表面积为： 276985.15.2 mSi 平均吸声系数： 3.076920308)1.( i房间常数 ， 混响半径为：64.23.01769SR mQr 52.0.18414.0 dBRrLWp 109.64.325.4lglg211 p 3..1l04l022  dBRrQLWp 9508.64.324lg1lg1233 p 237..1l04l024  sSVT8.)3.1ln(7695.)1ln(6. 将声源移至墙角时，指向因数 ，其他参数不变。

混响时间仍为：4QsST81.0)3.1ln(7695.0)1ln(6.  mRr 04.5364.624.4.0  dBrQLWp 19..25.0lg10lg1211 Rp 05.64.314l4l022 dBRrQLWp 1063.94.324lg104lg10233 p 58..6ll2442-8.一间长 15m,宽 8m,高 4m 的教室，关窗时的混响时间是 1.2S侧墙上有 8 个的窗，全部打开时，混响时间变成多少秒？m0.25.1解：房间室内的总表面积为： 241582mSi 房间室内的总容积为： 340815mV关窗时：平均吸声系数： iS)1ln(6.0SVT开窗时：？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？3-1. 多孔吸声材料具有怎样的吸声特性？随着材料密度、厚度的增加，其吸声特性有何变化？试以超细玻璃棉为例予以说明解：⑴多孔吸声材料的吸声特性：对中高频的声音具有良好的吸声效果。

⑵随着材料密度、厚度的增加，对中低频范围的吸声系数显著增大在单位面积重量相等的情况下，增加材料厚度所引起的变化要比增加密度所引起的变化大3-2.例题 3-2 中的穿孔板厚 6mm，孔径 6mm,穿孔板按正方形排列，孔距 20mm,穿孔板背后留有 10cm 空气层现在空气层厚度改为 30cm,则两个公式计算出的共振频率各为多少？若又将穿空率改为 0.02（孔径不变） ，结果又是怎样？解：空气层厚度改为 30cm 后，穿孔板的穿孔率仍为 076..241.32BdP穿孔板的共振频率计算公式为，所以有)(0tLPcf  )8.06.(371。