一建筑中的声学
1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。
2历史起源
有关建筑声学的记载最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》。书中记述了古希建筑声学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。
1517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。
1819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最高峰。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。
3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。
f建筑声学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r