东南大学建筑物理(声学复习)张志最强总结汇总
第10章 建筑声学基本知识
1. 声音的基本性质
①声波的绕射
当声波在传播途径中遇到障板时，不再是直线传播，而是绕到障板的背后改变原来的传播方向，在它的背后继续传播的现象。 ②声波的反射
当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时，声波将被反射。 ③声波的散射（衍射）
当声波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。 ④声波的折射
像光通过棱镜会弯曲，介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。
白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤声波的透射与吸收
当声波入射到建筑构件（如顶棚，墙）时，声能的一部分被反射，一部分透过构件，还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗（吸收）。 根据能量守恒定理：
0E E E E γατ=++
0E ——单位时间入射到建筑构件上总声能；
E γ——构件反射的声能； E α——构件吸收的声能； E τ——透过构件的声能。
透射系数0/E E ττ
=； 反射系数0/E E γγ=；
实际构件的吸收只是E α，但从入射波和反射波所在空间考虑问题，常常定义吸声系数为：
11E E E E E γατ
αγ+=-=-
=
⑥波的干涉和驻波
1.波的干涉：当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时，在波重叠的区域内某些点处，振动始终彼此加强、而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消的现象。
2.驻波：两列同频率的波在同一直线上相向传播时，可形成驻波。
2.声音的计量
①声功率
指声源在单位时间内向外辐射的声能。符号W 。
定义1：是指在单位时间内，改点处垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。 定义2：在声波传播过程中单位面积波阵面上通过的声功率。 符号：I ，单位：W/m
2
dW I dS
=
意义：声强描述了声能在空间的分布；衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。
可听声强范围 10 -12 W/m 2——1 W/m
2
1．在无反射声波的自由场中，点声源发出的球面波，均匀向四周辐射声能，
因此，距离声源中心为r 的球面上的声强为：
2
4W I r π=
2．对于平面波：声线互相平行，同一束声能通过与声源距离不同的表面时，
声能没有聚集或离散，即与距离无关，所以声强不变。 ③声压
1．定义：是指介质中有声波传播时，介质中的压强相对于无声波时介质
静压强的改变量，是一个标量，用P 表示。
2．单位：Pa(帕斯卡)，就是压强的单位，即N ／m 2
。 3．任一点的声压都是随时间而不断变化的，每一瞬间的声压称瞬时声压，某段时间内瞬时声压的均方根值称为有效声压。如未说明，通常所指的声压即为有效声压。
4
max 2
P =
。
5．声压与声强关系：在自由声场中，某处的声强与该处声压的平方成正比而与介质密度与声速的乘积成反比：
2
0P I c
ρ= P ——有效声压，N ／m 2
； 0ρ——空气密度Kg ／m 3
；
c ——空气中的声速，m ／s ； 0c ρ——空气的介质特性阻抗。
④声能密度
1．定义：声强为I 的平面波，在单位面积上每秒传播的距离为c ，则在这一空间声能密度D 为：
I D c
=
（W.s/m 3或 J/m 3
）
2．声能密度只能描述单位体积内声能的强度，与声波的传播方向无关，应用于反射声来自各个方向的室内声场时，
最为方便。
3. 声压级、声强级、声功率及其叠加
①声压级
以10倍为一级划分，从闻阈到痛阈可化为100~106
七个等级。(20倍之)
lg
20p P L P = （dB ）
P ——某点声压，N/m 2
； 0P ——参考声压，取2×10
-5
N/m 2
为参考值。
②声强级
以10-12 W/m 2
为参考值。（10倍之）
lg
10I I
L I = （dB ）
③声功率级
将声功率以“级”表示，便是声功率级，单位也是分贝。0W ——参考声功率，10-12
W 。
lg
10W W L W =
注意：要特别指出的是声强级、声压级、声功率级和声强、声压、声功率是不同的概念，以分贝为单位的各种“级”只有相对比值的意义，其数值大小与所规定的基准值有关。 ④声级的叠加
12n E E E E =++
+ （W/m 2
）
它们的总声压（有效声压）为各声压的均方根值，即：
P =
（N/m 2
）
声压叠加时，不能进行简单的算术相加，而要求按照对数运算规律进行。
00
20lg p P L P ==
=3120.10.10.10.110lg(101010...10)n Lp Lp Lp Lp =++++
⑤响度，响度级
如果某一声音与已选定的1000Hz 的纯音听起来同样响，这个1000Hz 纯音的声压级值就定义为待测声音的“响度级”。响度级的单位为方（Phon ）。
⑥声音的频谱
声音往往包含多个频率，所有频率的集合成为频谱。 种类：线状谱：若干纯音组成（乐音）。
连续谱：由所有频率的声音组成。如机器设备发出的噪声，一般不能用离散的简谐分量表示 频程：通常频带划分方式通常不是在线性标度的频率轴上等距离划分频带，而是以各频带的频程数
n 来划分。
2210log (
)1f n f = 即221
n f
f = 2f ——上界频率； 1f ——下界频率。 ⑦声源的指向性
1当声源的尺度比波长小的多时，可以看做物方向性的“点声源”，在距离声源中心等距离处的声压级相等。 2当声源的尺度与波长相差不多或更大时，它就不是点声源，可看成由许多点声源组成，叠加后各方向的辐射就不一样，因而具有指向性，在距离声源中心等距离的不同方向的空间位置处的声压级不相等。 3声源尺寸比波长大的越多，指向性就越强。
4.人耳听觉特性
①最高和最低的可听频率极限：20~20000Hz
②最小与最大的可听声压级极限：0-120dB 。
声压级在120dB 左右，人就会感到不舒服；130dB 耳朵内将由痒痒的感觉；140dB 耳朵疼痛；继续升高将造成而出血，损坏听觉机构。
在频率为50-10000Hz之间的任何纯音，在声压级超过可听域50dB时，人耳大约可以分辨出1dB声压级变化。
在理想的隔音室中，用耳机提供声音时，中频范围内，人耳能觉察到0.3dB的声压级变化。
④哈斯效应
哈斯效应反应了人耳听觉特性的两个方面: 1.听觉暂留，2.声像定位。
声觉暂留: 人对声音的感觉在声音消失后会暂留一小段时间。
声像定位：判断声源位置主要是根据“第一次到达”的声音。
哈斯效应：直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声。
直达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回声”。
⑤掩蔽效应
人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象。
①频率相近的纯音掩蔽效果显著；
②掩蔽音的声压级越高，掩蔽量越大，掩蔽的频率范围越宽；
③低频音对高频音掩蔽作用大，高频音对低频音掩蔽作用小；
⑥双耳听闻效应（听觉定位）
人耳的一个重要特性就是能够判断声源的方向和远近。
双耳定位能力有助于人们在存在背景噪声的情况下倾听所注意的声音。
由于人耳位于头部两侧，约距20cm，声音到达双耳有微小的时间差，强度差和相位差，使人能辨别声音的方向，确定声源的位置。
①频率>1400Hz强度差起主要作用。
②频率<1400Hz时，时间差起主要作用。
③人耳对水平方向方位的辨别能力强于垂直方向。
第11章 室内声学原理
1.室内声场
①室内声场的特征
①距声源有一定距离的接收点上，声能密度比在自由声场中要大，常不随距离的平方衰减。
②声源在停止发声以后，在一定的时间里，声场中还存在来自各个界面的迟到的反射声，产生所谓“混响现象”。 ③此外，由于房间的共振，引起室内声音某些频率的加强或减弱，由于室的形状和内装修材料的布置，形成回声，颤动回声及其他各种特异现象，产生一系列复杂问题。
②几何声学：忽略声音的波动性质，以几何学方法分析声音能量的传播、反射、扩散的叫“几何声学”。
“波动声学”（物理声学）：着眼于声音波动性的分析方法。 优点：波动声学的方法只能解决体型简单、频率较低的较为单纯的室内声场情况的分析。
而几何声学则可以分析界面形状和性质复杂多变的室内声场空间。
③扩散声场的假定
假定声源在连续发生时声场时完全扩散的。所谓扩散，包含两层含义：
①声能密度在室内分布均匀，即在室内任一点上，其声能密度都相等。 ②在室内任一点上，来在各个方向的声能强度都相同。
基于上述假定，室内内表面上不论吸声材料位于何处，效果都不会改变；同样，声源与接收点无论在室内什么位置，室内各点的声能密度也不会改变。
因此，在扩散声场中，在室内任一表面的单位面积上，每秒钟入射的声能为：
4
c
I
D =
（W/m 2
） ④室内声音的增长、稳态和衰减 室内声场声能变化方程：
4
dD cDA
V
W dt =-
1.增长公式：
44(1)cA
t V
W D e cA
-=-
2.稳态公式：
04W D cA
=
.
3.衰减公式：
40cA t V
D D e
-
=
2. 混响和混响时间计算公式
声源在停止发声以后，在一定的时间里，声场中还存在来自各个界面的迟到的反射声，产生所谓“混响现象”。
混响时间：声能密度衰减60dB 所需的时间。其为评价室内声音特性的参数. ①赛宾的混响时间计算公式
600.161V V
T K
A A
== i i A S α=∑
适用范围：室内总吸声量较小、混响时间较长情况。 ②依林的混响时间计算公式
依林理论认为：反射声能不像赛宾公式所假定的那样连续衰减。而是声波与界面每碰撞一次就衰减一次，衰减曲线
呈台阶形。即考虑界面吸收不是连续的，反射声能密度呈阶梯形衰变。
0.161ln(1)ln(1)
KV V
T S S αα=
=
----
分析：①室内表面平均吸声系数较小（0.2α
≤）时，赛宾公式和依琳公式可以得到相近结果。
②室内表面平均吸声系数较大（0.2α>）时，只能用依琳公式较为准确计算室内混响时间。
③依林-努特生公式
对频率较高的声音，在传播过程中，空气的吸收作用不能忽略，而空气的吸收与空气的温度和湿度有很大的关系。
0.161ln(1)4T V
V
m S α=
--+
其中，4m ——空气吸收系数。
3. 室内声压级计算与混响半径 ①室内声压级计算
当室内一点声源发声，且假定声场充分扩散时，则利用以下稳态声压级公式计算离开声源不同距离处的声压级，即：
24
10lg(
)4p w Q L L r R π=++ （dB ） 或者： 24
10lg 10lg()1204p Q L W r R
π=+++ （dB ）
w L ——声源的声功率级，dB ； W ——声源的声功率，W ； r ——离开声源的距离，m ； Q ——声源指向性因数；
1S R α
α
=
-——房间常数； Q （声源指向性因数）与声源的方向性和位置有关（如右图）
：
②混响半径
室内声能密度由两部分构成：第一部分为直达声，相当于2
4Q
r π表述部分；第二部分为扩散声，或称混响声（包括第
一次及以后的反射声），即
4R
表述部分。
当直达声项与混响声项相等时，接收点距离声源的距离0r 称之为“混响半径”，或称“临界半径”。
204
4Q r R
π=
或：0r =① 房间常数越大，则室内吸声量越大，混响半径就越长；R 越小，则正好相反，混响半径就越短。
② 对于听着而言，要提高清晰度，就要求直达声较强，因此常采用指向性因数Q 较大（10左右，有时更大）的电声扬
声器。
①矩形房间的共振
,,x y z n n n f =
②简并：
在某些振动方式的共振频率相同时，就会出现共振频率重叠现象，或称之为共振频率的“简并”。
在出现“简并”的共振频率范围内，将使那些与共振频率相当的声音被大大加强，导致室内原有的声音产生失真（亦
称为频率畸变），表现为低频产生嗡声，或产生“声染色” 避免“简并”现象的发生措施：
①尽量使房间的长、宽、高不出现简单的比例关系；（如上图）
②两个相对的表面尽量不要完全平行； ③在厅内部可以采取不规则的扩散表面； ④可采用不对称的空间体型。
第12章 材料和结构的声学特性
1.吸声
①吸声系数:材料的吸声系数是指被吸收的声能（或没有被表面反射的部分）与入射声能之比。
它是用来表征材料和结构吸声能力的基本参量。以α表示为：
00
r
E E E α-=
0E ——入射到材料和结构表面的总声能，J ； r E ——被材料反射回去的声能，J 。
②吸声量
用来表征某个具体吸声构件的实际吸声效果，它和构件的尺寸大小有关。对于建筑空间的围蔽结构，吸声量
A ：
A S α= 单位：m 2
S ——围蔽结构的面积，m 2
。
如果一个房间有
n 面墙（包括顶棚和地面），各自面积分别为123,,n
S S S S ，各自的吸声系数分别为
123,,n αααα，则此房间的总吸声量为：
11221n
n n i i
i A S S S S αααα==++
+=∑
可以得到房间的平均吸声系数α：
11
n
i i
i n
i
i S A
S
S
α
α====
∑∑
③吸声材料及结构 多孔吸声材料
共振吸声结构: 空腔共振吸声结构, 薄板、薄膜共振吸声结构 空间吸声体 强吸声结构 2. 隔声
一、空气声隔绝
①单层墙隔声频率特性的一般规律
1.质量定律：
如果把墙看成是无刚度无阻尼的柔顺质量，且忽略墙的边界条件，假定墙为无限大。
020lg
20lg 20lg 43mf
R m f c
πρ==+- 质量定律：墙体受到声波激发所引起的振动与其惯性（即质量）有关，墙体的单位面积重量愈大，透射的声能愈少，这就是通常所说的“质量定律”。 2.吻合效应：
若声波沿墙面行进的速度正好等于墙板自由弯曲波的传播速度，墙板的弯曲振动达到最大，这时墙板会非常“顺从”地跟随入射声波弯曲，使入射声能大量透射到另一侧，这就是“吻合效应”。 ②双层墙的空气声隔绝 ③轻型墙的空气声隔绝 ④门窗及屋顶的隔声 二、振动声隔离
①转动设备隔振 ②撞击声隔绝
3. 反射
①反射体 ②扩散体
第13章室内音质设计
1.音质的主观评价与客观指标
①主观评价五个方面
1.合适的响度：语言声60~70phon（方）；音乐声50~80方。
2.较高的清晰度和明晰度
3.足够的丰满度
丰满度的含义有：余音悠扬（活跃）、音色浑厚（温暖）、坚实饱满等（亲切）。总之，可以定义为
声源在室内发生与在露天发声相比较，在音质上的提高程度。
4.良好空间感（方向感、距离感和围绕感）
指室内声场给听者提供的一种声音在室内的空间传播感觉。包括听者对声源方向的判断（方向感），距声源远近的判断（亲切感）和对属于室内声场的空间感觉（围绕感）。
5.没有声缺陷和噪声干扰
声缺陷：如回声、声聚焦、声影、颤动回声等
②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
2.音质设计
①大厅容积的确定
保证厅内有足够的响度——最大允许容积
保证厅内有适当的混响时间——每座容积
②大厅体形设计
③大厅的混响设计
3.室内电声设计
第14章 噪声控制
1.噪声的评价方法
①A 声级A L
对于稳态噪声，可以直接测量A L 来评价 ②等效连续声级eq L
等效连续声级评价方法：就是在一段时间内能量平均的方法。适用于声级随时间变化的起伏噪声。 但其对偶发的短时的高声级噪声的出现不敏感。 ③昼夜等效声级dn L ④累计分布声级N L
累计分布声级就是用声级出现的累积概率来表示这类噪声大小 ⑤噪声冲击指数NII
考虑到一个区域或一个城市由于噪声分布不同，受影响的人口密度不同，用噪声冲击指数NII 来评价城市环境噪声影响的范围比较合适。
⑥噪声评价曲线NR 和噪声评价数N
2.噪声控制
①噪声控制标准
②噪声控制的原则和方法 ③城市噪声控制
3.建筑中的吸声降噪 ①吸声降噪原理：
如果在室内顶棚或墙面上布置吸声材料或吸声结构，可使混响声减弱，这时，人们主要听到的是直达声，那种被噪声“包围”的感觉将明显减弱。这种利用吸声原理降低噪声的方法称为“吸声降噪”。 ②吸声降噪量的计算
根据稳态声压计算公式可知，距离声源r m 处之声压级与直达声和混响声的关系如下：
p w 2
410lg (dB)4Q
L L r
R π??=++ ??? 如进行吸声处理，则处理前后该点的“声级差”（或称“降噪量”）为：
p p1p222
124410lg ()() (dB)44Q Q L L L r
R r R ππ??
?=-=++ ??? 当以直达射声为主时，即2
4
4Q r R
π，则p 0L ?≈。 当以混响声为主时，即2
4
4Q r R π时，则21p 12(1)10lg (1)L αααα??-?≈??-??
；一般室内在吸声处理以前1α很小，所以12
1ααα?，可以忽略，上式即可简化为：
222p 111
10lg =10lg =10lg (dB)A T
L A T αα?=
1α——处理前房间的平均吸声系数；
1A ——处理前房间的总吸声量，m 2
；
1T ——处理前房间的混响时间，s ；
2α——处理后房间的平均吸声系数； 2A ——处理后房间的总吸声量，m 2
； 2T ——处理后房间的混响时间，s 。
4.隔声
①隔声构件的综合隔声量
1212112212/10/10/10
121
10lg
10lg
10lg (dB)101010
n n n n
n
R R R n S S S R S S S S S S S S S τ
τττ---+++==++++++=?+?++?
式中，τ——平均透射系数；
i τ——第i 个构件透射系数；
i i S τ——第i 个分构件的透射量。
②房间的噪声降低值
噪声通过墙体传至邻室的声压级为2L ，而发声室的声压级为1L 。两室的的声压级差值：12D
L L =-。
D 值是判断房间噪声降低的设计效果的最终指标。
10lg 10lg 10lg
(dB)A
D R A S R S
=+-=+ R ——隔墙的隔声量；A ——接收室的总吸收量；S ——隔墙的面积。
③隔声措施
隔声间 隔声屏障 隔声罩等 利用掩蔽效应。
建筑声学
1、线声源：将许多很靠近的单个声源沿直线排列，辐射柱面波，还有面声源
2、倍频带，实际应用中，两个不同频率声音相互比较时，起作用的不是它们的差值，而是两个频率之比值。噪声控制领域对频率作比较的概念称倍频程或倍频带。
3、1/3倍频带：31.5，63，125，250，500，1k ，2k ，4k ，8k ，16k
4、声功率：声源在单位时间内向外辐射的声音能量W,单位瓦
5、声强：在声波传播过程中，每单位面积波阵面上通过的声功率，I
6、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。I=p2/pc
7、混响：声源停止发声后，声音由于多次反射或散射延续的现象，或者说声源停止发生后，由于多次反射或散射而延续的声音
8、回声：人们的听觉系统把连续的反射声整合在一起的能力有限，大小和时差都大到足以能和直达声区别开的反射声就是回声。
9、声级计分为ABCD 四种频率计权特征，D 用于测量航空噪声 10、A 声级 用A 计权特性测的的声压级成为A 声级 11、人对声音的感受的特征：视察效应，掩蔽，双耳听觉 12、吸声材料分1多孔吸声材料2共振吸声材料3特殊吸声材料
13、声波在建筑中的 传播分为：空气传播（经由空气直接传播，经由维护结构的振动传播）和固体传播（固体传声是维护结构受到直接的撞击或振动作用而发声的）
14、吻合效应：墙板本身存在着频率而变的自由弯曲波传播速度Cb ，当受迫弯曲波的传播速度Co/sin θ与自由弯曲波的传播速度相等时，墙板振动的振幅最大，使声音大量透射。吻合临界频率（出现吻合效应的最低频率称为）
15、声桥：如果双层墙之间有刚性连接，则一侧墙体振动的能量将由刚性连接件传至另一侧墙体，空气层将失去弹性作用。 16、轻质隔墙提高措施：1、空气层大于7.5cm2、多孔材料填充空气层3、石膏板4、多层复合，各层质量部等 17、城市噪声：道路交通噪声，建筑施工噪声，工业生产噪声、社会生活噪声 18、声环境质量标准0类声环境功能区
19、噪声的危害：1、对人耳听力损害2、多种疾病3、影响生活4、降低效率5、损坏建筑物
20、噪声控制的步骤：1、调查噪声的现状，以确定噪声的声压级；同时了解噪声产生的原因以及周围环境的情况2、根据噪声现状和有关的噪声允许标准，确定所需降低的噪声声压级数值3、根据需要和可能，采取综合的降噪措施，21、包括从城市规划角度考虑：1、人口密度的控制2、功能分区（居民区和工业商业区）3、控制道路交通噪声（1、道路分级为：地区、主要、市区2、利用屏障降低噪声3、利用绿化）
声学
3.1 声音的物理性质及人对声音的感受
1.什么是正常听觉的频率范围，语言声、音乐声大致的频率范围，以及建筑声环境分析得主要频率范围？
2.什么是声音的频谱图？用图分析连续的频谱和只有纯音成分的频谱的区别。
3.什么是倍频带？倍频带中心频率与其上限频率及下限频率的关系如何？中心频率为500Hz的上限频率和下限频率各是多少Hz？
4.倍频带与1/3倍频带有什么关系？列出在建筑声环境频率分析中常用的倍频带中心频率和1/3倍频带中心频率。
5.对声音的计量用“级”，有什么实用意义？
6.声强和声压有什么关系？声强级和声压级是否相等？为什么？
13.在声音的计量中为什么要用频率计权网络？说明dB与dB(A)的区别。
14.什么是声衍射？作图分析声衍射的重要性。
16.声音在围蔽空间里传播时，有哪些重要特征？
18.两个频率想同、响度分别都是零方的声音合成后是否仍为零方？
20.解释时差效应、双耳听闻及其在建筑声环境设计中的重要性。
21.什么是听觉掩蔽、掩蔽量及听阈偏移？
22.人们受噪音干扰的程度，主要取决于哪些因素？
23.综述干扰噪声对人们身心健康等各方面的影响？
24.人们对振动的感受主要取决于哪些因素？举例说明自己（及家庭）曾受到的噪声与振动的明显干扰。
3.2 建筑吸声扩散反射建筑隔声
1.列表分析多孔吸声材料、共振吸声结构的吸声机理和主要吸声特性。
3.在混凝土表面油漆或拉毛，对其吸声系数有什么影响？分析其原因。
4.实贴在顶棚表面的纤维板和悬吊在顶棚下的纤维板，吸声特性会有何不同？分析其原因。
7.什么是降噪系数（NRC）选用吸声材料（构造）时应考虑哪些因素？
8.分析吸声与隔声的区别和联系。
9.空气声和固体声有何区别？根据自己所处的声环境，举例说明声音在建筑物中的传递途径，以及有效地减弱空气声和固体声干扰的措施。
10.何谓质量定律？如何避免吻合效应应对建筑部件隔声性能的影响？
14.如何提高门的隔声性能？
15.概述提高楼板隔绝撞击噪声性能的措施。
3.3 声环境规划与噪声控制
1.在噪声评价曲线的代号“NR-X”中，“X”等于倍频带哪一个中心频率的声压级？“NR-X”与A声级有怎样的近似关系？
2.简述所知道的几个噪音评价量的特点及主要使用场合。
3.概述城市声环境规划的重要性及减少城市噪声干扰的主要措施。
7.综述对用于城市声环境降噪的声屏障的要求。
9.概述住宅建筑声环境设计要点；在居住区规划设计中，可以怎样结合用地条件创造宜人的声景观？
11.概述增加吸声材料改善室内声环境的吸声降噪原理，以及预计吸声降噪效用的方法。
12.利用吸声降噪措施，最大可能使噪声级降低多少？在什么条件下吸声降噪在可能有明显效用？
15依自己的感受，叙述并分析空调系统对室内声环境的影响；概述建筑物振动对人居生活、生产环境的影响。
3.4 室内音质设计
1.在厅堂设计中，为了达到优良的听音效果，可以采取哪些建筑及技术设计措施？
2.依自己的体会和观察，由于观众厅体形不当可能产生哪些音质缺陷？怎样避免或消除？
3.概述室内听闻的主观要求及相应的客观评价指标。
4.简述对供听闻语言及欣赏音乐的大厅的设计不同要求。
5.简述早期反射声的重要性，在厅堂的建筑设计中，哪些技术措施有助于争取和控制早期反射声。
6.为使大厅内各坐席区有相近的听音条件，哪些建筑设计及技术措施有助于改进大厅内声音的分布状况。
7.吸声量与房间的容积、混响时间的关系如何？大房间容易产生回声，还是小房间容易产生回声？
11.叙述供语言听闻大厅的声学要求。如果准备建造一座容纳600人的报告厅，应当考虑哪些设计要点，以便保证有适宜的声学环境。
13.根据混响时间定义，它是音质设计中最重要的一个指标。你认为在一座大型的报告厅和音乐厅设计中，还应当分别考虑哪些因素？结合自己在生活中的实际感受加以分析说明。
14.为了发挥投资效益拟建造多用途大厅，有哪些与建筑设计整合的手段可用于调节、改变大厅的音质？
15.怎样理解与建筑设计整合的声学处理是大厅视觉的重要组成部分？
东南大学物理实验报告-受迫振动
物理实验报告 标题：受迫振动的研究实验 摘要： 振动是自然界中最常见的运动形式之一，由受迫振动引发的共振现象在日常生活和工程技术中极为普遍。共振现象在许多领域有着广泛的应用，例如，众多电声器件需要利用共振原理设计制作。它既有实用价值，也有破坏作用。本实验采用玻耳共振仪定量测定了阻尼振动的振幅比值，绘制了受迫振动的幅频特性和相频特性曲线，并分析了阻尼对振动的影响以及受迫振动的幅频特性和相频特性。另外，实验中利用了频闪法来测定动态的相位差。
目录 1引言 (3) 2.实验方法 (3) 2.1实验原理 (3) 2.1.1受迫振动 (3) 2.1.2共振 (4) 2.1.3阻尼系数的测量 (5) 2.2实验仪器 (6) 3实验内容、结果与讨论 (7) 3.1测定电磁阻尼为0情况下摆轮的振幅与振动周期的对应关系 (7) 3.2研究摆轮的阻尼振动 (8) 3.3测定摆轮受迫振动的幅频与相频特性曲线，并求阻尼系数 (9) 3.4比较不同阻尼的幅频与相频特性曲线 (14) 4.总结 (15) 5.参考文献 (16)
1引言 振动是自然界中最常见的运动形式之一，由受迫振动引发的共振现象在日常生活和工程技术中极为普遍。共振现象在许多领域有着广泛的应用，例如为研究物质的微观结构，常采用核共振方法。但是共振现象也有极大的破坏性，减震和防震是工程技术和科学研究的一项重要任务。表征受迫振动性质的是受迫振动的振幅—频率特性和相位—频率特性（简称幅频和相频特性）。本实验采用玻耳共振仪定量测定了阻尼振动的振幅比值，绘制了受迫振动的幅频特性和相频特性曲线，并分析了阻尼对振动的影响以及受迫振动的幅频特性和相频特性。 2.实验方法 2.1实验原理 2.1.1受迫振动 本实验中采用的是玻耳共振仪，其构造如图1所示： 图一
建筑物理复习要点
1．建筑物理是研究建筑与环境中的声、光、热等物理现象以及这些物理现象与建筑相互作用的一门学科。 2．建筑热工学的主要任务是：通过建筑上的规划，有效的防护或利用室内外热作用，经济、合理地解决房屋的保温、防热、防潮、日照等问题。 3．处于室内人体的散热量取决于：室内空气温度、室内风速、围护结构内表面温度三个主要因素。 室内热湿环境影响人体舒适度的主要因素有：室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境之间的辐射换热。 4．室内热湿环境影响人体舒适度的主要因素有：室内空气温度、湿度、气流速度和室内热辐射。适宜的室内热环境可以使人体易于保持热平衡从而感到舒适的室内环境条件。 5．一般情况下，人体正常散热的指标为：对流散热约占总散热量的25～30％，辐射散热约占45～50％，呼吸和无感觉蒸发散热约占25～30％。 6．在自然界中，只要存在温差就会有传热现象，热量能由高温部位传至低温部位，传热的方式有辐射、对流和导热三种形式，建筑物的传热大多是三种方式综合作用的结果。 7．影响湿空气物理性质的主要因素有：空气温度、水蒸气分压值、相对湿度、露点温度等。 8．结合建筑设计的需要，影响室外热气候的的五大要素：空气温度、太阳辐射、大气湿度、气压与风、凝结与降水。 9．太阳辐射是房屋外部的主要热源。影响太阳辐射强度的因素：太阳高度角、大气透明度、地理纬度、云量和海拔高度等。 10．简述城市小气候的特点 11．简述城市热岛的成因 12．简述玻璃温室效应的基本原理 13．通过维护结构的传热有3个基本过程，即：表面感热、构件传热、表面散热。14．材料对热辐射的吸收和反射性能，主要取决于表面的颜色、材料性质和光滑平整程度。（并能举例说明） 15．建筑围护结构传热设计计算中，常将传热过程简化为一维稳定传热，请说明一维稳定传热的概念和传热特征。 16．在空气间层中，热阻主要取决于间层的空气层厚度和间层中界面间的辐射换热强度。
建筑物理期末复习题
建筑热工学 1.为什么人达到热平衡并不一定舒适？ 人体达到热平衡是达到热舒适的必要条件。△q=±qc±qr-qw 由于式中各项还受一些条件的影响，可在较大范围内变动，许多不同组合都可以满足热平衡方程，但人体的热感却可能有较大差异，从热体热舒适考虑，单纯达到热平衡是不够的，还应使人体与环境的各种方式换热限制在一定范围。 2.室内热环境有哪些因素？通过建筑设计能够最有效改善的是哪些因素？ 室内热辐射，室内湿度，室内温度，室内气流。 能通过设计有效改善的是室内温度，室内气流，室内湿度。 3．室外气候因素通过哪些途径和方法影响室内环境？哪些情况有利？哪些不利？ 辐射传热，对流传热，导热。 有利： 不利： 3.决定气候的因素有哪些？人类活动可以影响气候的哪些方面？ 太阳辐射，大气环流，地理位置，人类活动--影响气温和降水—影响气候 4.为什么我国规定维护结构的传热阻，不得小于最小传热阻？ 保证内表面不结露，即内表面温度不得低于室内空气的露点温度；同时还要满足一定的热舒适条件，限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射效应。 5.详述外保温构造方法的优缺点. 优点： 1、使墙或屋顶的主要部分受到保护，大大降低温度应力的起伏，提高结构的 耐久性； 2、外保温对结构及房间的热稳定性有利； 3、外保温有利于防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结； 4、外保温法使热桥处的热损失减少，并能防止热桥内部表面局部结露 5、对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。 缺点： 1、适用于规模不太大的建筑，才能准确判断外保温是否提高房间的热稳定性； 2、在构造上较复杂，必须有保护层； 3、由于要设保护层，所以造价要高. 6.在夏热冬冷地区，适宜采用哪些遮阳方式？ 7.分别详述多层实体维护结构，有封闭空气层维护结构，带通风空气层围护结 构，制备覆盖围护结构的隔热机理及适应性。 1.多层实体结构的传热抓药是实体结构的导热，在进行隔热处理时可通过增 加实体结构的热阻，以降低结构的导热系数，从而增加隔热能力。
建筑物理声学计算题汇总题库
声环境精选例题 【例1】例：某墙隔声量Rw=50dB,面积Sw=20m2 ,墙上一门，其隔声量Rd=20dB,面积2m2 ,求其组合墙隔声量。 【解】 组合墙平均透射系数为： τ c=（τw S w+τd S d）/（S w+S d） 其中：Rw=50dB àτw=10-5,Rd=20dB àτw=10-2 故，τ c=(20×10-5 + 20×10-2 )/(20+2)=9.2×10-4 故Rc=10lg(1/ τ c)=30.4d 【例2】某墙的隔声量，面积为。在墙上有一门，其隔声量，面积为。求组合墙的平均隔声量。 【解】此时组合墙的平均透射系数为： 即组合墙的平均隔声量，比单独墙体要降低20dB。 【例3】某长方形教室，长宽高分别为10米、6米、4米，在房间天花正中有一排风口，排风口内有一风机。已知装修情况如下表： 吸声系数a 500Hz 2000Hz 墙：抹灰实心砖墙0.02 0.03 地面:实心木地板0.03 0.03 天花：矿棉吸音板0.17 0.10 （1）求房间的混响时间：T60（500Hz）；T60（2kHz）。 （2）计算稳态声压级计算：风机孔处W=500uW(1uw=0.000001W)，计算距声源5m处的声压级。
（3）计算房间的混响半径。 【解】 【例4】某一剧场，大厅体积为6000 m3，共1200座，500Hz的空场混响时间为1.2秒，满场为0.9秒，求观众在500Hz的人均吸声量。 【解】 人均吸声量为由赛宾公式可得： 空场时， 满场时， 解上两式有：A=805m2
=0.22 m2 【例5】一面隔墙，尺寸为3×9m，其隔声量为50dB，如果在墙上开了一个尺寸为0.8×1.2m的窗，其隔声量为20dB，而窗的四周有10mm的缝隙，该组合墙体的隔声量将为多少dB? 【解】： 计算墙、窗、缝的隔声量--------1.5分 计算墙、窗、缝的面积 有等传声量设计原则： 得组合墙的透射量-------1.5分 组合墙的隔声量------2分 【例6】一房间尺寸为4×8×15米，关窗混响时间为1.2秒。侧墙上有8个1.5×2.0m 的窗，全部打开，混响时间为多少？ 【解】利用赛宾公式求证： A=S 体积V=15×8×4=480m3 关窗时的内表面积S=424m2，求房间的平均吸声系数 开窗时的室内表面积S=400m2 。窗的面积为24 m2
大学物理-物理学(第五版)上册-马文蔚-课后答案-东南大学
1-1分析与解(1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P ′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP ′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故 t s t ΔΔΔΔ≠ r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故 t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1-2分析与解 t r d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率．通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量；t d d r 表示速度矢量；在自然 坐标系中速度大小可用公式t s d d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??=t y t x v 求解．故选(D)． 1-3分析与解t d d v 表示切向加速度a ｔ,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用；t r d d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述)； t s d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ；而t d d v 表示加速度的大小而不是切向加速度 a ｔ．因此只有(3) 式表达是正确的．故选(D)． 1-4分析与解 加速度的切向分量a ｔ起改变速度大小的作用,而法向分量a n 起改变速度方向的作用．质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于a ｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率圆周运动时, a ｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动时, a ｔ为一不为零的恒量,当a ｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应选(B)． 1-5分析与解 本题关键是先求得小船速度表达式,进而判断运动性质．为此建立如图所示坐标系,设定滑轮距水面高度为h,t 时刻定滑轮距小船的绳长为l ,则小船的运动方程为 2 2h l x -=,其中绳长l 随时间t 而变化．小船速度22d d d d h l t l l t x -== v ,式中t l d d 表示绳长l 随时间的变化率,其大小即为v 0,代入整理后为θ l h l cos /0 220v v v = -= ,方向沿x 轴负向．由速度表达式,可判断小船作变加速运动．故选(C)． 1-6分析 位移和路程是两个完全不同的概念．只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位移的大小才会与路程相等．质点在t 时间内的位移Δx 的大小可直接由运动方程得
建筑物理声学复习
建筑物理(声学复习)
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:
第1０章 建筑声学基本知识 1. 声音的基本性质 ①声波的绕射 当声波在传播途径中遇到障板时,不再是直线传播,而是绕到障板的背后改变原来的传播方向，在它的背后继续传播的现象。 ②声波的反射 当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时，声波将被反射。 ③声波的散射（衍射) 当声波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。 ④声波的折射 像光通过棱镜会弯曲,介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。 白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤声波的透射与吸收 当声波入射到建筑构件（如顶棚，墙）时,声能的一部分被反射,一部分透过构件，还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗（吸收）。 根据能量守恒定理: 0E E E E γατ=++ 0E ——单位时间入射到建筑构件上总声能; E γ——构件反射的声能; E α——构件吸收的声能； E τ——透过构件的声能。 透射系数0/E E ττ=； 反射系数0/E E γγ=； 实际构件的吸收只是E α,但从入射波和反射波所在空间考虑问题,常常定义吸声系数为： 11E E E E E γατ αγ+=-=- = ⑥波的干涉和驻波 １．波的干涉：当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时，在波重叠的区域内某些点处，振动始终彼此加强、而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消的现象。 2.驻波：两列同频率的波在同一直线上相向传播时,可形成驻波。
多铁性物理-东南大学
多铁性：物理、材料及器件专题 编者按作为凝聚态物理与材料物理的前沿分支之一,多铁性研究脱胎于磁电耦合的研究.固体中磁电耦合的概念最初由居里先生提出,至今已有一百多年.在漫长的历史长河中,磁电耦合领域的研究曾经在冷战时期短暂热闹过一阵,但随后是漫长的冷寂期.日内瓦大学的老先生Hans Schmid在磁电耦合领域坐了半辈子冷板凳,在1994年提出了多铁体(multiferroics)这个概念.九年之后,该领域研究才真正引起广泛关注.2003年以BiFeO3薄膜的大铁电极化和TbMnO3单晶的磁控电这两大突破作为里程碑,该领域快速蹿红,吸引了大量研究者的瞩目.在接下来的几年中,研究者在该领域迅速取得了若干重要突破性成果.2007年底美国《科学》杂志遴选了七个下一年度重点关注领域(Areas to Watch),多铁体荣幸入选,并且这是凝聚态物理/材料物理方向唯一入围者. 但出乎意料,2008年铁基超导的异军突起与拓扑绝缘体的系列突破迅速抢占了凝聚态物理/材料物理大舞台的主角位置,掩盖了多铁体的光彩.因此最近十年来多铁领域的研究变得相对平淡.但即使在这样的平淡岁月中,仍然有一群研究者一直在这个领域坚持耕耘,默默地将该领域一步步向前推进.实际上,这个领域在过去十年的发展并不孤独,而是逐渐和物理的各分支（包括理论物理、凝聚态物理、材料物理、光物理、器件物理等）交叉融合.因此当前的多铁领域研究已经涵盖了从基础物理理论,到具体材料体系,再到器件应用等多个方面. 受《物理学报》责任编缉古丽亚的委托,我邀请了国内若干活跃在该领域前沿的中青年专家撰稿,合成这样一期以短篇综述为主的专辑,较为全面和深入地介绍该领域已取得的部分成果以及最新进展.从研究内容上,可大致分为两类:一是,探索多铁性材料和揭示其物理规律;二是,探索多铁性异质结、器件和应用.第一类研究的综述包括(以下排名按投稿先后): 1)Ruddlesden-Popper结构杂化铁电体(浙江大学刘小强、陈湘明等);2)低维铁电材料(南京理工大学阚二军等);3)激发态电荷输运有机多铁体(南京理工大学袁国亮等);4)异常双钙钛矿多铁氧化物(中山大学李满荣等);5)四倍体钙钛矿多铁氧化物(中国科学院物理研究所龙有文等);6)非常规铁电钙钛矿氧化物(上海大学任伟等);7)铋层状多铁氧化物单晶薄膜(中国科学技术大学翟晓芳、陆亚林等).第二类研究的综述包括:1)多铁性磁电异质结及器件(清华大学赵永刚等;西安交通大学胡忠强、刘明等;南京理工大学汪尧进等);2)压电单晶磁电复合薄膜(中国科学院上海硅酸盐研究所郑仁奎等);3)铁电光伏效应(苏州大学蔡田怡、雎胜);4)钙钛矿薄膜的多铁性与氧空位调控(南京航空航天大学杨浩等);5)微纳尺度电场驱动磁翻转(华南师范大学高兴森等).除了短篇综述外,还有三篇研究论文,在此就不细述.希望这个专题能够为国内多铁性及相关领域研究的学术交流做一些贡献. (客座编辑东南大学物理学院董帅)
建筑物理声学复习
建筑声学习题 一、选择题 1．5个相同的声压级迭加，总声级较单个增加分贝。 A3B5C7D10 2．4个相同的声压级迭加，总声级较单个增加分贝。 A3B5C6D10 3．+10dB的声音与-10dB的声音迭加结果约为分贝。 A0 B 13C7 D10 4．50dB的声音与30dB的声音迭加结果约为分贝。 A80 B 50C40 D30 5．实际测量时，背景噪声低于声级分贝时可以不计入。 A20B10C8D 3 6．为保证效果反射板的尺度Ｌ与波长间的关系是。 A L＜λ B L≥0.5λ C L≥1.5λ D L>>λ 7．易对前排产生回声的部位是。 A侧墙B银幕C乐池D后墙 8．围护结构隔声性能常用的评价指标是。 A Ia B M CαD Lp 9．避免厅堂简并现象的措施是。 A缩短Ｔ60B强吸声C墙面油漆D调整比例 10．当构件的面密度为原值的２倍时,其隔声量增加分贝。 A３B6C5D10 11．测点处的声压值增加一倍，相应的声压级增加分贝。 A2B5C3D 6 12．70dB的直达声后,以下的反射声将成为回声。 A20ms65dB B70ms64dB C80ms45dB D30ms75dB 13．邻室的噪声对此处干扰大，采取措施最有效。 A吸声处理B装消声器C隔声处理D吊吸声体 14．对城市环境污染最严重的噪声源是。 A生活B交通C工业D施工 15．吸声处理后混响时间缩短一半则降噪效果约为分贝。 A2B5C3D10 16．凹面易产生的声缺陷是。 A回声B颤动回声C声聚焦D声染色 17．厅堂平行墙面间易产生的声学缺陷是。 A回声B颤动回声C声聚焦D声染色 18．多孔吸声材料仅增加厚度，则其吸声特性最明显的变化趋势是。 A高频吸收增加B中低频吸收增加C共振吸收增加D中低频吸收减少19．某人演唱时的声功率为100微瓦，他发音的声功率级是分贝。 A50B110C80D100 20．普通穿孔板吸声的基本原理是。 A微孔吸声B共振吸声C板吸声D纤维吸声 21．多孔吸声材料吸声的基本原理是。 A微孔吸声B共振吸声C板吸声D纤维吸声
东南大学物理课程论文机械振动与RLC电路
机械振动与RLC电路对比 xxx （东南大学生物科学与医学工程学院，南京，211189 ） 摘要：本文主要从三个反面探究了机械振动与RCL电路的相似性，分别是：1、最简单的机械振动与电磁振荡；2、有阻尼的机械振动与电磁振荡；三、受迫振动与含电源的RCL电路。 关键词：机械振动，RCL电路，对比 物理体系是一个充满统一规律的体系，在物理课程的学习中，发现机械振动与电磁振荡虽然在性质上有本质的不同，但还是有很多可以对偶的方面，本文将在多种情况分析讨论机械振动与电磁振荡的相似之处。 一、最简单的机械振动与电磁振荡 1.1弹簧振子的简谐运动 图一是最简单、最典型的机械振动示意图，设定弹簧形变最大为Xm处于平衡位置右侧，系统无能量损失。 图一最简单的机械振动 作者简介： 作者简介：xxx，xxxx年，女，生物科学与医学工程学院，本科生 其中涉及到的物理量： 弹簧弹力：f弹 质点运动速度：v 质量：m 倔强系数倒数：1/k 角频率：ω 涉及到的物理关系： 胡克定律： dt df k v弹 1 = 牛顿第二定律： dt dv m f m = 弹性势能： () 弹 f k kx k kx Ep 1 2 1 1 2 1 2 1 2 2= = = 动能：2 2 1 mv E k = 角频率：m k w= 1.2最简单的RCL电路 图二是最简单、最典型的电磁振荡电路，设定C充满电，电压为u c，系统无能量损失。
图二 最简单的RCL 电路 其中涉及到的物理量： 电容电压：u c 电流：i 电感：L 电容：C 涉及到的物理关系： 电容元件伏安关系： dt du C i c = 电感元件伏安关系： dt di L u L = 电容储存的能量： 221c c Cu W = 电感储存的能量： 2 2 1L L Li W = 振荡频率：LC w 1= 1.3 对比分析 不难发现，上述两种物理过程中涉及到的物理量有如下对应关系： 弹簧弹力：f ----弹电容电压：u c 质点运动速度：v ----电流：i 质量：m ----电感：L 倔强系数倒数：1/k---电容：C 角频率 ---振荡频率 同时物理关系也有类似的对应关系，在此不再赘述。 二、有阻尼的机械振动与电磁振荡 在这一部分，将会在最简单的机械振动和电磁振荡上，加上阻尼部分进行研究。 2.1 弹簧振子的简谐运动 图三 含有阻尼的机械振动 受到的阻尼均为流体阻尼，设阻尼系数为k ，暂且用c 表示弹力系数。以平衡位置为原点，右侧为正方向建立坐标系。令t 时刻时小球横坐标为x ，则： 物块在水平方向上受两个力：F 弹=-cx ，F 阻=-kv 合力：F=-kv-cx 由牛顿第二定律：F=ma 则： ma=-kv-cx ma+kv+cx=0 根据加速度a 、速度v 的定义，有 m*d 2 x/dt 2 +k*dx/dt+cx=0 是二阶线性常系数齐次微分方程，用特征方程法解。 其特征方程为： mr 2+kr+c=0 解得： r 1=(k 2 -4mc)1/2 /2m-k/2m,r 2=-(k 2 -4mc)1/2 /2m-k/2m 现在要根据特征方程Δ的取值来确认解的情况。 情况一：Δ>0（即k 2 >4mc ） 则微分方程通解为 x=C 1e [(k^2-4mc)^(1/2)/2m-k/2m]t +C 2e [-(k^2-4mc)^(1/2)/2m-k/2m]t L C
东南大学建筑物理(声学复习)张志最强总结汇总
第10章 建筑声学基本知识 1. 声音的基本性质 ①声波的绕射 当声波在传播途径中遇到障板时，不再是直线传播，而是绕到障板的背后改变原来的传播方向，在它的背后继续传播的现象。 ②声波的反射 当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时，声波将被反射。 ③声波的散射（衍射） 当声波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。 ④声波的折射 像光通过棱镜会弯曲，介质条件发生某些改变时，虽不足以引起反射，但声速发生了变化，声波传播方向会改变。这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。 白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤声波的透射与吸收 当声波入射到建筑构件（如顶棚，墙）时，声能的一部分被反射，一部分透过构件，还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗（吸收）。 根据能量守恒定理： 0E E E E γατ=++ 0E ——单位时间入射到建筑构件上总声能； E γ——构件反射的声能； E α——构件吸收的声能； E τ——透过构件的声能。 透射系数0/E E ττ =； 反射系数0/E E γγ=； 实际构件的吸收只是E α，但从入射波和反射波所在空间考虑问题，常常定义吸声系数为： 11E E E E E γατ αγ+=-=- = ⑥波的干涉和驻波 1.波的干涉：当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时，在波重叠的区域内某些点处，振动始终彼此加强、而在另一些位置，振动始终互相削弱或抵消的现象。 2.驻波：两列同频率的波在同一直线上相向传播时，可形成驻波。 2.声音的计量 ①声功率 指声源在单位时间内向外辐射的声能。符号W 。
建筑物理复习材料.doc
物理复习 1、我国建筑热工设计分区 （1）严寒地区:指累年最冷月平均温度低于或等于-10摄氏度的地区。设计要求：建筑满足冬季保温要求，加强建筑物的防寒措施，一般不考虑夏季防热。包括地区：内蒙古和东北部、新疆北部地区、西藏和青海北部地区。 （2）寒冷地区：指累年最冷门平均温度0^-10摄氏度的地区。设计要求：建筑满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热。包括地区：华北、新疆和西藏南部地区及东北南部地区。 （3）夏热冬冷地区：指累年最冷月平均温度（T10摄氏度的地区。设计要求：建筑满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。包括地区；长江中卜游地区，即南岭以北，黄河以南的地区。 （4）夏热冬暖地区：指累年最冷月平均温度高于10摄氏度的地区。设计要求：建筑必须充分满足冬季保温要求，一般不考虑夏季防热。包括地区：南岭以南及南方沿海地区。 （5）温和地区：指累年最冷月平均温度为0?30摄氏度的地区。设计要求：部分建 筑满足冬季保温要求，加强建筑物的防寒措施，一般不考虑夏季防热。包括地区：云南、贵州西部及四川南部地区。 例：按《民用建筑热工设计规范》要求，卜?列哪一地区的热工设计必须满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热？C A、严寒地区 B、夏热多冷地区 C、寒冷地区 D、夏热冬暖地区 2、建筑的传热方式：导热、对流、辐射? 3、光气候是由太阳直射光、天空漫射光和地血反射光形成的天然光平均状况。 4、建筑光学的基本知识：主要掌握人的感觉波长（波长大于780nm的红外线、无线电波等，以及小于380nni的紫外线、X射线等，人眼都感觉不到。） 5、计算题 声压级差（Z^Lp二Lpl-Lp2）AL总声压级 0、13Lpl+3 2~32Lpl+2 4?91Lpl+1 》=100Lpl+O 总声压级应该两两从小到大计算 例：声压级为OdB的两个声音，叠加以后的声压级为：C A、没有声音 B、OdB C、3dB D、6dB 6、当墙体的单位面积重量m增加1倍，或者频率f增加一倍，即mf每增加一倍，隔声量增加6倍。（单独增加墙体的重量未必TF加强隔声量的效果）质量定律R = 20 lg（fm） +k 例：根据质量定律，当频率增加1倍时，隔声量增加（B） A 3d B B 6dB C WdB D 20dB 7、多孔材料的构造特征：是在材料中有许多微小间隙利连续气泡，因而具有一定的通气性。当声波入射到多孔材料时，引起小孔或间隙中空气的振动。小孔中心的空气质点可以自由地响应声波的压缩和稀疏，但是紧靠孔壁或材料纤维表ifli的空气质点振动速度较慢。由于摩擦和空气的黏滞阻力，使空气质点的动能不断转化为热能；此外，小孔中空气与孔壁之间还不断发生热交换，这些都使相当一部分声能因转化为热能而被吸收。多孔材料的吸声频响特性：中高频吸声较大，低频吸声较小。 例：I下面所列的材料，哪些属于多孔吸声材料？（B） A聚苯板B泡沫塑料C加气混凝土D拉毛水泥墙面
(整理)建筑物理、光学、声学部分复习参考题
第一部分单项选择题 一、《建筑热工》部分 1.在围护结构保温设计时，按（D ）值将围护结构分成四类。 A.传热阻R B.蓄热系数S C.导热系数λ D.热惰性指标D 2.钢筋混凝土的干密度ρ为2500kg/m3，导热系数λ为1.74w/m?k，比热容C为0.26w?h/kg?k，波动周期Z为24小时，求此种材料的蓄热系数S24为（C ）。 公式S=A A.15w/（m2?K） B. 16w/（m2?K） C. 17w/（m2?K） D. 18w/（m2?K） 3.指出在下列单位中，（C ）是错误的？ A. 导热系数 [w/m?K] B. 比热容 [KJ/（kg?K）] C. 传热阻 [ m?K/w ] D. 传热系数 [w/m2?K] 4.绝热材料的导热系数λ为（B ）。 A. 小于0.4w/（M?K） B. 小于0.3w/（M?K） C. 小于0.2w/（M?K） D. 小于0.1w/（M?K） 5.把下列材料的导热系数从低到高顺序排列，哪一组是正确的（ B ）？ I.钢筋混凝土；II.水泥膨胀珍珠岩；III.平板玻璃；IV.重砂浆砌筑粘土砖砌体；V.胶合板 A. II、V、I、IV、III B. V、II、III、IV、I C. I、IV、III、II、V D. V、II、IV、III、I 6.下列围护结构，哪一种热惰性指标最小（ D ）？ A.外墙； B.屋面； C.地面； D.外窗 7.冬季室内外墙内表面结露的原因（D ）。 A. 室内温度低 B. 室内相对湿度大
C. 外墙的热阻小 D. 墙体内表面温度低于露点温度 8.欲使房间内温度升高（或降低）得快，围护结构的内表面（或内侧），应采用（ B ）的材料。 A.导热系数小 B.蓄热系数小 C.热惰性大 D.蓄热系数大 9.围护结构在某一简谐波热作用下，若其热惰性指标D大，则离外表面某距离处的温度波动（），该围护结构抵抗温度变化的能力（ B ）。 A. 大、弱 B.小、强 C.大、强 D.小、弱 10.白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力（A ）。 A.相差极小 B.相差极大 C. 白色物体表面比黑色物体表面强 D.白色物体表面比黑色物体表面强白色物体表面比黑色物体表面弱 11.在热量的传递过程中，物体温度不同部分相邻分子发生碰撞和自由电子迁移所引起的能量传递称为（C ）。 A.辐射 B.对流 C.导热 D.传热 12.试问在下列有关热工性能的叙述中，（ B ）是正确的？ A.墙体的热阻，随着吹向墙体的风速增大而增大 B.在同样的室内外气温条件下，总热阻R0越大，通过围护结构的热量越少，而内表面温度则越高 C.空气间层的隔热效果与它的密闭性无关 D.砖比混凝土容易传热 13.为增加封闭空气间层的热阻，以下措施哪些是可取的（ A ）？ A.在封闭空气间层壁面贴铝箔 B.将封闭空气间层置于围护结构的高温侧 C.大幅度增加空气间层的厚度 D.在封闭空气间层壁面涂贴反射系数小、辐射系数大的材料 14.为了消除或减弱围护结构内部的冷凝现象，下列措施不正确的有（ D ）。 A.在保温层蒸汽流入的一侧设置隔汽层
东南大学物理实验课程论文__气垫导轨误差分析
20**大学生物理实验研究论文 气垫导轨研究物体的运动实验的系统误差分析 ***（********） （东南大学 ****,南京 210096） 摘要：气垫导轨是为研究无摩擦现象而设计的力学实验设备。通过亲身实验发现，系统误差不可避免的存在着。所以，本论文基于实验，从实验原理出发，对气垫导轨在实验中由于各种系统因素引起的系统误差进行定量的分析，发现其原因并提出减小其系统误差的方法。 关键词：气垫导轨；系统误差；误差分析；气体粘滞阻力 Air track the movement of objects in the system error analysis of experiment *** ((******, Southeast University, Nanjing 210096) Abstract: The air track is designed to study the phenomenon of no mechanical friction experiment. It was found by hand, there are inevitable systematic errors. Therefore, it is based on experiments, starting from the experimental principle on the air track system in the experiment due to various factors of the system error quantitative analysis, we found reasons and reduce the system error. key words: air track; system error；error analysis；viscous force of friction 利用气垫导轨，在配以光电计时系统和其他辅助 软件，可以对作直线运动的物滑块进行许多研究，如测定速度，加速度，验证牛顿第二定律，研究物体间的碰撞，研究简谐振动的规律等。然而，气垫实验误差又是难以避免的，它的来源是多方面的，可能是系统误差，也可能是偶然误差。在此，主要对系统误差进行分析。如平均速度代替瞬时速度引起的系统误差、空气粘滞阻力引起的系统误差、光电计时的系统误差、气轨不平引起的系统误差等。并通过对系统误差采用定性的分析方法，提出减小和消除系统误差的思路。作者简介：*** 1 气垫导轨的实验原理 1.1 近似无摩擦 气垫导轨表面分布着许多小孔，气泵打开后，压缩空气从这些小孔中碰触，在气垫导轨和滑块之间形成了大约0.1mm厚的空气层，即气垫。由于气垫的形成，滑块被托起，使滑块在气垫上可作近似无摩擦的运动。
建筑物理声学小结
·液体和气体内只能传播横波 ·声音是人耳所感受到的“弹性”介质中振动或压力的迅速而微小的起伏变化。声音在在空气中传播的是振动能量。·声源的振动使密集和稀疏的气压状态依次扰动空气质点，就是所谓“行波”。 ·波阵面：随着压力波的扩展，声波的形态将变成球面，声波在同一时刻到达的球面，即波阵面。 ·点声源（球面波）·线声源（柱面波）火车，干道车辆·面声源（平面波）大海，强烈振动的墙壁，运动场的呐喊·波速与介质状态，温度，ρ有关。声影区是由于障碍物或折射关系，声线不能到达的区域，即几乎没有声音的区域。声学测量范围：63~8000HZ.·元音提供语言品质，辅音提供清晰度（低于500HZ不贡献清晰度）·100~1000HZ的声音波长与建筑内构件大小差不多，对处理扩散声场和布置声学材料有意义。 ·频谱：对声源特性的表述，声能在各组成频率范围内的分布，即声音各个频率的能量大小。它是以频率为横坐标，对应的声压级（能量高低）为纵坐标所组成的图形。 ·音乐只含基频和谐频，音乐的频谱是断续的线状谱。建筑声环境是连续的曲线。 ·频谱分析的意义：帮助了解声源的特性，为声学设计提供依据（音乐厅、歌剧院、会议厅等声学设计）.噪声控制，了解噪声是由哪些频率组成的，其中哪些频率的能量较多，设法降低或消除这些突出的频率成分，以便有效降低噪声。通常使用带通滤波器测量或傅里叶分析得到频谱。 ·频带：不同频率的声音，声学特性各不相同。给出每个频率的信息，不仅工作量太大，显然也没必要。将声音的频率范围划分成若干区段，称为频带。最常用的是倍频带和1/3倍频带。 ·常用倍频带中心频率8个：63~8000.250以下是低频，500~1k是中频，2k以上是高频。1/3倍频带则是在倍频带中间再插入两个值，可以满足较高精度的要求。 ·500~4000HZ(2000~3000MAX)：人耳感觉最敏锐。可听范围0~120Db.建筑声学测量范围125~4000？还是63~8000？100Hz 声学工程中一般低限3．4米440Hz 音乐中标准音（A4）0．77米 500Hz 混响时间标准参考频率0．68米1000Hz 声学工程中标准参考音0．34米 4000Hz 钢琴的最高音阶0．085米 ·声源指向性：与波长相比，声源尺度越大，其指向性就越强。（极坐标图上高频比中频的指向性高） ·为什么要引入级的概念：因为人耳对声音响应范围很大，又不成线性关系，而是接近于对数关系。 ·声功率：声源在单位时间内向外辐射的声能，记作W,单位为瓦（w）声源所辐射的声功率属于声源本身的一种特性，一般不随环境条件的改变而改变。 ·声强：单位面积波阵面所通过的声功率，用I 表示，单位为w/m2 。基准声强10-12 W/m2 ·声强与声功率成正比，声功率越大，声强越大。但声强却与离声源的距离平方成反比。 ·声压：空气在声波作用下，会产生稠密和稀疏相间变化，压缩稠密层的压强P大于大气压强P0，反之，膨胀稀疏层的压强P就小于大气压强P0 ，由声波引起的压强改变量，就是声压单位（N/m2，Pa）。 ·声压与声源振动的振幅有关，与波长无关。声压的大小决定声音的强弱。 ·声功率级是声功率与基准声功率之比取以10为底的对数乘以10，用L W 表示，单位为dB ·声功率级、声强级和声压级值为零分贝时，并不是声源的声功率、声强和声压值为零，它们分别等于各自的基准值。·声功率提高一倍（2个相同声源），声压级提高3dB 声强提高一倍，声压级提高3dB 声压提高一倍，声压级提高6dB. 2个声源的声压级相差10dB ，忽略低声压级声源的影响 声波的折射：晚间和顺风，传播方向向下弯曲，穿的远，无声影区。白天和逆风反之。（利用：台阶式露天座椅升起坡度等于声波向上折射的角度。） 声波的衍射：声音绕过建筑物进入声影区的现象。（低频声波衍射作用大·使用反射板要考虑尺度，不能太小） 声音三要素：音调音色响度 声音的强弱(大小)可用响度级表示。它与声音的频率和声压级有关。 音调的高低主要取决于声音的频率（基频），频率越高，音调就越高。音乐中，频率提高一倍，即为所说的高“八度音”。基音：音乐声中往往包含有一系列的频率成分，其中的一个最低频率声音称为基音，人们据此来辨别音调，其频率称为基频。 另一些则称为谐音，它们的频率都是基频的整数倍，称为谐频。这些声音组合在一起，就决定了音乐的音色。 音乐声(即乐音)只含有基频和谐频，所以音乐的频谱是不连续的，称为线状谱。而噪音大多是连续谱。（高速公路隧道内的交通噪声）
大学《建筑物理》期末考试复习笔记(柳孝图版：声和光)【2014】
大学《建筑物理》期末考试复习笔记（柳孝图版：声和光） 1. 在光亮环境中，辐射功率相等的单色光看起来（D ）光最明亮。 A、700nm红光 B、510nm蓝绿光 C、580nm黄光 D、555nm黄绿光 2.关于光源的色表和显色性的说法，（B ）是错误的？ A、光源的色表和显色性都取决于光辐射的光谱组成 B、光源有相同的色表，尽管光谱组成不同，也会有完全相同显色性 C、光源有相同的色表，光谱组成不同，显色性有很大差异 D、色标有明显区别的两个光源，显色性不可能相等 3.下面关于光的阐述中，（C ）是不正确的 A、光是以电磁波形式传播 B、可见光的波长范围为380~780 nm; C、红外线是人眼所能感觉到的 D、紫外线不是人眼所能感觉到的 4.下列（D ）是亮度的单位 A、Ix
B、Cd C 、Im D、Cd/m2 5.下列材料中（C ）是漫反射材料 A、镜片 B、搪瓷 C、石膏 D、乳白玻璃 6. 关于漫反射材料特性叙述中，（D ）是不正确的 A、受光照射时，它的发光强度最大值在表面的法线方向 B、受光照射时，从各个角度看，其亮度完全相同 C、受光照射时，看不见光源形象 D、受光照射时，它的发光强度在各方向上相同 7下列材料中，（C ）是漫透射材料 A、透明平板玻璃 B、茶色平板玻璃 C、乳白玻璃 D、中空透明玻璃
8.光源显色的优劣，用（C ）来定量来评价 A、光源的色温 B、光源的亮度 C、光源的显色性 D、识别时间 9.将一个灯由桌面竖直向上移动，在移动过程中，不发生变化的量是（A ） A、灯的光通量 B、灯落在桌面上的光通量 C、受光照射时，看不见光源形象 D、桌子表面亮 10、下列减少反射眩光措施的叙述中，（D ）是错误的？ A、尽量使视觉作业的表面为无光泽表面； B、使视觉作业避开照明光源同人眼形成的镜面反射区域； C、使用发光表面面积大、亮度低的光源； D、提高引起镜面反射的光源照度在总照度中的比例。 11、在照度为10lx的房间里，增加1lx的照度刚能察觉出变化；在另一个照度水平为500lx的房间里，需要增加（D ）lx的照度才能刚刚察出有照度的变化。
东南大学大学物理下期中模拟卷答案
振动波动光波练习题一、选择题
【A】 【C】 10.检验滚珠大小的干涉装置示意如图(a)．S 为光源，L 为会聚透镜，M 为半透半反镜．在平晶T1、T2之间放置A、B、C 三个滚珠，其中A 为标准件，直径为d0．用波长为λ的单色光垂直照射平晶，在M 上方观察时观察到等厚条纹如图(b)所 示．轻压C 端，条纹间距变大，则B 珠的直径d1、C 珠的直径 d2与d0的关系分别为： (A)d1＝d0＋λ，d2＝d0＋3λ． (B)d1＝d0-λ，d2＝d0－3λ． (C)d1＝d0＋λ/ 2，d2＝d0＋λ． (D)d1＝d0-λ/2，d2＝d0－3λ/ 2．【C】 二、填空题 1. 把单摆从平衡位置拉开，使摆线与竖直方向成θ角，然后放手任其振动，则图中所示运 动状态所对应的相位。【0】
2. 在以加速度a上升的升降机中，一个单摆的摆长为l，摆球的质量为m，当其作小角度 g） 摆动时，则周期。（设地球上的重力加速度为 T=】 【2 3. 一正弦式声波，沿直径为0.14m的圆柱形管行进，波的强度为9.0×10-3 ，W/m2，频率为300Hz，波速为300m/s, (1)波中的平均能量密度为，最大能量密度为 (2)每两个相邻的、相位差为2π的同相面间有能量。 【3?10-5J/m3，6 ?10-5J/m3，4.62 ?10-7J 】 【 6m，π】 6. 一固定的超声波探测器，在海水中发出一束频率n =3?104Hz的超声波，被向着探测器驶来的潜艇反射回来，反射波与原来的波合成后，得到频率为241Hz的拍。则潜挺的速率
为 。（设超声波在海水中的波速为1500m/s ）。 【6m/s 】 【 e=4?10-3mm 】 8. 在玻璃板（折射率为50.1）上有一层油膜（折射率为30.1）。已知对于波长为nm 500和 nm 700的垂直入射光都发生反射相消，而这两波长之间没有别的波长光反射相消，则此油 膜的厚度为 。 解：因为油膜（ 1.3n =油）在玻璃（ 1.5n =玻）上，所以不考虑半波损失，由反射相消条 件有： 2(21) 12 2 n e k k λ =-=油，，， 当12500700nm nm λλ==?????时，11222(21)22(21)2n e k n e k λλ=? -=-??????油油?2121217215k k λλ-==-， 因为 12 λλ<，所以 12 k k >，又因为 1 λ与 2 λ之间不存在'λ以满足 ' 2(21) 2n e k λ=-油式， 即不存在 21 'k k k <<的情形，所以 1 k 、 2 k 应为连续整数，可得： 14 k =， 23 k =； 油膜的厚度为： 17121 6.73104k e m n λ--= =?油 。 9. 光强分别为I 0和4I 0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 9 I 0 10. 若待测透镜的表面已确定是球面，可用观察等厚条纹半径变化的方法来确定透镜球面半径比标准样规所要求的半径是大还是小。如图，若轻轻地从上面往下按样规，则图__________ 中的
建筑物理复习参考题
《建筑声学》部分 1. 关于声音的产生与传播的表述，下列（ B ）是错误的？ A．声音来源与物体的振动 B．声速是质点的振动速度 C．在通常室温下空气中，100~4000Hz的声音波长范围大致在3.4mm~8.5cm之间 D．人耳所能感觉到的具有一定强度的声波的频率范围大约在20~2000Hz之间 2.声音三要素是指（ A ）？ I．声音的强弱；II. 音调的高低；III. 音色的好坏；IV. 声源的方向；V. 混响时间的长短 A．I、II、III B．II、III、IV C．III、IV、V D．I、IV、V 3.能引起人听觉的频率叫音频，音频范围为（B ）Hz。 E．10~10000 B. 20~20000 C. 63~8000 D. 125~8000 4.为了给观众厅池座中部提供前次反射中，扇形平面侧墙与厅中心轴线的倾角不应大于（B ）。 A．50 B. 100 C. 150 D. 300 5.在下列物质中传播的声波，声速最快的是在（A ）中。 A. 钢筋混凝土 B. 木材 C. 水 D. 空气 6.只有一个频率的声音叫（A ）。 F．纯音 B. 谐音 C. 基因 D. 乐音 7.我们所听声音的音调，主要是由声音的（B ）所决定的。 G．波长 B. 频率 C. 声压 D. 声速 8.根据波阵面形状可将声音分为平面波，柱面波和球面波，其中柱面波是由（B ）发出。 A. 点声源 B. 线声源 C. 面声源 D. 钢琴 9.某演员声功率340u w，他的声功率级为（ C ）dB。 A．145.3 B. 115.3 C．85.3 D. 25.3 10.1000 Hz时人听觉的下限声压级为0 dB，对应的声压值为（C ）Pa。 A．0 B. 10-12 C. 2×10-5 D. 1 11.两个“0” dB声音合成，合成后总声压级为（C ）dB。 A．0 B. 2 C．3 D. 6 12．某车间有100台织布机，全部开动时厂界噪声70 dB，若厂界噪音允许值为60 dB，则最多可同时开动（ B ）台织布机。P310 A．1 B. 10 C．51 D. 90 13．点声源发出的声音在空旷室外传播，离声源10m处声压级为80 dB，离声源5m处声压级为（ A ）dB。 A．86 B. 85 C．83 D. 74 14．为了消除会议室平行墙面可能产生的颤动回声，应使两对表面有大于（B ）度的夹角，或采用扩散与吸声处理。 A．50 B. 100 C．150 D. 300 15．下列纯音中，（ C）在人耳中感觉最响。P324 A.125Hz，65dB B.1000 Hz，65dB C.2000 Hz，65dB D.2000 Hz，60 dB 16．反射1000 Hz的声音反射扳的最小尺寸（C ）m。P315 A．0.14 B. 0.24 C．0.34 D. 0.44 17．在声级计中，A计权网络是参考（B ）方等响曲线制定的。P325 A．20 B. 40 C．60 D. 80 18．某个噪声的总声压级比A声级大得多，说明此噪声是（A ）特性。P326 A．低频 B. 中频 C．中高频 D. 高频 19．城市区域环境噪声标准使用（D ）为评价量。 A．声级 B. 累积百分数声级 C．声压级 D. 等效（连续）A声级 20．五星级宾馆客房允许噪声级为不超过35dBA，在建筑设计中，换为噪声评价曲线，其噪声评价NR值为（ A ）。A 声级的限值减5db得到相应的NR值。P365 A．30 B. 35 C．40 D. 45 21．学校建筑中，一般教室的室内允许噪声级为（ B ）dB(A).P382