室内声学设计原理及其应用PDF电子书下载

第Ⅰ篇 室内几何声学 3

第Ⅰ.1章 声波和声线 3

Ⅰ.1.1 声波的物理特性 3

Ⅰ.1.2 音的分析和合成 5

Ⅰ.1.3 声波传播的几何定律 6

Ⅰ.1.4 几何声学中的波长范围 10

Ⅰ.1.5 菲涅耳区 12

第Ⅰ.2章 平面的反射 16

Ⅰ.2.1 单个声像：一阶反射 16

Ⅰ.2.2 矩形房间内的高阶声像 18

Ⅰ.2.3 三角形房间和楔形房间 23

Ⅰ.2.4 推广到三维空间 27

第Ⅰ.3章 曲面 29

Ⅰ.3.1 圆 29

Ⅰ.3.2 凹面镜的反射定律 30

Ⅰ.3.3 耳语回音廊 34

Ⅰ.3.4 聚焦的避免 37

第Ⅰ.4章 回声问题 45

Ⅰ.4.1 发生回声的条件 45

Ⅰ.4.2 单个回声 46

Ⅰ.4.3 多重回声和重复回声 49

第Ⅰ.5章 利用几何反射控制有用声 57

Ⅰ.5.1 单个声源 57

Ⅰ.5.2 人工的声音放大 61

Ⅰ.5.3 多个声源 65

Ⅰ.5.4 顶棚的形状 74

Ⅰ.5.5 侧墙的形状 80

Ⅰ.5.6 听众区的声学设计措施 84

第Ⅰ.6章 有损耗和相移的声反射 89

Ⅰ.6.1 吸声系数 89

Ⅰ.6.2 测量吸声系数的几何学方法 90

Ⅰ.6.3 听众区掠入射的声传播 94

Ⅰ.6.4 听众座位排列的含意 97

第Ⅰ.7章 模型试验 104

Ⅰ.7.1 光学模型 104

Ⅰ.7.2 计算机辅助的声线作图 106

Ⅰ.7.3 水波槽模型 108

Ⅰ.7.4 声脉冲摄影术(“纹影术”照相) 109

Ⅰ.7.5 三维超声模型 111

第Ⅱ篇 室内统计声学 119

第Ⅱ.1章 混响 119

Ⅱ.1.1 混响持续时间和混响时间 119

Ⅱ.1.2 混响声能级的线性衰变 121

Ⅱ.1.3 稳态激励和脉冲激励的混响 122

Ⅱ.1.4 等效吸声面积 126

Ⅱ.1.5 赛宾公式和它的倒置形式 130

Ⅱ.1.6 声传播过程中损耗的影响 132

第Ⅱ.2章 基于几何学考虑来改进混响公式 135

II.2.1 声线的平均自由程长度 135

Ⅱ.2.2 吸声指数 142

Ⅱ.2.3 有规则反射中方向的影响 148

Ⅱ.2.4 理想扩散反射及其重要性 154

第Ⅱ.3章 耦合房间 166

Ⅱ.3.1 具有耦合开口的稳态情况 166

Ⅱ.3.2 通过隔墙耦合的稳态情况 168

Ⅱ.3.3 耦合房间内的混响 173

Ⅱ.3.4 耦合房间中混响举例 176

Ⅱ.3.5 房间之间的电声耦合 180

第Ⅱ.4章 混响时间的测量 187

Ⅱ.4.1 主观法 187

Ⅱ.4.2 混响衰变的客观记录 188

Ⅱ.4.3 带有客观阈值的自动记录法 191

Ⅱ.4.4 积分法 193

Ⅱ.4.5 图示声级记录器 195

Ⅱ.4.6 接收器中的滤波 200

第Ⅱ.5章 混响室内声吸收的测量 204

Ⅱ.5.1 测量混响时间的评价 204

Ⅱ.5.2 测试房间的影响 206

Ⅱ.5.3 测试样品的影响 211

Ⅱ.5.4 对声源和接收器的要求 213

第Ⅱ.6章 控制混响的声吸收 217

Ⅱ.6.1 一般评述 217

Ⅱ.6.2 不可避免的声吸收 218

Ⅱ.6.3 高频多孔吸声器 219

Ⅱ.6.4 中频吸声器 232

Ⅱ.6.5 低频吸声器 240

Ⅱ.6.6 吸声物体 248

Ⅱ.6.7 计算混响时间的例子 255

第Ⅱ.7章 混响的细节以及有关室内音质的判据 259

Ⅱ.7.1 早期和后期的声衰变 259

Ⅱ.7.2 脉冲响应的特性和表示方法 260

Ⅱ.7.3 直达声能和反射声能的比较 266

Ⅱ.7.4 脉冲响应早期部分与后期部分的比较 269

Ⅱ.7.5 回声引起的烦扰的判据 271

Ⅱ.7.6 关于声音方向分布的判据 273

第Ⅲ篇 室内心理声学 283

第Ⅲ.1章 心理声学的一般结论 283

Ⅲ.1.1 心理声学的研究方法 283

Ⅲ.1.2 响度 286

Ⅲ.1.3 音色的平衡和感知 291

Ⅲ.1.4 人耳的感知限和惯性 296

Ⅲ.1.5 方向感 304

Ⅲ.1.6 第一波阵面定律 308

Ⅲ.1.7 头内的定位和“主观扩散” 310

第Ⅲ.2章 评判厅堂音质的前景 316

Ⅲ.2.1 混响时间的辨别阈 316

Ⅲ.2.2 清晰度测试 320

Ⅲ.2.3 从征询调查得出音质资料 325

Ⅲ.2.4 房间的变化 330

Ⅲ.2.5 房间声学条件的电声模拟 333

Ⅲ.2.6 用单声道磁带录音作比较 341

Ⅲ.2.7 室内音质效果双通路存储的前景 343

Ⅲ.2.8 因子分析法的目的和局限性 349

Ⅲ.2.9 房间音质现象的多变量估算 360

第Ⅲ.3章 厅堂设计的若干重要结论 372

Ⅲ.3.1 从主观“因子”到客观评价标准 372

Ⅲ.3.2 声学设计顾问的任务和选择权 380

Ⅲ.3.3 混响时间的建议值 383

Ⅲ.3.4 其他设计准则 394

第Ⅳ篇 室内波动理论声学 401

第Ⅳ.1章 声场方程 401

Ⅳ.1.1 基本动力学方程 401

Ⅳ.1.2 运动学和热力学关系式 402

Ⅳ.1.3 波动方程 404

Ⅳ.1.4 声速 405

Ⅳ.1.5 特性阻抗 406

Ⅳ.1.6 平面波中的能量关系 408

Ⅳ.1.7 分析成纯音和复数表述 410

第Ⅳ.2章 法向入射声的反射和透射 415

Ⅳ.2.1 刚性壁上的反射 415

Ⅳ.2.2 媒质改变面上声阻抗的匹配 418

Ⅳ.2.3 薄壁隔墙 420

Ⅳ.2.4 静止帐帘 423

Ⅳ.2.5 振动帐帘 425

第Ⅳ.3章 壁面声阻抗率 429

Ⅳ.3.1 壁面声阻抗率和“间壁”阻抗的定义 429

Ⅳ.3.2 透入墙壁内的声功率 430

Ⅳ.3.3 壁面声阻抗率和吸收系数 431

Ⅳ.3.4 壁面上的相变 436

第Ⅳ.4章 吸收系数的管测法 439

Ⅳ.4.1 管测法的意义和局限性 439

Ⅳ.4.2 管中声压和质点速度的图样 440

Ⅳ.4.3 传播过程中损耗的影响 444

Ⅳ.4.4 “环行后相位匹配”的规律 445

Ⅳ.4.5 改变管长作声压极大和极小的比较 447

Ⅳ.4.6 从峰半功率带宽和频移测定反射因数 449

第Ⅳ.5章 壁面声阻抗率的实验测定 453

Ⅳ.5.1 由反射因数测定声阻抗率 453

Ⅳ.5.2 藉助于声压接收器测定壁面声阻抗率 455

Ⅳ.5.3 管道看作“双口波导” 458

Ⅳ.5.4 用已知可变声阻抗的声比较法 461

第Ⅳ.6章 声在管中传播的衰减原因 465

Ⅳ.6.1 粘滞性的影响 465

Ⅳ.6.2 声场中热量的贮存和释放 468

Ⅳ.6.3 热传导的影响 470

Ⅳ.6.4 管中合成的衰减系数 473

第Ⅳ.7章 斜入射 476

Ⅳ.7.1 镜式反射的波动理论 476

Ⅳ.7.2 斜入射吸声系数的测量 478

Ⅳ.7.3 斜入射的能量分布 481

Ⅳ.7.4 斜入射时阻抗的“匹配定律” 481

Ⅳ.7.5 在两无切应变媒质边界面上的折射 486

Ⅳ.7.6 斜入射时的透射 489

Ⅳ.7.7 后部空气层用隔板分格和不用隔板分格的织物面层 492

Ⅳ.7.8 刚性墙壁上无法避免的声吸收 493

第Ⅳ.8章 多孔吸声板 498

Ⅳ.8.1 引言 498

Ⅳ.8.2 孔隙率 498

Ⅳ.8.3 结构因子 502

Ⅳ.8.4 流阻率 505

Ⅳ.8.5 经络内的热交换 512

Ⅳ.8.6 无限厚的多孔层 518

Ⅳ.8.7 紧贴刚性壁的任意厚度的多孔吸声板 524

Ⅳ.8.8 多孔吸声板斜向入射的吸收系数 532

第Ⅳ.9章 共振器的吸收 537

Ⅳ.9.1 穿孔板 537

Ⅳ.9.2 后部有薄空气层的穿孔板 543

Ⅳ.9.3 有效流阻的估算 549

Ⅳ.9.4 用柔软不透气薄膜覆盖的多孔层 554

Ⅳ.9.5 单个共振器 557

第Ⅳ.10章 利用弹性板作吸声体 568

Ⅳ.10.1 受迫弯曲波和吻合效应 568

Ⅳ.10.2 在边界上激发的自由弯曲波 572

Ⅳ.10.3 自由弯曲波的辐射 574

Ⅳ.10.4 弹性体中的内部损耗 578

Ⅳ.10.5 有限长度的板 580

Ⅳ.10.6 板上弯曲波与空气层中空气声波之间的耦合 587

Ⅳ.10.7 有限尺寸板和空气层 593

Ⅳ.10.8 空气层内吸收材料的作用 600

第Ⅳ.11章 矩形房间内混响的波动理论 606

Ⅳ.11.1 用平面波分析声场图样 606

Ⅳ.11.2 简正频率的格点 609

Ⅳ.11.3 复简正频率和复波数的引入 615

Ⅳ.11.4 准平面波的近似解 617

Ⅳ.11.5 范登邓根公式 620

Ⅳ.11.6 高频的掠入射 622

Ⅳ.11.7 将阻抗匹配推广到复波数 624

Ⅳ.11.8 (b)节讨论的情况的另一种推导 625

Ⅳ.11.9 低频的掠入射 628

Ⅳ.11.10 莫尔斯图表 629

Ⅳ.11.11 房间波动理论在混响室内的实验验证 634

第Ⅳ.12章 房间中的受迫振动 639

Ⅳ.12.1 一维情况的严格解 639

Ⅳ.12.2 从刚性壁上的简正方式合成激发源的分布 648

Ⅳ.12.3 基于简单例子作相位跃变的近似考虑 652

Ⅳ.12.4 声压简正方式和激发简正方式的差别 655

Ⅳ.12.5 对管道一端具有不同频率函数声抗率的三个例子作严格分析 656

Ⅳ.12.6 能量损耗的引入 660

Ⅳ.12.7 藉助于脉冲合成对有损耗情况作一般性的分析 662

Ⅳ.12.8 复简正函数 664

Ⅳ.12.9 引伸到三维的房间问题 669

第Ⅳ.13章 统计考虑 675

Ⅳ.13.1 从矩形房间波动理论过渡到统计能量密度 675

Ⅳ.13.2 大量简正方式叠加时声压级与频率的关系 677

Ⅳ.13.3 扩散反射 681

Ⅳ.13.4 扩散性反射引起不同简正方式间的“耦合” 686

Ⅳ.13.5 扩散声场中的非相干性 687

第Ⅳ.14章 声音在房间中传播过程的损耗 694

Ⅳ.14.1 粘滞性引起的损耗 694

Ⅳ.14.2 热传导引起的损耗 698

Ⅳ.14.3 外部热量与内部热量之间的差别 699

Ⅳ.14.4 双原子气体的频散和损耗 703

Ⅳ.14.5 “内部”损耗的房间声学观测 707

Ⅳ.14.6 “内部”损耗的预测 708