zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 2): Chương 1 - Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Báo xấu

13
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 2) - Chương 1 Các khái niệm cơ bản về âm thanh, cung cấp cho người học những kiến thức như: Bản chất vật lý của âm thanh; tai người và đặc điểm cảm thụ âm thanh; đo âm thanh; truyền âm ở ngoài trời. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 2): Chương 1 - Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội

MỤC LỤC Phần 1: Môi trƣờng Nhiệt - Ẩm.  Chương 1: Khí hậu ngoài nhà và vi khí hậu trong công trình kiến trúc.  Chương 2: Truyền nhiệt ổn định.  Chương 3: Truyền nhiệt dao động.  Chương 4: Truyền ẩm  Chương 5: Thiết kế che nắng.  Chương 6: Thông gió tự nhiên. Phần 2 : Môi trƣờng Âm thanh.  Chương 1: Các khái niệm cơ bản về âm thanh.  Chương 2: Âm học phòng thính giả  Chương 3: Âm học đô thị. Phần 3: Môi trƣờng Ánh sáng  Chương 1: Các khái niệm cơ bản.  Chương 2: Chiếu sáng tự nhiên  Chương 3. Chiếu sáng nhân tạo.  Chương 4: Chiếu sáng công cộng trong đô thị
PHẦN 2. MÔI TRƢỜNG ÂM THANH Chƣơng 1: Các khái niệm cơ bản về âm thanh Chƣơng 2: Âm học phòng thính giả Chƣơng 3: Âm học đô thị
CHƢƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ÂM THANH
1.1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH 1.1.1. Sóng âm a) Khái niệm: • Âm thanh là những sóng dao động xuất hiện trong các môi trường vật chất: khí, lỏng, rắn (gọi chung là môi trường đàn hồi) khi chịu các lực kích thích . • Những lực kích thích là nguồn âm (dây đàn, màng trống, tiếng nói, …). • Sóng dao động được gọi là sóng âm, môi trường có sóng âm lan truyền gọi là trƣờng âm. Sóng âm Trường âm
1.1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.1. Sóng âm (tiếp) b) Phân loại sóng âm:  Theo phƣơng dao động: Sóng dọc: các phần tử dao động dọc theo phương truyền sóng. Sóng ngang: các phần tử dao động vuông góc với phương truyền sóng. Sóng dọc  Theo mặt dạng sóng: Sóng cầu: mặt sóng là mặt cầu (nguồn điểm tạo ra sóng cầu). Sóng phẳng: mặt sóng là mặt phẳng. Sóng trụ: mặt sóng là mặt trụ. Sóng uốn. Sóng ngang Sóng uốn
1.1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.1. Sóng âm (tiếp) c) Các đặc trƣng vật lý cơ bản của sóng âm: • Tần số âm : f (Hz), • Bƣớc sóng : λ (m), • Chu kỳ dao động : T (s), • Biên độ dao động : A, • Vận tốc âm : c (m/s), Vận tốc âm trong không khí: c = 340 m/s khi t = 14 oC Phụ thuộc vào nhiệt độ (t, oC): c = 331,5 + 0,61 x t ,m/s  Công thức liên hệ: λ = c / f = c.T Vận tốc ở một số môi trường ở 21ºC (m/s)
1.1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.2. Công suất, cƣờng độ, áp suất và mật độ năng lƣợng âm: a) Công suất âm: P (W) : là năng lượng âm do nguồn âm bức xạ trong một giây. Máy bay phản lực 10 kW (104 W) Máy tán đinh khí nén, mô-tô tăng tốc 1W Quạt điện hướng trục 50kW 0,1 W (10-1 W) Dàn nhạc (giao hưởng) lớn 0,01 W (10-2 W) Máy trộn thức ăn, máy xay cà-fê 0,001 W (10-3 W) Đàm thoại thông thường 0,00001 W (10-5 W) b) Cƣờng độ âm: I (W/m2) : Số năng lượng trung bình đi qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền âm trong một giây. c) Mật độ năng lƣợng âm: E (J/m3) là năng lượng âm chứa trong một đơn vị thể tích môi trường trong 1 s. d) Áp suất âm: p (N/m2 hay Pa) : là áp suất dư (áp suất có thêm so với khí quyển tĩnh) có trong môi trường âm. • pmax : áp suất cực đại. phq2 = pmax2 /2 • phq : áp suất hiệu quả. I = pmax2/2ρ0c0 • ρ0c0 = 415 kg/m s : trở âm của không khí. 2
1.1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.3. Mức âm (dB - Đề xi ben): • Âm thanh tai ngƣời cảm nhận đƣợc có cƣờng độ và áp suất thay đổi trong một phạm vi rất rộng. Ngưỡng nghe: I0 = 10-12 W/m2 p0 = 2.10-5 Pa Ngưỡng đau: I = 1 W/m2 p = 2.10 Pa • Weber Fechner : Cảm giác âm thanh của tai người tỷ lệ với lôgarit của năng lượng âm thanh. >>> Mức âm : là đơn vị đánh giá âm thanh theo thang lôgarit (cơ số 10) của tỷ số giữa áp suất hoặc cƣờng độ âm cần đo với áp suất và cƣờng độ âm lấy làm chuẩn so sánh ( I0 ;P0 ). • Mức cƣờng độ âm: Mức áp suất âm: I I p p LI  lg ( B)  LI  10  lg (dB) LP  2 lg ( B)  LP  20  lg (dB) I0 I0 p0 p0 1 B (Ben) = 10 dB (dexiBen) *) Chú ý: Mức cường độ âm và Mức áp suất âm của cùng một âm là như nhau gọi chung là mức âm (LI = Lp).
1.1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.3. Mức âm (dB - Đề xi ben) (tiếp) Mức âm một số nguồn thƣờng gặp: - Vườn yên tĩnh : 20 ÷ 30 dB - Tiếng nói thầm xì xào (cách 1m) : 35 dB - Nói to : 60 ÷ 70 dB - Phòng hòa nhạc disco : 100 dB Quan hệ Cường độ, áp suất và mức âm
1.1. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.3. Mức âm (dB - Đề xi ben) (tiếp)
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH 1.2.1. Cấu tạo tai ngƣời. Sơ đồ tai ngƣời: a. Tai ngoài; 1. Vành tai; 2. Ống tai; b. Tai giữa; 1. Màng nhĩ; 2. Xương búa; 3. Xương đe; 4. Xương bàn đạp; 5. Vòi Eustache c. Tai trong; 1. Ống bán khuyên; 2. Ốc tai;
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.2. Phạm vi nghe âm thanh của tai ngƣời. Phạm vi nghe âm: 20Hz – 20.000Hz Pham vi nhạy cảm Ngưỡng nghe nhất của tai Ngưỡng đau 20 Hz 1000 Hz 5000 Hz 20 kHz Hạ âm Phạm vi nghe đƣợc Siêu âm
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.3. Độ cao của âm thanh Độ cao hay thấp, thanh hay trầm của âm thanh do tần số của nó quyết định 16 Hz 355 Hz 1400 Hz 20.000 Hz Tần số thấp Tần số trung Tần số cao bình
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.4. Cảm giác to nhỏ – mức to : M (phon). • Cảm giác to nhỏ khi nghe âm thanh phụ thuộc vào tần số và mức âm, được đánh giá bằng đơn vị là mức to (đơn vị: phon). • Thang phon được thành lập theo âm tần số 1000Hz làm chuẩn, trị số mức to (phon) ở tần số này bằng trị số mức âm. Ví dụ: Âm có : Tần số: f = 2000 Hz Mức âm: L = 85 dB  Mức to: M = 87 phon Biểu đồ các đường đồng mức to (của Robinson và Dadson)
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.4. Cảm giác to nhỏ – mức to : M (phon) (tiếp) Tiếng chim hót ở f=5000Hz (50dB) nghe to bằng tiếng máy tiện f=50Hz (80 dB).
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.5. Độ to (D) – thang son - Độ to, D : cũng giống như mức to, là 1 đại lượng chủ quan đánh giá cảm giác to nhỏ của âm thanh, nhƣng nó thay đổi theo tỷ lệ bậc nhất của cảm giác. - Đơn vị: son Từ 1 son đến 2 son cảm giác nghe to tăng 2 lần. - Cách xác định: dùng biểu đồ hoặc công thức. - Công thức liên hệ giữa Son & Phon: D = 2 (M – 40)/10 => Một âm có M = 40 (phon) thì: D = 1 (son) Quan hệ giữa Độ to và Mức to • Khi Mức to tăng 10 (phon) => Độ to tăng 2 lần.
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.5. Độ to (D) – thang son (tiếp) Ví dụ: So sánh độ to giữa 2 âm: - Âm 1: f1 = 60 Hz L1 = 90 dB - Âm 2: f2 = 100 Hz L2 = 50 dB • Âm 1: f1 = 60 Hz L1 = 90 dB → Tra biểu đồ đồng mức to được M1 = 80 phon Âm 2: f2 = 100 Hz L2 = 50 dB → Tra biểu đồ đồng mức to được M2 = 40 phon • Âm 1: M1 = 80 phon → Tra biểu quan hệ độ to và mức to được D1 = 16 son Âm 2: M2 = 40 phon → Tra biểu quan hệ độ to và mức to được D2 = 1 son • Vậy: D1 / D2 = 16 / 1 = 16 lần → Âm 1 nghe to hơn âm 2 là 16 lần
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.6. Khả năng định hƣớng nguồn âm và cảm thụ khoảng cách • Khả năng định hướng nguồn âm khi nghe âm là nhờ nghe qua 2 tai, nếu nghe 1 tai thì mất khả năng định hướng. • Hiệu ứng Haas: Khả năng định hướng của tai được giải thích là do sự chênh lệch về thời gian và cƣờng độ vì có sự chênh lệch về quãng đương từ nguồn âm đến mỗi tai.
1.2. TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1.2.7. Hiệu ứng che lấp Hiện tượng che lấp xảy ra khi nghe một âm thanh trong môi trường ồn. => Khi đó nghe âm thanh khó hơn do tiếng ồn che lấp một phần các âm cần nghe.
1.3. ĐO ÂM THANH 1.3.1. Máy đo - Máy đo: Máy đo mức âm (Sound level meter). - Các phép đo chính: • Phân tích mức âm theo tần số. • Đo mức âm tổng cộng về năng lượng theo các thang hiệu chỉnh gần đúng về cảm giác âm thanh của thính giác người. • Đo tích lũy theo từng khoảng thời gian xác định trị số trugn bình năng lượng âm thanh (Mức âm tương đương). • Đo thời gian âm vang của phòng.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2432 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.