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出版者:国防工业出版社

作者:齐娜、孟子厚

出品人:

页数:162

译者:

出版时间:2006-10

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118047295

丛书系列:

图书标签:

• 声学基础
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建筑声学设计与应用：空间声环境的优化策略 本书简介 本书旨在深入探讨现代建筑声学设计的基本原理、关键技术以及在不同空间类型中的实际应用。我们不再局限于单一设备的性能分析，而是将视角提升到整个空间声环境的构建与优化层面，关注人与声场之间的交互关系，以及声学设计如何影响空间的使用功能和用户体验。 第一部分：声学基础与空间声学原理 本部分为理解复杂声学现象奠定坚实的基础。 第一章：声波的物理特性与感知 本章从波动理论出发，详细解析声波的产生、传播和接收过程。重点介绍频率、波长、声压级、声强、声功率等核心概念的精确定义和相互关系。我们将深入探讨人耳对声音的感知机制，包括听觉阈值、响度、音高、音色，以及掩蔽效应等心理声学现象。此外，本章还将分析不同材料对声波的反射、吸收、透射和散射特性，为后续的材料选择提供理论支撑。理解这些基础物理和生理学特性，是进行有效声学设计的前提。 第二章：室内声学理论：混响与清晰度 混响时间（RT60）是衡量室内声学质量的关键指标。本章将详述爱尔兰公式、萨宾公式和克劳德尼公式的适用条件与局限性，并引入更精确的声能密度衰减模型。我们将分析混响时间与空间体积、吸声系数之间的复杂关系，并针对音乐厅、剧院、教室等不同功能空间，阐述理想混响时间的范围及其声学意义（如丰满度、清晰度）。 在此基础上，本章深入探讨空间清晰度（C80, C50）和早期能量分数（LEF）等评价指标。通过对早期反射声和扩散声场的分析，解释如何通过声学手段控制声音的初期到达特性，以确保语言的易懂性和音乐的层次感。 第三章：噪声控制与隔声设计 有效的声学设计必须解决“隔离”问题。本章聚焦于建筑内部和外部噪声的控制。 结构声隔声： 深入剖析空气声隔声和撞击声隔声的机理。详细讲解质量定律、质量-弹簧-质量系统（MSM系统）的隔声性能预测，以及如何通过增加材料密度、使用阻尼层和设置空气间隙来提高隔声等级（Rw）。特别关注楼板、墙体与门窗的隔声构造细节。 吸声降噪： 阐述空间吸声体在降低室内背景噪声方面的作用。分析多孔吸声材料、板式吸声体和共振吸声体的吸声机理与频率特性，并介绍如何利用吸声材料布置来控制混响时间，从而降低整体噪声水平。 机械与电气系统噪声： 探讨暖通空调（HVAC）系统的空气动力噪声和结构噪声的传播路径，以及管道消声器的设计原理和安装要求。同时，涉及设备基础隔振技术的应用。 第二部分：特定功能空间的声学设计 本部分将理论应用于实践，针对不同类型的建筑空间，提出定制化的声学设计策略。 第四章：演艺空间声学：音乐厅与剧院 音乐厅和剧场对声学质量的要求最为苛刻。本章核心在于如何创造一个“亲密的”声场和“丰满的”音色。 早期声场控制： 强调侧墙和天花板的早期反射声对声音的指向性和清晰度的决定性影响。介绍扩散板（Diffusers）的设计原理，如斐波那契序列、柱形扩散体等，用于消除聚焦效应并均匀化声能分布。 体积与形态： 分析矩形、鞋盒型、扇形等不同平面形状对声场的影响，以及体积对低频驻波和混响时间的影响。 观众厅的吸声与扩散平衡： 探讨如何通过可调控的吸声单元（如幕布、可动座椅）来实现不同演出类型（交响乐、歌剧、戏剧）的最佳声学效果。 第五章：语言传播空间声学：教室与会议室 在以语言清晰度为主导的空间中，控制混响时间和抑制背景噪声至关重要。 清晰度指标优化： 重点关注C50和STI（言语传输指数）。分析教师讲台位置、后墙反射对学生听觉条件的影响。 吸声布局： 提出教室天花板、侧墙和后墙的吸声材料覆盖率建议，以将混响时间控制在0.6秒左右。 扩声系统集成： 探讨在语言优先空间中，分布式扬声器系统（如线阵列或点声源）的选型与延时设置，确保声音在空间中的均匀覆盖，避免直接声与反射声的叠加干扰。 第六章：多功能空间与开放办公环境的声学挑战 现代建筑趋势催生了大量开放式、可变性强的空间，这带来了显著的声学挑战。 开放办公空间（OAS）声环境： 解决隐私保护（语音私密性）和背景掩蔽（注意力分散）的矛盾。介绍声遮蔽系统（Sound Masking System）的工作原理、频谱设计与部署策略，以及通过空间分隔和吸声处理来优化信噪比。 多功能厅声学设计： 探讨如何通过声学屏风、可移动吸声吊顶和可调控的室内反射面，在保持较低的背景噪声的同时，满足从演讲到小型音乐会的不同声学需求。 第三部分：声学建模、测量与评估 本部分侧重于设计过程中的预测手段和竣工后的验证方法。 第七章：计算机辅助声学建模与仿真 介绍现代声学设计依赖的数值方法。 基于射线追踪的仿真： 解释几何声学模型如何通过追踪大量声线来预测室内声场的能量分布、混响时间和早期反射路径。重点介绍如何利用3D模型软件进行声学参数的初步预测。 基于波动方程的数值方法（FEM/BEM简介）： 对更复杂的低频驻波和散射问题，简要介绍有限元法（FEM）和边界元法（BEM）在精确模拟声波行为中的作用。 声场可视化： 如何通过仿真结果生成声压级分布图、混响时间等值线图，辅助设计决策。 第八章：声学现场测量与标准规范 竣工验收和声学性能的验证是设计的闭环。 现场测量技术： 详细介绍使用脉冲响应法和扫频信号法测量混响时间（RT60）的步骤与注意事项。讲解如何使用声级计、麦克风阵列和数据采集系统进行噪声水平和频率特性的测量。 空间声学指标的现场获取： 如何现场测量清晰度（C80/C50）、失真因子（D50）以及言语传输指数（STI）。 建筑声学规范解读： 梳理国内外主要的建筑声学设计标准（如ISO、ANSI、GB等），明确不同空间声学性能指标的法定或推荐限值，确保设计成果满足合规要求。 通过本书的学习，读者将掌握从基础理论到复杂空间声学优化的完整知识体系，能够独立进行前期的声学概念设计，并在后续的施工和调试阶段，有效地指导和验证声学性能的实现。本书强调的是“声环境的整体设计”，而非单纯的“设备参数调校”。

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我购买这本书的初衷，是希望能够系统梳理一下那些在实际工作中经常遇到却说不清道不明的理论基础。翻开目录的那一刻，我稍微感到有些意外，它似乎没有直接从“什么是分贝”这样最基础的概念入手，而是直接切入到了声场的形成机制和人耳的非线性响应。这让我猜测，作者的受众定位可能并非完全的零基础小白，而更倾向于那些已经具备一定电子或物理背景，但需要将知识体系化的高级爱好者或初级工程师。这种“开门见山”的叙事方式，虽然可能略微提高了入门的门槛，但也意味着它会更高效地切中要害。我特别留意到其中一个章节标题——“瞬态响应与时域修正”，这个角度的探讨在许多入门书中是很少见的，非常期待它能带来耳目一新的见解。

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我注意到一个细节，书中对“房间模式”的讲解部分，似乎没有采用传统的基于矩形空间的简化模型，而是引入了更为复杂的、考虑了非正交墙面和声源位置对模式激励影响的讨论。这说明作者在撰写时，一定是参考了最新的声场模拟和测量数据，而不是沿用过时的教科书范例。这种对细节的执着和对前沿理论的融合，极大地提升了这本书的实用价值。毕竟，现实中的聆听空间很少是完美的立方体或长方体，能够直面这些复杂情况并提供理论指导，正是专业书籍的价值所在。如果书中能进一步结合一些实际案例或软件模拟结果作为佐证，那就堪称完美了。

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说实话，这本书的行文风格比起我读过的其他几本声学导论要晦涩一些，它更像是学术论文的集合而非面向大众的科普读物。大量的公式推导和复杂的数学模型占据了相当大的篇幅，这对于习惯了图文并茂、口语化讲解的读者来说，无疑是一个挑战。我得承认，第一次快速浏览时，我跳过了好几页的傅里叶变换和拉普拉斯变换的应用部分，深感自己的数学功底需要“充电”。但这同时也让我感到这本书的“硬核”程度——它没有试图用简单的比喻来稀释核心的物理规律，而是坚持用最严谨的方式去阐述现象背后的本质。这可能意味着，如果能啃下来，获得的知识深度将是其他“轻量级”读物无法比拟的。

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这本书的装帧设计很有意思，封面采用了一种略带磨砂质感的深蓝色，中央的烫金字体在光线下显得低调而有质感，拿在手里沉甸甸的，给人一种专业且权威的感觉。内页的纸张选择上，似乎偏向于哑光处理，这对于长时间阅读来说非常友好，没有刺眼的反射光。排版方面，作者显然花了不少心思，章节标题和正文的留白处理得当，使得信息层级清晰。虽然我还没有深入研读内容，但仅从视觉和触觉的初印象来看，它绝对不像市面上那些粗制滥造的技术手册，更像是一本精心打磨的工艺品，预示着里面承载的内容会是经过深思熟虑的精品。尤其是封面右下角那个小小的、象征着声波的抽象图形，设计得非常巧妙，让人对即将展开的声学世界充满了好奇与期待。

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整本书的逻辑脉络给我一种非常严密的建筑感，每一章的论述都像是为下一章搭建了坚实的地基。从最基础的波的传播特性讲起，逐步过渡到听音环境的物理特性，再到信号处理在声学补偿中的应用，过渡得非常自然流畅，没有生硬的跳跃。这种层层递进的结构，使得读者在学习过程中，能够清晰地看到自己知识边界的扩展，而不是被孤立的概念所困扰。它不只是教会你“如何做”，更重要的是让你理解“为什么需要这样做”，这才是真正从技术层面提升一个人的关键所在。读完此书，我期待自己对整个音频链条上的声学瓶颈能有一个全局的、批判性的认识。

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