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出版者:McGraw-Hill/TAB Electronics

作者:F. Alton Everest

出品人:

页数:615

译者:

出版时间:2000-09-22

价格:USD 39.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780071360975

丛书系列:

图书标签:

• 声学
• acoustics
• 语音研究
• 语音
• 语言学
• 科技
• 水声
• 学
• Acoustics
• Sound
• Noise Control
• Vibration
• Audio Engineering
• Architectural Acoustics
• Environmental Acoustics
• Signal Processing
• Physics
• Engineering

现代建筑声学设计：理论、实践与案例研究 本书聚焦于当代建筑声学面临的核心挑战与前沿解决方案，旨在为建筑师、声学工程师以及相关专业人士提供一套全面、深入且实用的设计指导手册。 本书摈弃了对基础物理原理的冗余回顾，而是直接切入到复杂的实际应用场景中，强调理论知识到工程实践的无缝转化。 第一部分：建筑声学环境的量化与控制 本部分将声学设计置于建筑性能优化的宏观框架下进行考察。我们首先探讨现代声学度量标准的演进，特别是对于瞬态响应、隔声性能以及室内声音扩散效率的量化指标。 1.1 听觉感知与客观指标的校准： 深入分析人耳对混响时间（RT）、早期可懂度指数（STI）以及背景噪声谱的非线性响应。重点介绍如何将主观听觉体验转化为可工程控制的客观参数，例如，针对不同用途空间（音乐厅、开放式办公室、教学楼）的最佳“声学指纹”设定。我们将详细阐述空间感（Spatial Impression）和清晰度（Clarity）在多维度声场模拟中的权重分配。 1.2 噪声控制的深度解析： 隔声设计不再局限于传统质量定律。本章侧重于结构声桥（Flanking Transmission）的识别、建模与消除。我们详细分析了复合结构（如夹心墙、浮筑地板）的振动传递机制，并引入了先进的隔振系统设计参数——包括隔振器的动态刚度、阻尼比及其在复杂频率响应下的性能预测。此外，对设备噪声（HVAC系统）的控制，将从噪声源的流体力学分析入手，探讨低噪声风道设计、消声器（Silencer）的插入损失优化，以及在超净环境或高保真监听室中对微小背景噪声（如气流声）的抑制技术。 1.3 室内声扩散的几何与材料策略： 告别简单的平面或柱面扩散体。本章聚焦于非均匀散射体（Non-Uniform Diffusers）的精确设计。我们运用波场合成（Wave Field Synthesis, WFS）的原理指导扩散面的几何形态设计，包括 QRD（二次余数分布）的优化升级版，以及基于混沌理论的散射体布局。材料科学的应用部分，将讨论新型多孔吸声材料（如微孔金属板、纳米纤维复合材料）在维持室内高品质混响特性（尤其是在低频段）方面的表现，并提供现场测试校准方法。 第二部分：特殊功能空间的声学设计规范与前瞻 本部分将理论转化为针对特定建筑类型的功能性解决方案，关注声学性能与建筑美学、使用效率的协同。 2.1 演艺空间声学：从音乐厅到多功能厅： 音乐厅设计是声学的集大成者。本书将重点分析早期反射控制在定义空间感中的决定性作用，详细剖析反射板（Canopy）的动态可调机制，以及如何利用电动或液压系统实时改变混响声场的耦合度以适应不同乐器组合（如管弦乐、室内乐、演讲）。对于多功能厅，我们将提供一套基于声学罩（Acoustic Shell）和可移动吸声屏的快速转换设计流程，确保其在剧场模式和会议模式间的高效切换。 2.2 开放式办公与认知负荷： 现代办公环境的挑战在于如何在开放布局中保障员工的隐私和专注力。本章详述语音隐私（Speech Privacy）的量化指标——例如，隔声损失指数（Speech Transmission Index, ST Index）的边界定义。我们深入探讨天花板系统（如吸声吊顶）的吸声系数（NRC）与空间衰减比（Room Attenuation Coefficient, RAC）之间的复杂关系。此外，引入背景屏蔽（Sound Masking）系统的设计，包括噪声源的频率特性选择、声场覆盖均匀性测试，及其对用户生产力的实际影响评估。 2.3 交通枢纽与城市基础设施的声环境治理： 针对机场、火车站等大型公共空间，核心问题是脚步声、行李声和广播清晰度的平衡。我们将介绍基于计算流体动力学（CFD）的气流噪声预测模型在大型中庭空间中的应用，以及如何设计具有高吸声系数且耐磨损、易清洁的地面和墙面材料。对于铁路隧道和高架桥梁的噪声屏障设计，我们将重点分析声屏障的绕射效应与地面反射的耦合作用，提供针对复杂地形的屏障优化算法。 第三部分：模拟、测试与施工控制 本部分强调声学设计过程中的数字化工具应用和施工现场的质量保证。 3.1 基于物理的声场仿真（PBE）： 介绍最新的几何声学（Ray Tracing）与有限元法（FEM）/边界元法（BEM）的混合建模技术。重点演示如何使用这些工具来预测复杂散射体和吸声材料边缘效应下的声能密度分布，以及如何优化声学模型参数以匹配现场测量数据（Model Calibration）。特别关注低频（<200Hz）声场模拟的局限性与应对策略。 3.2 施工过程中的声学质量保证（AQA）： 许多声学设计失败源于施工偏差。本章提供一套详细的施工验收清单（Checklist），涵盖材料安装的密实度、隔声层间的空气间隙控制、管道穿墙处的密封处理（使用声学密封剂的标准操作程序）。我们详细阐述现场声学测试的规范流程，包括混响时间的现场测量、背景噪声级（NC/PNC）的验证，以及在关键节点（如安装完HVAC系统后）的声学性能预评估方法。 3.3 智能建筑中的主动降噪集成： 探讨未来声学控制的趋势——有源噪声控制（Active Noise Control, ANC）在建筑中的集成。分析ANC系统在固定频率噪声（如变频电机）抑制中的应用潜力，并讨论多通道反馈控制系统在大型空间中实现局部声场塑造的可行性与挑战。 本书的最终目标是使读者能够驾驭现代建筑声学设计的复杂性，确保每一个空间不仅在物理上坚固，更在听觉上令人愉悦和高效。

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