The Science and Applications of Acoustics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Raichel, Daniel R.

出品人:

页数:676

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 111.87

装帧:HRD

isbn号码:9780387260624

丛书系列:

图书标签:

• 声学
• 物理学
• 工程学
• 科学
• 应用
• 振动
• 声音
• 测量
• 信号处理
• 噪声控制

《城市声景的构建与未来》 内容简介 本书深入探讨了人类活动与自然环境相互作用下，城市声景的复杂构成、动态演变及其对居民生活质量的深远影响。在高速城市化进程中，声音不再仅仅是背景噪音，而是构成城市身份、影响公共健康和塑造社会互动的核心要素。本书旨在提供一个跨学科的视角，整合声学原理、城市规划、心理学和社会学研究，为理解和设计更宜居的城市环境提供理论基础和实践指导。 第一部分：城市声景的理论基础与感知 本部分首先界定了“城市声景”这一核心概念，区别于传统的噪音污染研究。声景是一个多维度的感知集合，包含声音的来源、特征、空间分布以及人类对其的主观感受。 1.1 声音的物理学与心理声学基础： 详细阐述了声波的传播特性，包括衍射、反射和吸收在城市峡谷中的效应。重点分析了听觉感知如何将物理声波转化为意义。探讨了响度、音调、音色等物理参数如何通过听觉系统被转化为愉悦感（Noisiness）或不适感（Annoyance），以及对声音的“注意力分配”机制。 1.2 城市声景的分类与结构： 城市声音被系统地划分为几大类别： 技术性声音（Technophony）： 交通噪声（道路、轨道、航空）、工业活动、建筑施工和机械设备（如空调系统）。本书详细分析了不同交通模式在不同时间段对声景的主导作用。 生物性声音（Biophony）： 鸟类、昆虫、水体等自然界的声音元素。探讨了在高度人工化的环境中，生物声源的稀缺性及其对居民心理健康恢复力的潜在贡献。 人文性声音（Geophony & Anthrophony）： 人类活动发出的声音，如人声交谈、音乐、宗教仪式、以及城市环境本身的（如风吹过建筑的啸叫声）。特别关注了“有意义的声音”——那些承载文化信息和社交功能的声音，它们是声景“质量”而非“数量”的关键指标。 1.3 城市声景的感知与认知模型： 引入了“声景美学”的概念。城市居民如何构建他们对特定区域的听觉地图？分析了记忆、文化背景和个人经历如何调制对同一种声音的反应。研究表明，居民对“可预测的、可控的”声音（如喷泉声）的容忍度远高于“突发的、不可控的”声音（如警报声）。 第二部分：声景的动态演变与驱动因素 城市声景并非静止不变，它随着时间、季节、经济活动和城市规划策略而剧烈波动。 2.1 交通流动的声学特征与控制： 交通是城市声景的主要贡献者。本书运用了先进的交通流模型，结合不同类型的车辆（电动车、燃油车、公交车）的声学指纹，模拟了早高峰、平峰和夜间不同时间段的声场分布。探讨了路面材料、隔音屏障设计、以及智能交通管理系统（如信号灯优化）在降低交通噪声中的作用。特别强调了高速铁路经过居民区时产生的低频振动和冲击噪声问题。 2.2 城市形态对声音传播的影响： 几何声学在城市规划中的应用。分析了建筑高度、街区密度、街道宽度和绿化覆盖率如何共同决定了声音的反射、吸收和衰减。高大、密集的建筑群容易形成“城市峡谷效应”，加剧回声和声音的叠加，导致声音在街道层面停留时间过长。 2.3 土地利用与声景分异： 调查了不同功能区（商业中心、居住区、工业园区、公园绿地）的典型声景特征。研究了当不同功能的区域紧密相邻时，声学冲突的产生机制。例如，夜间娱乐场所的声辐射如何影响周边高密度住宅区的睡眠质量。 2.4 气候与天气对声景的调制： 风速、温度梯度和湿度对声音的传播距离和清晰度具有显著影响。例如，逆温层可能将地表噪声向上约束，造成更远的远场传播。季节变化（如落叶与茂密植被）对声音吸收的影响也被纳入动态模型分析。 第三部分：声景评估、设计与治理策略 本书的重点转向如何利用声学知识和城市设计手段，积极塑造令人愉悦而非令人烦扰的城市声景。 3.1 现有声景评估方法： 详细介绍了国际上通用的声学指标（如$L_{Aeq}, L_{den}, L_{night}$）的应用局限性。强调了“主观评估”的重要性，包括情景式访谈、感知绘图（Soundscape Mapping）以及使用“声景质量指数”（SQI）来量化声音的积极和消极属性。 3.2 绿色基础设施在声景优化中的作用： 绿化带（特别是多层级、不同密度的灌木和乔木）不仅能吸收高频声音，其自身的生物声源还能提供“声学掩蔽”（Acoustic Masking）效应，覆盖掉令人不悦的技术性声音。分析了垂直绿化墙和屋顶花园对建筑表面声反射的改变。 3.3 声音设计与“积极声景”的创造： 摒弃“消除所有声音”的传统思路，转而提倡“声音的积极设计”。 水景的应用： 探讨了喷泉、溪流等水景的声学特性，它们作为一种稳定的、自然的白噪音，能有效提高环境的感知质量。 “听觉地标”的构建： 借鉴视觉地标的概念，设计具有识别性的、悦耳的城市声音（如特定的钟声、公共场所的定制音乐），以增强市民的方位感和场所依恋感。 声音庇护所（Acoustic Sanctuaries）： 在高噪声区域内部，如何通过声屏障和声学景观设计，创造出低噪声、高品质的对话或休憩空间。 3.4 政策、法律与社区参与： 讨论了噪声法规的演变，从单纯的强度限制（dB值）向关注时间敏感区域和特定声音类型的监管转变。强调了社区参与在定义“可接受的城市声音”中的核心作用。成功的声景治理需要居民主动参与数据收集、需求表达和设计反馈，确保治理方案真正符合地方的文化和生活方式。 结论：迈向声学智能城市 本书最后总结了未来城市声景研究和实践的前沿方向，包括利用分布式传感器网络实时监测声景变化、应用人工智能识别和分类复杂声源、以及将声景设计深度集成到智慧城市运营管理平台的整体框架中，实现动态、适应性的城市环境控制。通过科学的介入和人文的关怀，城市可以从一个声音冲突的场所，转变为一个和谐、有生命力的听觉体验空间。

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