频率特性 声音可以分解为若干（甚至无限多）频率分量的合成。为了测量和描述声音频率特性，人们使用频谱。频率的表示方法常用倍频程和 1/3 倍频程。倍频程的中心频率是 31.5 、63 、125 、250 、500 、1K 、 K 、 4K 、 8K 、 16KHz 十个频率，后一个频率均为前一个频率的两倍，因此被称为倍频程，而且后一个频率的频率带宽也是前一个频率的两倍。在有些更为精细的要求下，将频率更细地划分，形成 1/3 倍频程，也就是把每个倍频程再划分成三个频带，中心频率是 20 、31.5 、40 、50 、63 、80 、100 、125 、160 、200 、250 、315 、400 、500 、630 、800 、1K 、1.25K 、1.6K 、2K 、2.5K 、3.15K 、4K 、5K 、6.3K 、8K 、10K 、12.5K 、16K 、20KHz等三十个频率，后一个频率均为前一个频率的 21/3 倍。在实际工程中更关心人耳敏感的部分，因此，除进行必要的科学研究以外，大多数情况下考虑的频率范围在 100Hz 到 5KHz 。如果将声音的频率分量绘制成曲线就形成了频谱。 对于各种建筑声学材料来讲，不同频率条件下声学性能是不同的。有的材料具有良好的高频吸声性能，有的材料具有良好的低频吸声性能，有的材料对某些频率具有良好的吸声性能，不一而同。隔声等其他声学性能也是如此。

　　分贝和 A 声级 分贝对于非专业人员来讲是最难理解的，然而对于专业人士来讲分贝又是再熟悉不过了。分贝 (dB) 是以美国电话发明家贝尔命名的，因为贝的单位太大，因此采用分贝，代表 1/10 贝。 分贝的概念比较特别，它的运算不是线性比例的，而是对数比例的，例如两个音箱分别发出 60dB 的声音，合在一起并不是 120dB ，而是 63dB 。如果某种吸声材料吸收了 80% 的声能，声音降低了不是 0.8dB 也不是 80dB 而是10lg(1-0.8)=7dB 。如果某种隔墙隔声量为 50dB ，那么透过去的声音为 0.00001 。分贝的计算较为复杂，需要具备专业知识才能完成。 使用分贝描述声音时需要同时给出频率。任何一个声音，不同频率的分贝数可能是不同的。我们可以说在某频率时，声压级是多少，或吸声系数是多少，或隔声量是多少等等。 A 声级的概念会使普通人感到迷惑。声级是将各个频率的声音计权相加（不是简单的算术相加）得到的声音大小， A 声级是各个频率的声音通过 A 计权网络后再相加得到的大小， A 声级反映了人耳对低频和高频不敏感的听觉特性。例如，如果 100Hz 的声压级为 80dB ，在计算 A 声级时，将按计权减去 50.5dB ，即按 29.5dB 来计算；而 1KHz 的声压级为 80dB ，计权值为 0dB ，即仍按 80dB 计算。 A 声级的目的在于， A 声级越大，则表明声音听起来越响。 A 声级分贝通常计为 dBA 。许多与噪声有关的国家规范都是按 A 声级作为指标的。

　　吸声 吸声是声波撞击到材料表面后能量损失的现象，吸声可以降低室内声压级。描述吸声的指标是吸声系数 a ，代表被吸收的声能与入射声能的比值。理论上，如果某种材料完全反射声音，那么它的 a=0 ；如果某种材料将入射声能全部吸收，那么它的 a=1 。事实上，所有材料的 a 介于 0 和 1 之间，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收。 不同频率上会有不同的吸声系数。人们使用吸声系数频率特性曲线描述材料在不同频率上的吸声性能。按照 ISO 标准和国家标准，吸声测试报告中吸声系数的频率范围是 100-5KHz 。将 100-5KHz 的吸声系数取平均得到的数值是平均吸声系数，平均吸声系数反映了材料总体的吸声性能。在工程中常使用降噪系数 NRC 粗略地评价在语言频率范围内的吸声性能，这一数值是材料在 250 、 500 、 1K 、 2K 四个频率的吸声系数的算术平均值，四舍五入取整到 0.05 。一般认为 NRC 小于 0.2 的材料是反射材料， NRC 大于 0.4 的材料才被认为是吸声材料。当需要吸收大量声能降低室内混响及噪声时，常常推荐使用高吸声系数的材料。离心玻璃棉属于高 NRC 吸声材料， 5cm 厚的 24kg/m 3的离心玻璃棉的 NRC 可达到 0.90 。 多孔吸声材料，如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等，吸声机理是材料内部有大量微小的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有高频吸收好。与墙面或天花存在空气层的穿孔板，即使材料本身吸声性能很差，这种结构也具有吸声性能，如穿孔的石膏板、木板、金属板、甚至是狭缝砖等，它的吸声机理是亥姆霍兹共振，类似于暖水瓶，外部空间与内部空间通过窄的瓶颈连接，声波入射时，在共振频率上与颈部的空气及内部空间之间产生剧烈的共振作用而损失声能。亥姆霍兹共振吸收的特点是只有在某些频率上具有较大的吸声系数。薄膜或薄板与其他结构体形成空腔时也能吸声，如木板、金属板等，这种结构的吸声机理是薄板共振，在共振频率上，由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。

　　混响和混响时间 混响是房间中声音被界面不断反射而积累的结果，混响可以使室内的声音增加 15dB ，同时会降低语言清晰度。对于音乐演奏的空间，如音乐厅、剧场等，需要混响效果使乐曲更加舒缓而愉悦。对于语言使用的空间，如电影院、教室、礼堂、录音室等需要减少混响使讲话更加清晰。因此，不同使用要求的房间需要不同的混响效果。 描述混响效果的指标是混响时间，它是室内声源停止发声后，声压级衰减 60dB 所经历的时间，单位是秒。混响时间与室内吸声存在数学关系，也就是建筑声学中著名的塞宾公式： T=0.161V/(S × a) ，其中 T 是混响时间， V 是房间体积， S 是房间墙面的总表面积， a 是房间表面的平均吸声系数。由塞宾公式可以看出，房间体积越大混响时间越长；平均吸声系数越大，混响时间越短。如体育馆等体积巨大的空间，如果不进行吸声处理的话，混响时间会很长，将严重影响语言清晰度。由于室内吸声与频率有关，不同频率的混响时间也有所不同，房间音质指标常指的是中频混响时间。据研究，就较理想的混响时间而言（中频），音乐厅为 1.8-2.2 秒，剧院为 1.3-1.5 秒，多功能礼堂为 1.0-1.4 秒，电影院为 0.6-1.0 秒，教室为 0.4-0.8 秒，录音室为 0.2-0.4 秒，体育馆为低于 2.0 秒。在建筑设计中正确地应用吸声材料可以控制混响时间，保证音质效果满足使用要求。

　　隔声 为了保证室内环境的私密性，降低外界声音的影响，房间之间需要隔声。隔声与吸声是完全不同的概念，好的吸声材料不一定是好的隔声材料。声音进入建筑维护结构有三种形式。 1 ）通过孔洞直接进入。 2 ）声波撞击到墙面引起墙体振动而辐射声音。 3 ）物体撞击地面或墙体产生结构振动而辐射声音。前两种方式为空气声传声，第三种方式是撞击声传声。 描述空气声传声隔声性能的指标是隔声量，隔声量的定义是 R=10lg （ 1/ τ），其中τ是透射声能与入射声能的比，隔声量的单位是 dB 。隔声量可以粗略地理解为墙体两边声音分贝数的差值，但绝对不是差值这样简单。孔洞的隔声量 R=0dB ，隔掉 99% 声能的隔墙的隔声量是 20dB ，隔掉 99.999% 声能的隔墙的隔声量是 50dB 。 墙体在不同频率下的隔声量一般并不相同，一般规律是高频隔声量好于低频。不同材料的隔声量频率特性曲线很不相同，为了使用单一指标比较不同材料及构造的隔声性能，人们使用计权隔声量 Rw 。 Rw 是使用标准评价曲线与墙体隔声量频率特性曲线进行比较得到的，标准评价曲线符合人耳低频不敏感的听觉特性。具体评价方法可参见国标 GBJ121-88 “建筑隔声评价标准”。 隔墙隔声存在质量定律，即单层墙越重隔声性能越好，单位面积的质量提高一倍，隔声量提高 6dB 。 120 砖墙的面密度为 260kg/m2 ，隔声量为 46-48dB ； 240 砖墙的面密度为 520kg/m2 ，隔声量为 52-54dB 。砖墙墙体过重，结构荷载负担较大，使用黏土砖也不利于耕地保护，因此，轻墙得以广泛使用。为了使轻墙达到良好的隔声性能，需要使用多层墙板内填吸声材料的方法。 75 龙骨内填玻璃棉的双面双层纸面石膏板墙的面密度只有 60kg/m2 左右，隔声量可以达到 50dB 。同样面密度的 90 厚加气混凝土板墙的隔声量只有 36dB 。对于住宅隔声， Rw 应至少大于 45dB ，最好大于 50dB 。 描述撞击声传声隔声性能的指标是撞击声压级，它不同于空气声隔声量所表达的“隔掉声音的分贝数”，而是表示在使用标准打击器（一种能够产生标准撞击能量的设备）撞击楼板时，楼下声音的大小。撞击声压级越大表示楼板撞击声传声隔声能力越差，反之越好。撞击声压级反映了人在楼上活动时对楼下房间产生声音的大小。楼板撞击声压级随频率不同而变化，为了使用单一指标比较不同楼板的隔绝撞击声的性能，人们使用计权撞击声压级 Lpn ， w 。 Lpn ， w 同样使用标准评价曲线与撞击声隔声频率特性曲线进行比较得到的，具体评价方法可参见国标 GBJ121-88 “建筑隔声评价标准”。 比较理想的住宅楼板计权撞击声压级应小于 65dB 。然而，大量使用的普通 10cm 厚混凝土楼板计权撞击声压级为 80-82dB ，楼板隔声问题比较严重，住户多有抱怨，谁没有听到楼上的脚步声以及孩子的跑跳声的经历呢？采用浮筑地板的方法可以提高楼板隔声性能，如在结构楼板上铺一层高容重的玻璃棉减振垫层再做 40mm 厚的混凝土地面，计权撞击声压级可以小于 60dB 。