物理性污染控制第二章噪聲污染及其控制第節(jié)環(huán)境噪聲評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

1、NLN2log1040)40(1 .02NLN圖圖2-10等響曲線等響曲線o 使用頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)使用頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)(濾波器濾波器)測(cè)得的聲壓級(jí)稱為聲級(jí)；測(cè)得的聲壓級(jí)稱為聲級(jí)；o 根據(jù)濾波器特點(diǎn)分：根據(jù)濾波器特點(diǎn)分：A聲級(jí)、聲級(jí)、B聲級(jí)、聲級(jí)、C聲級(jí)、聲級(jí)、D聲級(jí)；聲級(jí)；o 分別表示分別表示dB(A)、dB(B)、dB(C)、dB(D)。o 人耳無法測(cè)定聲音的頻率成分和相應(yīng)的強(qiáng)度，只能人耳無法測(cè)定聲音的頻率成分和相應(yīng)的強(qiáng)度，只能利用測(cè)量?jī)x器利用測(cè)量?jī)x器聲級(jí)計(jì)來測(cè)定，為了模擬人耳的聲級(jí)計(jì)來測(cè)定，為了模擬人耳的聽覺特性，在聲級(jí)計(jì)中安裝一個(gè)濾波器（對(duì)不同頻聽覺特性，在聲級(jí)計(jì)中安裝一個(gè)濾波器（對(duì)不同頻率的聲

2、音進(jìn)行一定的衰減和放大），使它對(duì)頻率的率的聲音進(jìn)行一定的衰減和放大），使它對(duì)頻率的判別與人耳相似。判別與人耳相似。o A、B和和C聲級(jí)的主要差別在于對(duì)低頻成分的衰聲級(jí)的主要差別在于對(duì)低頻成分的衰減程減程 度，度，A衰減最多，衰減最多，B其次，其次，C最少。最少。dtttLtttLeqpA21)(1 . 012101lg10如測(cè)量是在同樣的采樣時(shí)間間隔，則表達(dá)式變?yōu)椋喝鐪y(cè)量是在同樣的采樣時(shí)間間隔，則表達(dá)式變?yōu)椋篘iiLeqiANL11 . 0101lg10)10(1 . 01 . 01081016241lg10ndLLdnL晝夜等效聲級(jí)表示一晝夜晝夜等效聲級(jí)表示一晝夜24h噪聲的等效作用，噪聲的

3、等效作用，用來評(píng)價(jià)區(qū)域環(huán)境的影響。用來評(píng)價(jià)區(qū)域環(huán)境的影響。60)(2901050LLLLeqo L10用于評(píng)價(jià)漲落較大的噪聲時(shí)，與人的主觀反用于評(píng)價(jià)漲落較大的噪聲時(shí)，與人的主觀反應(yīng)相關(guān)性較好。已被美國(guó)聯(lián)邦公路局作為公路應(yīng)相關(guān)性較好。已被美國(guó)聯(lián)邦公路局作為公路設(shè)計(jì)噪聲限制的評(píng)價(jià)量。設(shè)計(jì)噪聲限制的評(píng)價(jià)量。更佳噪聲標(biāo)準(zhǔn)（更佳噪聲標(biāo)準(zhǔn)（PNC）曲線）曲線一個(gè)噪音的頻譜為：一個(gè)噪音的頻譜為：31.5Hz (40dB);62.5Hz(40dB);125Hz(50dB); 250Hz(55dB);500Hz(60dB);1000Hz(50dB);2000Hz(55dB);4000Hz(45dB);8000H

4、z(45dB)例題一例題一 估算噪音的噪聲評(píng)價(jià)數(shù)估算噪音的噪聲評(píng)價(jià)數(shù)PNC = 59 dB PNC = 59 dB f=500Hz,Lp=60 x0.974+4.8=63.24dBf=500Hz,Lp=60 x0.974+4.8=63.24dBLp=NR x b+aLp=NR x b+af=1000Hz,Lp=NR=60dBf=1000Hz,Lp=NR=60dB已知已知NRNR與倍頻帶的中心頻率，計(jì)算中心頻率對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)與倍頻帶的中心頻率，計(jì)算中心頻率對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)一個(gè)噪音的頻譜為：一個(gè)噪音的頻譜為：31.5Hz (40dB);62.5Hz(40dB);125Hz(50dB); 250Hz(55

5、dB);500Hz(60dB);1000Hz(50dB);2000Hz(55dB);4000Hz(45dB);8000Hz(45dB)例題二例題二 估算噪音的噪聲評(píng)價(jià)數(shù)估算噪音的噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR = 58 dB NR = 58 dB 3.2 環(huán)境噪聲的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境噪聲的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1 1、聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 2 2、環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)3 3、相關(guān)監(jiān)測(cè)規(guī)范、方法標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)監(jiān)測(cè)規(guī)范、方法標(biāo)準(zhǔn)4. 產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn)地鐵電動(dòng)車組司機(jī)室和客室內(nèi)允許的噪聲級(jí)（地鐵電動(dòng)車組司機(jī)室和客室內(nèi)允許的噪聲級(jí)（LPA）(dB)a.a.各類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)各類廠界噪聲

6、標(biāo)準(zhǔn)類標(biāo)準(zhǔn)適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域；類標(biāo)準(zhǔn)適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域；類標(biāo)準(zhǔn)適用于類標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)；居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)；類標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū)；類標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū)；類標(biāo)準(zhǔn)適用于交通干線兩側(cè)的區(qū)域。類標(biāo)準(zhǔn)適用于交通干線兩側(cè)的區(qū)域。c. 機(jī)場(chǎng)周圍飛機(jī)噪聲標(biāo)準(zhǔn)值及適用區(qū)域機(jī)場(chǎng)周圍飛機(jī)噪聲標(biāo)準(zhǔn)值及適用區(qū)域 注：一類區(qū)域：特殊區(qū)域居住區(qū)；居住、文教區(qū)。注：一類區(qū)域：特殊區(qū)域居住區(qū)；居住、文教區(qū)。 二類區(qū)域：除一類以外的生活區(qū)。二類區(qū)域：除一類以外的生活區(qū)。 夜間突發(fā)噪聲其峰值不得超過相應(yīng)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)夜間突發(fā)噪聲其峰值不得超過相應(yīng)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn) 15dB, 農(nóng)

7、村生活區(qū)域參照農(nóng)村生活區(qū)域參照1類區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行類區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行思考思考第四節(jié)第四節(jié) 噪聲控制技術(shù)噪聲控制技術(shù)吸聲吸聲IiriirEEEEE14.1 吸聲材料吸聲材料p 一般在一般在0-1之間，值愈大，材料吸聲性能愈好之間，值愈大，材料吸聲性能愈好p 聲波被完全反射，聲波被完全反射，a=0，材料不吸聲；，材料不吸聲；p 聲波被完全吸收，聲波被完全吸收，a=1，聲波全部被吸收。，聲波全部被吸收。吸聲系數(shù)除與材料本身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、使用條件吸聲系數(shù)除與材料本身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、使用條件有關(guān)外，還與聲波人射角和頻率有關(guān)。有關(guān)外，還與聲波人射角和頻率有關(guān)。u 吸聲量：吸聲量：吸聲系數(shù)與吸聲面積的乘積，也稱等吸聲

8、系數(shù)與吸聲面積的乘積，也稱等 效吸聲面積，即：效吸聲面積，即：SAA吸聲量，吸聲量，m2；a某頻率聲波的某頻率聲波的吸聲系數(shù)；吸聲系數(shù)；S吸聲面積，吸聲面積，m2如果組成室內(nèi)各壁面的材料不同，則壁面在某頻如果組成室內(nèi)各壁面的材料不同，則壁面在某頻率下的總吸聲量為：率下的總吸聲量為：Ai第第i種材料組成的壁面的吸聲量，種材料組成的壁面的吸聲量，Si第第i種材料組成的壁面的的面積，種材料組成的壁面的的面積，ai第第i種材料在某頻率下的吸聲系數(shù)。種材料在某頻率下的吸聲系數(shù)。i 1i 1nniiiAAa S 吸吸聲聲技技術(shù)術(shù)多孔性吸聲材料多孔性吸聲材料共振吸聲結(jié)構(gòu)共振吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)纖

9、維狀纖維狀顆粒狀顆粒狀泡沫狀泡沫狀穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)空間吸聲體空間吸聲體吸聲尖劈吸聲尖劈微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)珍珠巖珍珠巖吸聲吸聲板板 聚脂纖維吸音棉聚脂纖維吸音棉 超細(xì)超細(xì)玻璃棉玻璃棉卷材卷材 木絲吸音板木絲吸音板聚酯纖維吸音棉聚酯纖維吸音棉 4.1.3 多孔吸聲材料多孔吸聲材料木制多孔吸音裝飾板，被廣泛的木制多孔吸音裝飾板，被廣泛的運(yùn)用在視聽室，歌劇院等空間運(yùn)用在視聽室，歌劇院等空間 吸音石膏板造型天花，不但具備功吸音石膏板造型天花，不但具備功能性，同時(shí)也十分有設(shè)計(jì)感能性，同時(shí)也十分有設(shè)計(jì)感 厚度增加，提高低頻聲的吸收效果

10、；對(duì)高頻音影厚度增加，提高低頻聲的吸收效果；對(duì)高頻音影響不大（高頻音在材料表面就被吸收）。響不大（高頻音在材料表面就被吸收）。3. 影響材料吸聲的因素影響材料吸聲的因素o 孔隙率：材料內(nèi)部孔孔隙率：材料內(nèi)部孔洞體積與材料總體積洞體積與材料總體積的比值。的比值。o 存在一個(gè)最佳吸聲性存在一個(gè)最佳吸聲性能的密度范圍。能的密度范圍。o 厚度不變，增大密度，厚度不變，增大密度，可提高中低頻的吸聲可提高中低頻的吸聲系數(shù)。系數(shù)。a 隨空氣層厚度增加而增加，但有限制隨空氣層厚度增加而增加，但有限制o溫度升高，吸聲效溫度升高，吸聲效果降低。果降低。o溫度降低，提高低溫度降低，提高低頻聲的吸收效果。頻聲的吸收效

11、果。o 濕度增大，吸聲性濕度增大，吸聲性能降低，而且從高能降低，而且從高頻開始。頻開始。4.2 吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu)p 吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：特點(diǎn)： 低頻吸收性能好；低頻吸收性能好； 裝飾性強(qiáng)；裝飾性強(qiáng)； 強(qiáng)度足夠；強(qiáng)度足夠； 聲學(xué)性能易于控制。聲學(xué)性能易于控制?？湛諝鈿鈱訉颖”“灏宀牟牧狭螸MLMcf0020060021 M0, 面密度；L，空氣層厚度o 吸聲頻帶：80-300Hz，o 吸聲系數(shù)：0.20.5o 薄板厚度：3-6mmo 空氣層厚度：3-10mm)(20lhPcf多孔時(shí)系統(tǒng)共振頻率：dlVScf4,)(20鋁穿孔吸聲板鋁穿孔吸聲板 金屬微穿孔吸聲板金屬微穿孔吸聲板 p吸聲頻帶較

12、寬；p可用于高溫、潮濕、腐蝕性氣體或高速氣流等其它材料及結(jié)構(gòu)不適合的環(huán)境中；p結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)理論成熟，吸聲結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算與實(shí)測(cè)值接近。4.3. 特殊吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)吸聲尖劈具有很高的吸聲系數(shù)，可達(dá)到吸聲尖劈具有很高的吸聲系數(shù)，可達(dá)到 0.99，常用，常用于特殊用途的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。于特殊用途的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。先對(duì)聲源進(jìn)行隔聲、消聲等處理，當(dāng)噪聲源不先對(duì)聲源進(jìn)行隔聲、消聲等處理，當(dāng)噪聲源不宜采用隔聲措施或采用隔聲手段宜采用隔聲措施或采用隔聲手段仍仍不能達(dá)到噪不能達(dá)到噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采聲排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用吸聲處理用吸聲處理作為輔助手段。作為輔助手段。根據(jù)聲源特性估算受根據(jù)聲源特性估算受聲點(diǎn)的

13、聲點(diǎn)的各頻帶聲壓級(jí)各頻帶聲壓級(jí)確定各吸聲面的吸聲系數(shù)確定各吸聲面的吸聲系數(shù)了解環(huán)境特點(diǎn)，選定噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)了解環(huán)境特點(diǎn)，選定噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算各頻帶所需吸聲量計(jì)算各頻帶所需吸聲量計(jì)算室內(nèi)應(yīng)有的吸聲系數(shù)計(jì)算室內(nèi)應(yīng)有的吸聲系數(shù)確定受聲點(diǎn)允許的噪聲確定受聲點(diǎn)允許的噪聲級(jí)和各頻帶聲壓級(jí)級(jí)和各頻帶聲壓級(jí)選擇合適的吸聲材料選擇合適的吸聲材料iiiSS1. 房間平均吸聲系數(shù)的計(jì)算房間平均吸聲系數(shù)的計(jì)算SA若一個(gè)房間的墻面上布置有幾種不同的材料時(shí)，若一個(gè)房間的墻面上布置有幾種不同的材料時(shí)，則房間的吸聲量為：則房間的吸聲量為：niiiniiSAA11直達(dá)聲場(chǎng)：直達(dá)聲場(chǎng)：由聲源直接到達(dá)聽者的聲場(chǎng)，是自由聲場(chǎng)。由聲源直

14、接到達(dá)聽者的聲場(chǎng)，是自由聲場(chǎng)。擴(kuò)散聲場(chǎng)擴(kuò)散聲場(chǎng)：房間內(nèi)聲能密度處處相同，而且在任一受房間內(nèi)聲能密度處處相同，而且在任一受聲點(diǎn)上，聲波在各個(gè)傳播方向作無規(guī)分布的聲場(chǎng)叫聲點(diǎn)上，聲波在各個(gè)傳播方向作無規(guī)分布的聲場(chǎng)叫擴(kuò)散聲場(chǎng)擴(kuò)散聲場(chǎng) 。室內(nèi)聲場(chǎng)由直達(dá)聲和經(jīng)反射后的混響聲組成。室內(nèi)聲場(chǎng)由直達(dá)聲和經(jīng)反射后的混響聲組成。室內(nèi)聲場(chǎng)室內(nèi)聲場(chǎng)直達(dá)聲場(chǎng)直達(dá)聲場(chǎng)混響聲場(chǎng)混響聲場(chǎng) 當(dāng)聲源開始向室內(nèi)輻射聲能時(shí)，聲波在室內(nèi)空間傳播，部分聲能被壁面及其它物體吸收，部分被反射。在繼續(xù)傳播過程中聲波被多次吸收和反射，在空間形成一定的聲能密度分布。隨著聲源不斷供給能量，室內(nèi)聲能密度將隨時(shí)間而增加，經(jīng)過一段時(shí)間后，聲源提供的聲能等于

15、被吸收掉的聲能時(shí)，室內(nèi)聲能密度不再增加，處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)聲源處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，若聲源突然停止，室內(nèi)聲音并不馬上消失，而要有一個(gè)過程。首先是直達(dá)聲消失，混響聲每反射一次，聲能便被吸收一部分。因此，室內(nèi)聲能密度逐漸減弱，直到完全消失。這個(gè)過程稱為混響過程。混響時(shí)間： 當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源立刻停止發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減到原來的百萬分之一，即聲壓級(jí)衰減60dB所需要的時(shí)間，T60， 單位為秒。混響時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響室內(nèi)音質(zhì)：過長(zhǎng)：聽音混濁不清；過短：聲音沉寂干癟。通過調(diào)整各頻率的平均吸聲系數(shù)，獲得各主要頻率的最佳混響時(shí)間，使室內(nèi)音質(zhì)達(dá)到良好。aSVT161. 060房間內(nèi)表面總面積平均吸聲系數(shù)平均吸聲

16、系數(shù)房間容積Q-聲源的指向性因數(shù)：點(diǎn)聲源位于自由場(chǎng)空間，Q=1;置于無窮大剛性平面上，Q=2;聲源置于兩個(gè)剛性平面的交線上，Q=4;聲源置于三個(gè)剛性反射面的交角上，Q=8。crQWcIDd2424 rQWId距點(diǎn)聲源 r 處的直達(dá)聲聲能密度為：a.室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算-直達(dá)聲場(chǎng)直達(dá)聲場(chǎng)聲功率24lg10rQLLWpd聲源聲功率級(jí)聲源聲功率級(jí)SVd4cSVcd4聲速為聲速為c時(shí)，聲波傳播一個(gè)自由程所需的時(shí)間為：時(shí)，聲波傳播一個(gè)自由程所需的時(shí)間為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)平均反射次數(shù)為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)平均反射次數(shù)為：VcSn41V, , 房間體積；房間體積；S, , 面積面積b.室內(nèi)聲壓級(jí)的計(jì)算室內(nèi)聲壓

17、級(jí)的計(jì)算-混響聲場(chǎng)混響聲場(chǎng))1 (WVDrVDr混響聲的聲能為：混響聲的聲能為：反射一次，壁面吸收的聲能：反射一次，壁面吸收的聲能：每秒鐘內(nèi)壁面吸收的聲能為：每秒鐘內(nèi)壁面吸收的聲能為：VcSVDnVDrr4穩(wěn)態(tài)時(shí)，聲源提供的混響聲，等于被吸收的聲能：穩(wěn)態(tài)時(shí)，聲源提供的混響聲，等于被吸收的聲能：VcSVDWr4)1 (房間平均吸聲系數(shù)房間平均吸聲系數(shù)1SR室內(nèi)的混響聲能密度為：室內(nèi)的混響聲能密度為：cRWDr4R R為房間常數(shù)，單位為為房間常數(shù)，單位為m2m2。當(dāng)房屋內(nèi)表面積一定時(shí)，室。當(dāng)房屋內(nèi)表面積一定時(shí)，室內(nèi)吸聲狀況越好，內(nèi)吸聲狀況越好，R R值越大。值越大。聲能（瓦）cRWcrWQDDDr

18、d442RrQcWppprd442222RrQLLWp44lg102andand )/(202cpDandand室內(nèi)某點(diǎn)的聲壓級(jí)與聲室內(nèi)某點(diǎn)的聲壓級(jí)與聲源聲功率級(jí)的關(guān)系源聲功率級(jí)的關(guān)系RrQLLWp44lg102直達(dá)聲場(chǎng)對(duì)聲壓級(jí)的影響：直達(dá)聲場(chǎng)對(duì)聲壓級(jí)的影響：r r越大，直達(dá)聲場(chǎng)影響越小越大，直達(dá)聲場(chǎng)影響越小當(dāng)當(dāng)r r較小，接受點(diǎn)離聲源很近，直達(dá)聲為主，混較小，接受點(diǎn)離聲源很近，直達(dá)聲為主，混響聲影響較小響聲影響較小RrQ442反之，則以混響聲為主，直達(dá)聲可以忽略不計(jì)反之，則以混響聲為主，直達(dá)聲可以忽略不計(jì)直達(dá)聲與混響聲聲能密度相等，直達(dá)聲與混響聲聲能密度相等，r r稱為臨界半徑稱為臨界半徑（

19、Q=1Q=1時(shí)的臨界半徑又稱為混響半徑）時(shí)的臨界半徑又稱為混響半徑）RrQ442WhenWhenQRrc14. 0當(dāng)直達(dá)聲與混響聲的聲能相等時(shí)的距離稱為臨界半徑。當(dāng)直達(dá)聲與混響聲的聲能相等時(shí)的距離稱為臨界半徑。RrQ442Q=1時(shí)的臨界半徑稱為混響半徑。時(shí)的臨界半徑稱為混響半徑。意義：意義：當(dāng)受聲點(diǎn)與聲源的距離小于臨界半徑時(shí)，吸聲處理的降噪當(dāng)受聲點(diǎn)與聲源的距離小于臨界半徑時(shí)，吸聲處理的降噪效果不大；效果不大；當(dāng)受聲點(diǎn)與聲源的距離大大超過臨界半徑時(shí)，當(dāng)受聲點(diǎn)與聲源的距離大大超過臨界半徑時(shí)，吸聲處理才有明顯的效果吸聲處理才有明顯的效果。設(shè)設(shè)R1、R2分別為室內(nèi)設(shè)置吸聲裝置前后的房間分別為室內(nèi)設(shè)置吸

20、聲裝置前后的房間常數(shù)，則距聲源常數(shù)，則距聲源r處相應(yīng)的聲壓級(jí)分別為處相應(yīng)的聲壓級(jí)分別為:)44lg(10121RrQLLwp)44lg(10222RrQLLwp吸聲前后的聲壓級(jí)之差，即吸聲降噪量為吸聲前后的聲壓級(jí)之差，即吸聲降噪量為:12224444lg1012RrQRrQLLLppp當(dāng)受聲點(diǎn)離聲源較近時(shí)，降噪量很小。當(dāng)受聲點(diǎn)離聲源較近時(shí)，降噪量很小。當(dāng)受聲點(diǎn)離聲源較遠(yuǎn)時(shí)（混響半徑以外），忽略當(dāng)受聲點(diǎn)離聲源較遠(yuǎn)時(shí)（混響半徑以外），忽略直達(dá)聲，降噪量可簡(jiǎn)化為：直達(dá)聲，降噪量可簡(jiǎn)化為：122112)1 ()1 (lg10lg1012RRLLLppp房間內(nèi)吸聲系數(shù)均較小，上式簡(jiǎn)化為：房間內(nèi)吸聲系數(shù)均

21、較小，上式簡(jiǎn)化為：12lg10pL由于：由于：)2(60)1(6012lg10lg10TTLpSVAVT161. 0161. 0601、多孔吸聲材料的吸聲機(jī)理、多孔吸聲材料的吸聲機(jī)理3、吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理、吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理思思 考考2、影響材料吸聲的因素有哪些？、影響材料吸聲的因素有哪些？5.1 概述1、透聲系數(shù)：材料透射的聲能與入射到材料上總 聲能的比值。22itititppIIWWtitippIIRRlg20lg101lg10透聲系數(shù)透聲系數(shù)越小，越小，R越大，隔聲性能越好。越大，隔聲性能越好。隔聲量與入射聲波的頻率有關(guān)。平均隔聲量：各頻程隔聲量的算術(shù)平均數(shù)平均隔聲量：各頻程隔聲量的算術(shù)

22、平均數(shù)21WWLLIL3. 插入損失：插入損失：離聲源一定距離某處測(cè)得的隔聲構(gòu)件設(shè)置前的聲離聲源一定距離某處測(cè)得的隔聲構(gòu)件設(shè)置前的聲功率級(jí)和設(shè)置后的聲功率級(jí)之差。功率級(jí)和設(shè)置后的聲功率級(jí)之差。通常在現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)構(gòu)件的隔聲效果。通常在現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)構(gòu)件的隔聲效果。 隔音技術(shù)中，通常將隔音技術(shù)中，通常將板狀或墻狀的隔聲構(gòu)件稱為板狀或墻狀的隔聲構(gòu)件稱為隔聲墻。僅有一層墻板稱為隔聲墻。僅有一層墻板稱為稱為單層隔聲墻，有兩層或稱為單層隔聲墻，有兩層或多層，層間有空氣或其他材多層，層間有空氣或其他材料，則稱為雙層或多層隔聲料，則稱為雙層或多層隔聲墻。墻。（1）單層勻質(zhì)隔聲墻的隔聲頻率特征o 第第I區(qū)區(qū):剛度和阻尼控

23、制區(qū)剛度和阻尼控制區(qū)n 剛度控制區(qū)剛度控制區(qū)n 阻尼阻尼(damping)控制區(qū)控制區(qū)o 第第II區(qū)區(qū):質(zhì)量控制區(qū)質(zhì)量控制區(qū)o 第第III區(qū)區(qū):吻合效應(yīng)區(qū)吻合效應(yīng)區(qū) 單層勻質(zhì)墻的隔聲量與人射聲波的頻率有很大的關(guān)系，根據(jù)隔聲量與人射聲波頻率的變化規(guī)律大致可分為3 個(gè)區(qū)。區(qū)。區(qū)。o 質(zhì)量定律：?jiǎn)螌訅Φ母袈暳颗c其單位質(zhì)量定律：?jiǎn)螌訅Φ母袈暳颗c其單位面積質(zhì)量（面密度）的對(duì)數(shù)成正比；面積質(zhì)量（面密度）的對(duì)數(shù)成正比；也與聲波頻率的對(duì)數(shù)成正比。也與聲波頻率的對(duì)數(shù)成正比。n 面密度增加一倍，隔聲量增加約面密度增加一倍，隔聲量增加約6dB；n 入射頻率增加一倍，隔聲量增加約入射頻率增加一倍，隔聲量增加約6dB。

24、吻合效應(yīng)：聲波入射會(huì)引起墻板彎曲振動(dòng)，若入射聲波的波長(zhǎng)在墻板上的投影恰好等于墻板的固有彎曲波長(zhǎng)，墻板彎曲波振動(dòng)的振幅達(dá)到最大，會(huì)導(dǎo)致向墻板另一側(cè)輻射聲波，此時(shí)墻板的隔聲量明顯下降，這種現(xiàn)象為吻合效應(yīng)。聲波入射引起墻板彎曲振聲波入射引起墻板彎曲振動(dòng)，好比風(fēng)吹動(dòng)幕布，在動(dòng)，好比風(fēng)吹動(dòng)幕布，在幕布上產(chǎn)生波動(dòng)現(xiàn)象。幕布上產(chǎn)生波動(dòng)現(xiàn)象。發(fā)生吻合效應(yīng)的條件：構(gòu)件的b一定，發(fā)生吻合效應(yīng)的頻率有多個(gè),與入射角有關(guān)。bsin 彎曲波的波長(zhǎng)入射聲波波長(zhǎng)入射角臨界吻合頻率：產(chǎn)生吻合效應(yīng)的最低入射頻率。220.5512ccmcfBlE 墻板面密度墻板彎曲勁度墻板厚度墻板密度墻板彈性模量臨界吻合頻率的影響因素：增加墻板

25、阻尼和厚度，可減緩吻合效應(yīng)導(dǎo)致的隔聲量下降增加墻板阻尼和厚度，可減緩吻合效應(yīng)導(dǎo)致的隔聲量下降（2）單層勻質(zhì)隔聲墻的隔聲量質(zhì)量定律：質(zhì)量定律：聲波垂直入射時(shí)聲波垂直入射時(shí)2000010lg20lgfmfmRcc m為墻體面密度，為墻體面密度，f為入射聲波頻率，為入射聲波頻率，0為空氣密度，為空氣密度，c0為空氣聲速為空氣聲速 。200)(1lg10cfmR20lg20lg42.5Rmf 物理意義：?jiǎn)螌訅Φ母袈暳颗c其單位面積的質(zhì)量物理意義：?jiǎn)螌訅Φ母袈暳颗c其單位面積的質(zhì)量的對(duì)數(shù)成正比；聲波頻率越高，隔聲量越高。的對(duì)數(shù)成正比；聲波頻率越高，隔聲量越高。通常，通常，00cfmo 隔聲量的經(jīng)驗(yàn)公式：o

26、平均隔聲量的經(jīng)驗(yàn)公式：2213.5lg14 (200/)16lg8 (200/)Rmmkg mRmmkg m 25lg12lg18fmR 按質(zhì)量定律選用單層墻時(shí)，若要使隔聲量按質(zhì)量定律選用單層墻時(shí)，若要使隔聲量很大時(shí)，墻體就會(huì)很笨重，且造價(jià)高。如將實(shí)體很大時(shí)，墻體就會(huì)很笨重，且造價(jià)高。如將實(shí)體墻分成兩片獨(dú)立墻，在墻之間留有空氣層，則隔墻分成兩片獨(dú)立墻，在墻之間留有空氣層，則隔聲量將比同等質(zhì)量的單層墻高。聲量將比同等質(zhì)量的單層墻高。（1）雙層隔聲墻聲波透過第一墻，由于墻外及夾層中空氣與墻板特性阻抗不同，造成聲波兩次反射，形成衰減，又由于空氣層的彈性和附加吸收作用，使振動(dòng)能量衰減較大，再傳給第二墻

27、時(shí)，又發(fā)生聲波兩次反射，使透射聲能再次減少，導(dǎo)致總的透射損失更大。a雙層墻無吸聲材料雙層墻無吸聲材料b-雙層墻有少量吸聲材料雙層墻有少量吸聲材料c雙層墻鋪滿吸聲材料雙層墻鋪滿吸聲材料d雙層墻；雙層墻；e 單層墻單層墻雙層墻隔音特性雙層墻隔音特性p聲波頻率小于雙層墻共振頻率，聲波頻率小于雙層墻共振頻率，雙層墻板整體振動(dòng)，空氣層不起雙層墻板整體振動(dòng)，空氣層不起作用，隔聲能力同單層墻。作用，隔聲能力同單層墻。p等于雙層墻共振頻率，隔聲量等于雙層墻共振頻率，隔聲量低谷。低谷。p大于雙層墻共振頻率，隔聲曲大于雙層墻共振頻率，隔聲曲線急劇上升線急劇上升( (雙層結(jié)構(gòu)墻優(yōu)越性雙層結(jié)構(gòu)墻優(yōu)越性) )。p進(jìn)入吻

28、合效應(yīng)區(qū)，臨界吻合頻進(jìn)入吻合效應(yīng)區(qū)，臨界吻合頻率處隔音量低谷。率處隔音量低谷。210112mmhcfc雙層墻的共振指聲波法向入射時(shí)的墻板共振頻率空氣層越薄，雙層墻的共振頻率越高。o 平均隔聲量：()RfmmR30lg16lg1621()()/200,14lg16/200,8lg16m2kgm2m1Rm2m1m2kgm2m1Rm2m1R空氣層附加隔聲量，空氣層附加隔聲量，P63P63局部開敞型固定密封型3、隔聲罩活動(dòng)密封型通風(fēng)散熱型)lg(10IL 全封閉的隔聲罩的插入損失：)101lg(101 . 0 TLILIL: 隔聲罩設(shè)置前后，同一接收點(diǎn)的聲壓級(jí)之差TL :隔聲罩罩壁的隔聲量：內(nèi)飾吸聲材

29、料的吸聲系數(shù) 局部封閉的隔聲罩的插入損失：11 . 00101011lg10lg10SSSSTLILTLTL :隔聲罩罩壁的隔聲量：內(nèi)飾吸聲材料的吸聲系數(shù)S0: 非封閉總面積，S1 :封閉總面積（1）隔聲間的結(jié)構(gòu)1lg10LTniiniiiSS11niTLiiSSLT11 . 010lg10SALTLLILlg1021 :隔聲間的平均隔聲量IL：隔聲間隔墻兩邊的聲壓級(jí)差（NR）：隔聲間的總吸聲量S: 隔聲間的內(nèi)表面總面積LTo 隔聲屏障的隔聲原理：隔聲屏障的隔聲原理：可以將高頻聲反射回去，可以將高頻聲反射回去，使屏障后形成使屏障后形成“聲影聲影區(qū)區(qū)”，在聲影區(qū)內(nèi)噪聲，在聲影區(qū)內(nèi)噪聲明顯降低。對(duì)

30、低頻聲，明顯降低。對(duì)低頻聲，由于繞射的結(jié)果，隔聲由于繞射的結(jié)果，隔聲效果較差。效果較差。 dbaNNIL213lg10：聲波繞射路徑差：聲波繞射路徑差a: 聲源到屏頂距離聲源到屏頂距離b: 接收者到屏頂距離接收者到屏頂距離d: 聲源與接收者之間聲源與接收者之間的直線距離的直線距離確定受聲點(diǎn)允許的噪聲級(jí)和各頻帶聲壓級(jí)根據(jù)聲源特性估算受聲點(diǎn)的各頻帶聲壓級(jí)選擇合適的隔結(jié)構(gòu)與構(gòu)件了解環(huán)境特點(diǎn)，選定噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算各頻帶所需隔聲量與構(gòu)件的插入損失比較6.1.1 聲學(xué)性能聲學(xué)性能1、插入損失、插入損失 LIL：系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)外某點(diǎn)測(cè)得的聲壓級(jí)之差。外某點(diǎn)測(cè)得的聲壓級(jí)之

31、差。12RWWLLL 2、傳遞損失、傳遞損失 LR：消聲器進(jìn)口端聲功率級(jí)與出口消聲器進(jìn)口端聲功率級(jí)與出口端聲功率級(jí)之差。端聲功率級(jí)之差。12ppNRLLL 3、減噪量、減噪量LNR：消聲器進(jìn)口端面測(cè)得的平均聲壓消聲器進(jìn)口端面測(cè)得的平均聲壓 級(jí)與出口端測(cè)得的平均聲壓級(jí)差。級(jí)與出口端測(cè)得的平均聲壓級(jí)差。消消聲聲器器 阻性消聲器阻性消聲器抗性消聲器抗性消聲器阻抗復(fù)合式消聲器阻抗復(fù)合式消聲器微穿孔板消聲器微穿孔板消聲器擴(kuò)張室消聲器擴(kuò)張室消聲器共振腔消聲器共振腔消聲器干涉式消聲器干涉式消聲器無源消聲器無源消聲器有源消聲器有源消聲器效2、常用阻性消聲器的類型、常用阻性消聲器的類型間，用于風(fēng)量較大、流速較低

32、的情況。失較大。o 抗性消聲器，利用抗性消聲器，利用聲波的反射或干涉聲波的反射或干涉進(jìn)行消聲，進(jìn)行消聲，借助管道截面的突變或旁設(shè)共振腔。借助管道截面的突變或旁設(shè)共振腔。o 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 不需要使用多孔吸聲材料，耐高溫、抗潮，不需要使用多孔吸聲材料，耐高溫、抗潮， 流速較大，潔凈要求較高的條件有優(yōu)勢(shì)。流速較大，潔凈要求較高的條件有優(yōu)勢(shì)。 對(duì)低頻噪聲有較好的效果。對(duì)低頻噪聲有較好的效果。o 常見的有常見的有擴(kuò)張室式擴(kuò)張室式、共振腔式共振腔式。 222111110lg10lg 1() sin4/,:2,RILmklmmSSlfkkC 稱為抗性消聲器的擴(kuò)張比。消聲器的長(zhǎng)度波數(shù)，a.a.消聲量的計(jì)算：消

33、聲量的計(jì)算： 管道截面收縮管道截面收縮m倍或擴(kuò)張倍或擴(kuò)張m倍，消聲作用相同，倍，消聲作用相同，工程中為了減少對(duì)氣流的阻力，常用擴(kuò)張管。工程中為了減少對(duì)氣流的阻力，常用擴(kuò)張管。()1sin2/12nklkl時(shí)，當(dāng)21110lg 1()4RLmm max(21)4cfnl消聲量達(dá)最大值時(shí)的相應(yīng)頻率消聲量達(dá)最大值時(shí)的相應(yīng)頻率擴(kuò)張室消聲量達(dá)最大值擴(kuò)張室消聲量達(dá)最大值消聲器的傳聲損失：消聲器的傳聲損失：0RL min2ncfl 消聲量達(dá)為零時(shí)的頻率消聲量達(dá)為零時(shí)的頻率(又稱消聲頻率又稱消聲頻率)為消除某一頻率噪聲，適當(dāng)選擇擴(kuò)張室的長(zhǎng)度，為消除某一頻率噪聲，適當(dāng)選擇擴(kuò)張室的長(zhǎng)度，使消聲器在此頻率有最大消聲量使消聲