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文檔簡介

1、物理性污染控制東華大學環(huán)境科學與工程學院第二章噪聲污染控制2.4 噪聲的評價與標準上一講回顧:2(1)響度、響度級、等響曲線;(2)A聲級LA 、等效連續(xù)A聲級LAeq ;(3)晝夜等效聲級Ldn;噪聲評價常用評價量:(4)統(tǒng)計聲級Lx ;(5)噪聲評價數(shù)(NR)曲線;3上一講回顧:評價方法(區(qū)域環(huán)境噪聲): 1)平均值法: 2)面積計權平均值: 3)標準指數(shù)法: 4)噪聲污染指數(shù)法: 5)噪聲沖擊指數(shù)法: 4上一講回顧:環(huán)境噪聲標準:(1) 機電產品噪聲標準(2) 區(qū)域環(huán)境噪聲標準1)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準(GB3096-93);2)國際標準化組織ISO的環(huán)境噪聲標準3)我國民用建筑室內噪聲標

2、準(3) 工業(yè)企業(yè)噪聲標準1)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準2)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范(GBJ87-85)5上一講回顧:噪聲的測量:(1) 聲級計(2) 頻譜分析儀(濾波器+聲級計)2.1 噪聲控制技術概述2.2 吸聲2.3 消聲2.4 隔聲第二章 噪聲污染控制72.1.1 噪聲控制基本原理與途徑基本原理:(1)在聲源處抑制噪聲.降低激發(fā)力、減小系統(tǒng)對激發(fā)力的響應、改變操作程序、改造工藝過程聲源傳播途徑受體(2)在聲傳播途徑中進行抑制。隔聲、吸聲、消聲、阻尼減震等(3)受體保護措施。對于人,可佩戴耳塞、耳罩、有源消聲頭盔;對精密儀器設備,將其安置在隔聲間或隔振臺上2.1 噪聲控制技術概述第2章 噪聲污

3、染控制82.1.1 噪聲控制基本原理與途徑一般原則:(1)科學性(2)控制技術的先進性(3)經濟性2.1 噪聲控制技術概述第2章 噪聲污染控制92.1.2 噪聲源分析與傳播途徑控制噪聲源分類(按發(fā)聲機理分):(1)機械噪聲(2)空氣動力性噪聲(3)電磁噪聲 機械設備運轉時,部件間的摩擦力、撞擊力或非平衡力,使機械部件與殼體產生振動而輻射噪聲。與激發(fā)力特性、物體表面振動速度、邊界條件、固有振動模式有關。(質量指標) 氣體流動過程中的相互作用,或氣流和固體介質之間的相互作用產生的噪聲。與氣流的壓力、流速等因素有關。 電磁場交替變化引起某些機械部件或空間容積振動產生噪聲。與交變電磁場特性、被迫振動部

4、件、空間大小形狀有關。2.1 噪聲控制技術概述第2章 噪聲污染控制102.1.3 城市環(huán)境噪聲控制城市環(huán)境噪聲源分類(按噪聲源的特點分):(1)工業(yè)噪聲(2)交通噪聲(3)建筑施工噪聲(4)社會生活噪聲2.1 噪聲控制技術概述第2章 噪聲污染控制112.1 噪聲控制技術概述第2章 噪聲污染控制 居住區(qū)規(guī)劃中的噪聲控制(1)居住區(qū)道路網(wǎng)的規(guī)劃(2)工業(yè)區(qū)遠離居住區(qū)(3)居住區(qū)人口控制2.1.3 城市環(huán)境噪聲控制城市規(guī)劃與噪聲控制 道路交通噪聲控制(1)低噪聲車輛(電動公共汽車)(2)道路設計(低噪聲路面)(3)其他(喇叭聲)聲吶抓拍系統(tǒng) 抓拍系統(tǒng)通過聲吶采集設備對鳴笛車輛聲源進行精準定位,再通過

5、關聯(lián)的相機抓拍取證,自動識別車牌號碼,并生成違法抓拍數(shù)據(jù)。132.1 噪聲控制技術概述第2章 噪聲污染控制 環(huán)境噪聲功能區(qū)劃(1)1989年 中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治條例(2)1996年 中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法2.1.3 城市環(huán)境噪聲控制噪聲管理142.1 噪聲控制技術概述第2章 噪聲污染控制(1)一定寬度的綠化帶可有效降噪(2)降低人們對噪聲的主觀煩惱度2.1.3 城市環(huán)境噪聲控制城市綠地降噪2.1 噪聲控制技術概述2.2 吸聲2.3 消聲2.4 隔聲第二章 噪聲污染控制在一般未做任何聲學處理的車間或房間,壁面或者地面是一些硬而密實的材料,其與空氣的特性聲阻抗相差很大,容易導

6、致聲波的反射。當室內聲源向空間輻射生源時,接收者聽到的不僅有聲源直接傳來的直達聲,還有一次或多次反射形成的反射聲,通常將一次或多次反射后到達受聲點的反射聲的疊加稱為混響聲。172.2 吸聲第2章 噪聲污染控制定義:通過吸聲材料和吸聲結構來降低噪聲的技術。降噪量:室內噪聲降低35dB(A); 混響聲嚴重的車間降低610dB(A)?;祉懧暎航涍^一次或多次反射后到達受聲點的反射聲的疊加。同一個機器在室內時,常感覺比在室外響很多。192.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量2.2.2 多孔吸聲材料2.2.3 吸聲結構2.2.4 空間吸聲體2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算202

7、.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量(1)吸聲系數(shù) 能吸收消耗一定聲能的材料,吸聲能力的大小通過吸聲系數(shù)表示。21 能吸收消耗一定聲能的材料,吸聲能力的大小通過吸聲系數(shù)表示。 入射到材料上的總聲能(E)材料表面反射的聲能(Er)透過材料的聲能(Et)材料吸收的聲能(Ea)2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量(1)吸聲系數(shù)22 入射到材料上的總聲能(E)材料表面反射的聲能(Er)透過材料的聲能(Et)材料吸收的聲能(Ea)第2章 噪聲污染控制r: 反射系數(shù)=0,材料不吸聲,聲能全部被反射;=1,聲能全部被吸收。越大,材料吸聲性能越好吸聲材料 0.2

8、23影響因素:材料本身的結構、性質、使用條件;聲波入射角度、聲波頻率。同一種吸聲材料,對于不同頻率的聲波具有不同的吸聲系數(shù)。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量(1)吸聲系數(shù)24平均吸聲系數(shù):吸聲材料;理想吸聲材料;材料平均吸聲系數(shù): 125、250、500、1000、2000、4000Hz六個頻率的算術平均值。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量(1)吸聲系數(shù)吸聲系數(shù)的大小與入射波的頻率關系很大(P116 表2-3)2526亦稱等效吸聲面積,用于評價吸聲材料的實際吸聲效果,單位:m2S- 吸聲面積-某頻率聲波的吸聲系數(shù)吸聲量:S=50m2= 0

9、.2A=10m2S=10m2= 1.0A=10m2等效吸聲面積2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量(2)吸聲量27Ai - 第 i 種材料組成的壁面的吸聲量;Si - 第 i 種材料組成的壁面的面積;i - 第 i 種材料在某頻率下的吸聲系數(shù)。總吸聲量計算:2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量(2)吸聲量吸聲量計算舉例 一個房間總面積為100平方米,其中窗戶面積為10平方米,門的面積為5平方米,已知墻體的吸聲系數(shù)為0.05,玻璃窗的吸聲系數(shù)為0.10,門的吸聲系數(shù)為0.30,試求該房間總的吸聲量。 平方米 29入射角度:無規(guī)入射吸聲系數(shù)T(混響室

10、法);垂直入射吸聲系數(shù)0 (駐波管法)。接近于實際聲場簡便、精確00.10.20.30.40.50.60.70.80.9T0.250.400.500.600.750.850.900.9812.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.1 吸聲系數(shù)與吸聲量(3)吸聲系數(shù)的測量駐波管法吸聲系數(shù)與混響室法吸聲系數(shù)換算表30 吸聲原理:聲波入射多孔吸聲材料表面時,部分聲波被反射,部分聲波透入多孔材料衍射到內部微孔,激發(fā)孔內空氣與筋絡發(fā)生振動??諝夥肿娱g的粘性阻力,以及空氣與筋絡間的摩擦阻力,使聲能不斷轉化為熱能而消耗;空氣與筋絡間的熱交換消耗聲能。 構造特征:固定部分在空間組成骨架,使材料具有一定的形狀(筋

11、絡),筋絡間存在許多貫通的微小間隙,具有一定的通氣性能。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(1)多孔吸聲材料的吸聲原理 在材料表面和內部有無數(shù)的微細孔隙,這些孔隙相互貫通并且與外界相通的吸聲材料稱作多孔吸聲材料312.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)多孔吸聲材料種類(按外觀形狀分類)纖維型吸聲材料;泡沫型吸聲材料;顆粒型吸聲材料;32孔隙率高,一般在70%以上,多數(shù)可達90%;空隙盡可能細小,且均勻分布;微孔互相貫通,不是封閉的; 微孔向外敞開,使聲波易于進入微孔內部;2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)多孔吸聲材料種類

12、(按外觀形狀分類)各種吸聲材料的共同構造特征:為方便使用,一般將松散的多孔吸聲材料加工為板、氈或磚等形狀332.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料多孔吸聲材料結構342.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(3)吸聲特性與影響因素 吸聲特性:1)與入射角度和頻率有關。對高頻聲吸收效果好,對低頻聲吸收效果差。低頻聲激發(fā)微孔內空氣與筋絡的相對運動少,摩擦損失小,聲能損失少;高頻聲使振動加快,消耗聲能較多352.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)吸聲特性與影響因素 吸聲特性:2)與使用條件有關:容重;厚度;背后空氣層;溫度、濕度;氣流36容重

13、(作用于單位體積的重力,N/m3): 改變容重,相當于改變了孔隙率和流阻; 流阻:材料兩面的壓力差與空氣流過材料的線速度之比; 對于多孔吸聲材料,存在一個吸聲性能最佳的容重范圍;材料厚度一定時,隨著容重的增加,較大吸聲系數(shù)值將向低頻方向移動 ;當容重過大時,中、高頻吸聲性能會顯著下降。 2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)吸聲特性與影響因素37厚度:最佳吸聲頻率出現(xiàn)在材料的厚度等于該頻率聲波波長的1/4處; 中、高頻噪聲:采用25cm厚的成型吸聲板; 低頻噪聲:厚度510cm厚的吸聲板。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)吸聲特性與影響因素3

14、8 厚度增加一倍,吸聲最佳頻率向低頻方向近似移動一個倍頻程。 厚度越大,低頻時吸聲系數(shù)越大; 頻率高于2000Hz,吸聲系數(shù)與材料厚度無關; 增加厚度可提高低頻聲的吸收效果,但對高頻聲影響不大。39背后空氣層(空腔): 留在材料層與剛性壁之間的一定距離的空氣層,相當于增加了多孔材料的厚度,可改善對低頻聲的吸聲性能; 節(jié)省吸聲材料,更為經濟 吸聲系數(shù)隨空氣層厚度增加而增加,達到一定厚度以后,效果不再明顯。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)吸聲特性與影響因素40 腔深D=入射波長的1/4時,吸聲系數(shù)最大; 腔深D=入射波長的1/2或整數(shù)倍時,吸聲系數(shù)最小; 推薦腔深51

15、0cm,天花板上腔深視情況取較大距離41溫度、濕度 影響聲速、空氣粘性的變化,進而影響材料吸聲性能。溫度升高:材料的吸聲性能向高頻方向移動;溫度降低:材料的吸聲性能向低頻方向移動;濕度增加:堵塞細孔,吸聲系數(shù)下降,且從高頻開始。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)吸聲特性與影響因素42氣流的影響: 吹散多孔材料,影響吸聲效果,分散材料堵塞管道,損壞設備,根據(jù)氣流速度大小選擇一層或多層不同護面層。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)吸聲特性與影響因素432.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.2 多孔吸聲材料(2)吸聲特性與影響因素 多孔材料很

16、疏松,無法直接固定,不美觀,需要進行護面處理,飾面應具有良好的通氣性; 微穿孔板罩面:穿孔板的穿孔率大于20%,否則影響高頻吸聲效果; 紡織品罩面:對吸聲特性無影響。護面層:44(1)薄板共振吸聲結構(2)穿孔板共振吸聲結構(3)微穿孔板吸聲結構2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構(4)薄塑盒式吸聲體 為改善低頻吸聲性能,利用共振原理研制的各種吸聲結構,稱作共振吸聲結構45剛性壁面龍骨阻尼材料薄板(1)薄板共振吸聲結構 薄金屬板、塑料、膠合板、硬質纖維板或石膏板等材料的周邊固定在框架(龍骨)上,框架固定在剛性板上,薄板與剛性壁面之間留有一定空氣層。薄板共振吸聲結構 吸聲原理:聲

17、波入射引起板面振動,薄板振動要克服本身的阻尼和板與框架之間的摩擦力,將聲能轉化為熱能,當入射波頻率與振動系統(tǒng)的固有頻率相同時,發(fā)生共振,此時板的彎曲變形最大,振動最劇烈,聲能消耗最多。46(1)薄板共振吸聲結構0固有頻率,Hz; k空氣層剛度(勁度),kg/m2s2; m板的面密度,kg/m2。彈簧振子的固有頻率 2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構c聲速,m/s;0空氣密度,kg/m3;m板的面密度,kg/m2;h板后空氣層厚度,m。板厚,m47(1)薄板共振吸聲結構板的面密度,kg/m2板后空氣層厚度,cm共振頻率: 增大材料面密度或增加板后空氣層厚度,降低共振頻率2.2

18、吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構 薄板厚度:36mm,空氣層厚度:310cm 共振頻率一般處于80300Hz之間,因此通常用于低頻吸聲,吸聲頻率范圍窄,吸聲系數(shù)不高,約在0.20.5之間。48表2-6 常用薄板共振吸聲結構的吸聲系數(shù)(T)49 改善方法:在薄板結構邊緣放置能增加結構阻尼的軟材料;在空腔中沿著框架四周放置多孔吸聲材料;組合不同大小單元或不同腔深的薄板結構;使吸聲頻帶變寬,吸聲系數(shù)增大;(1)薄板共振吸聲結構2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構用剛度很小的彈性材料代替薄板,構成薄膜共振吸聲結構,由于膜的面密度小,共振頻率向高頻移動,2001000Hz,最

19、大吸聲系數(shù)為0.30.4吸聲(降噪量35dB(A)/610dB(A))1. 吸聲材料2. 吸聲結構多孔吸聲材料高頻聲厚度:25cm,510cm空腔:510cm1)薄板共振吸聲結構低頻聲80300Hz厚度:36mm空氣層:310cm吸聲系數(shù):0.20.5吸聲頻率特點、改善措施(2)穿孔板共振吸聲結構 薄板上穿孔,板后與剛性壁面之間留一定深度的空腔,組成的吸聲結構。單腔共振吸聲結構;多孔穿孔板共振吸聲結構。 材料:輕質合金板、膠合板、塑料板、石膏板。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構單腔共振吸聲結構聲波速度,m/s空腔體積,m3小孔截面積小孔有效頸長,m空氣柱 聲質量空腔 聲順吸

20、聲機理:亥姆霍茲共振吸聲器空氣柱與頸壁發(fā)生摩擦聲阻單腔共振吸聲結構小孔有效頸長,m小孔為圓形:空腔內壁貼多孔材料:改變孔徑尺寸或空腔體積,得到不同共振頻率的共振器改變孔徑尺寸或空腔體積,可得到不同共振頻率的共振器,與小孔和空腔形狀無關多孔穿孔板共振吸聲結構空腔深度,m穿孔率P=S/F小孔有效頸長,m聲波速度,m/s每一小孔的面積每一共振單元所分占薄板的面積正方形:三角形:平行狹縫:B為孔間距,d為孔徑穿孔率控制在1%10%,最高不超過20% 板厚25mm,孔徑210mm,孔間距10100mm,板后空氣層厚度100250 mm。多用于吸收低、中頻噪聲。 共振頻率為100400Hz,吸聲系數(shù)0.2

21、0.5;產生共振時,吸聲系數(shù)達到0.7以上。(2)穿孔板共振吸聲結構2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構 吸聲帶寬:共振頻率f0處的最大吸聲系數(shù)為。f0左右能保持吸聲系數(shù)為/2的頻帶寬度。穿孔板吸聲結構的吸聲帶寬較窄,幾十Hz到200Hz、300Hz 吸聲系數(shù)高于0.5的頻帶寬度:(2)穿孔板共振吸聲結構2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構 改善方法(增大吸聲系數(shù),提高吸聲帶寬):組合幾種不同尺寸的共振吸聲結構,分別吸收小段頻帶;穿孔板后空腔填放一層多孔吸聲材料;穿孔板孔徑取偏小值,提高孔內阻尼;采用不同穿孔率、不同腔深的多層穿孔板結構,改善頻譜特性;穿孔板后蒙

22、一薄層玻璃絲布,增加孔徑摩擦。(2)穿孔板共振吸聲結構2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構例題:P129吸聲頻帶加寬 厚度小于1mm的金屬薄板上穿孔徑小于1mm、穿孔率為1%5%的小孔,板厚留有一定厚度的空氣層,空氣層內不填任何吸聲材料。材質:鋁板或鋼板。頻率較高的聲波:相當于多孔吸聲材料;頻率較低的聲波:相當于共振薄板耗損聲能。空腔深度越深,共振頻率越低2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構(3)微穿孔板吸聲結構 開孔小,開孔率低 聲阻顯著增加,提高了吸聲系數(shù),增寬了吸聲頻帶寬度。 吸聲系數(shù)較高:0.9以上;吸聲頻帶寬:45個倍頻程(3)微穿孔板吸聲結構2.2

23、吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構 采用雙層與多層微孔板;雙層微孔板之間留有一定距離,吸收較低頻率的聲波,距離要大些,一般控制在2030mm;中、高頻聲波,減少到10mm以下;減小微穿孔板孔徑(不宜太小,易堵塞,一般0.51.0mm),提高穿孔率(1%3%)。 改善方法:(3)微穿孔板吸聲結構2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構用塑料制成的若干排小盒固定于塑料基板上,每個小盒皆為封閉腔體。當聲波入射時,盒面薄片發(fā)生彎曲振動,盒內密封的空氣體積也隨之發(fā)生變化,使四側薄片也發(fā)生彎曲振動,由于塑料片的阻尼,從而消耗了聲能,當入射聲波的頻率與盒體的固有頻率相同時,發(fā)生共振,可

24、得最大吸聲系數(shù)。 (4)薄塑料盒式吸聲體2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.3 吸聲結構因為塑料的阻尼較大,并且可制造為幾種不同體積的盒體。因而,薄塑料盒式吸聲體在較寬的頻帶范圍內有較好的吸聲性能。為使盒體的共振頻率相互錯開,每個小盒通常由兩個體積不等的空腔組成。 吸聲:降噪量35dB(A)/610dB(A)吸聲材料吸聲結構多孔吸聲材料高頻聲厚度:25cm,510cm空腔:510cm1)薄板共振吸聲結構2)穿孔板共振吸聲結構3)微穿孔板吸聲結構低頻聲80300Hz厚度:36mm空氣層:310cm厚度:213mm低、中頻100400Hz孔徑:210mm空氣層:6100mm孔間距:10100m

25、m吸聲頻帶加寬厚度:1mm孔徑:1mm穿孔率:1%5%穿孔率:1%10%4)薄塑料盒式吸聲體吸聲頻帶較寬所有護面的多孔吸聲結構做成各種各樣形狀的單塊,稱作吸聲體 2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.4 空間吸聲體空間吸聲體主要用于混響大的房間吸聲降噪,以及車間內噪聲過高而又無法隔絕,或布置吸聲材料的面積受到限制(如房間體積小,壁面凹凸不平)等場合 。2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.4 空間吸聲體注意事項: 空間吸聲體的面積比值 空間吸聲體投影面積與天花板面積之比;吊裝高度與排列方式 大型廠房:離頂高度宜為房間凈高的1/71/5 小型廠房:一般掛在離頂0.50.8m處空間吸聲體面積與

26、懸掛間距 單元尺寸大: 單塊面積可選511m2 ,懸掛間距0.81.6m 單元尺寸?。簡螇K面積可選24m2 ,懸掛間距0.40.8m 2.2.4 空間吸聲體吸聲尖劈(1)室內聲場房間聲能密度處處相等,聲波在各個傳播方向做無規(guī)分布。聲場的描述:聲能密度單位體積介質所含的聲波能量擴散聲場室內聲場衰減壁面的吸聲情況聲波被反射的次數(shù)空氣的吸收2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算室內聲場的衰減:平均吸聲系數(shù):房間內不同的反射面面積房間內不同的反射面的吸聲系數(shù)材料平均吸聲系數(shù): 125、250、500、1000、2000、4000Hz六個頻率的算術平均值。壁面的吸聲情況(

27、1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算吸聲降噪原理噪聲源接收處吸聲處理直達聲混響聲噪聲:包括直達聲和反射聲吸聲處理對象:反射聲自由聲場:由聲源直接到達聽者的直達聲場Dd;混響聲場:經過壁面一次或多次反射的聲場Dr。室內總聲場:(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算 直達聲場:聲源聲功率恒定,單位時間內在接收點獲得的直達聲能恒定。 無指向性聲源,直達聲聲能密度: 各向均勻發(fā)生的點聲源:(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算 直達聲場: 指向性因數(shù)為Q的聲源,直達

28、聲聲能密度: 聲場中某點的聲強,與同聲功率聲源在相同距離同心球輻射面上的平均聲強之比(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算Q:聲源的指向性因素 聲場中某點的聲強,與同聲功率聲源在相同距離同心球輻射面上的平均聲強之比聲源位置指向性因素Q室內幾何中心1室內地面或某墻面中心2室內某一邊線中心點4室內八個角處之一8它表明一個方向性的聲源與一個無方向性(全向輻射)聲源(兩者的輻射功率相等,離開聲源的距離相等)之間在同樣的輻射距離上,方向性聲源比無方向性聲源增加的聲壓級(dB)大小平均自由程:單位時間內,室內聲波經相鄰兩次反射間的路程平均值。房間的內表面總面積

29、,m2房間容積,m3聲波每秒平均反射次數(shù)n:室內聲場的衰減:聲波被反射的次數(shù)(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算混響聲場: 單位時間內聲源向室內提供的混響聲能: 單位時間內碰撞n次室內吸收的混響聲能:平均混響聲能密度: 穩(wěn)態(tài)時的平均混響聲能密度: 每碰撞一次吸收的混響聲能:(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算混響聲場: 房間常數(shù):平均混響聲能密度: 房間內表面積一定,室內吸聲狀況愈好,房間常數(shù)愈大平均混響聲能密度:(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算室

30、內總聲場:(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算室內總聲場:自由/半自由聲場:(1)室內聲場2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算直達聲的聲壓級:反射聲的聲壓級:聲源的指向性因素,查表p134直達聲場的作用房間常數(shù)室內總聲壓級:混響聲場的作用房間總表面積房間平均吸聲系數(shù) 房間內表面積一定,室內吸聲狀況愈好,房間常數(shù)愈大(2)混響半徑2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算室內總聲場:r比較小,以直達聲為主,混響聲可忽略;r比較大,以混響聲為主,直達聲可忽略;r為臨界半徑rc;Q=1時,稱

31、為混響半徑。 臨界半徑與房間常數(shù)和指向性因數(shù)有關 Q=1時的臨界半徑叫做混響半徑;當接收點與聲源的距離小于臨界半徑時,吸聲處理對該點的降噪效果不大;當接收點與聲源的距離大大超過臨界半徑時,吸聲處理有明顯的效果。(2)混響半徑2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算(3)混響時間2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算聲音經第1次反射后的聲能密度降低為:聲音經第2次反射后的聲能密度降低為:聲音經第n次反射后的聲能密度降低為:室內聲能密度隨時間的增長,呈指數(shù)衰減 混響過程:聲源突然停止發(fā)聲,室內聲場聲能密度逐漸減弱,直至完全消失的過程。增

32、長過程穩(wěn)態(tài)過程衰減過程吸聲狀況差中好(3)混響時間2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算混響時間T60: 室內聲場達到穩(wěn)態(tài)后,聲源立即停止發(fā)聲,室內聲能密度衰減到原來的百萬分之一(聲壓級衰減60dB)所需要的時間,記作T60,單位:s(秒) 室內聲能密度衰減到原來的百萬分之一(聲壓級衰減60dB)混響時間T60:聲波頻率2000Hz,空氣衰減系數(shù)很小,可以忽略;如果:賽賓公式:(3)混響時間2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算m:空氣衰減常數(shù)V:房間容積賽賓公式:房間體積一定時,吸聲量A越大,混響時間越小混響時間過長,聽音渾濁不

33、清;混響時間過短,聽音干癟、沉寂; 利用賽賓公式根據(jù)不同吸聲材料的吸聲系數(shù),分別計算出125、250、500、1000、2000、4000Hz六個頻率點上的混響時間(3)混響時間2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算 各廳堂的最佳混響時間(500Hz) 對大量音質效果評價認為較好的各種用途的廳堂實測的500Hz和1000Hz滿場混響時間進行統(tǒng)計分析,得到的混響時間。吸聲處理前:Rr1,Lp1;吸聲處理后:Rr2,Lp2;降噪效果:(4)吸聲降噪量2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算r比較小,以直達聲為主:r比較大,以混響聲為主:

34、(4)吸聲降噪量2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算r比較大,以混響聲為主:(4)吸聲降噪量2.2 吸聲第2章 噪聲污染控制2.2.5 室內聲場與吸聲降噪量的計算吸聲降噪量適用情況:室內吸聲結構設計或定量估算。由于室內平均吸聲系數(shù)較難準確計算,而混響時間可以由專門的儀器測得,吸聲降噪措施的應用范圍 吸聲降噪效果與原房間的吸聲情況關系較大室內的聲源情況對吸聲降噪效果影響較大房間的形狀、大小及所用吸聲材料或吸聲結構的布置對吸聲降噪效果的影響吸聲材料的吸聲性能及價格對一個未經吸聲處理的車間采用適當?shù)奈暯翟氪胧?,使車間內的噪聲平均降低57dB是比較切實可行的 吸聲降噪設計的一般步驟 了解噪聲源的聲學特性了解房間幾何性質及吸聲處理前的聲學特性確定吸聲處理前需作噪聲控制處的實際倍頻程聲壓級和A聲級根據(jù)吸聲處理應達到的減噪量,求出吸聲處理后相應的壁面各倍頻程平均吸聲系數(shù),確定需要增加的吸聲量合理

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