第一章噪声B（ＰＤＦ）

7.3 隔声技术
吸声降噪量的计算
设R1和R2分别为室内安装吸声装置前后的房间常 数，距声源r处的声压级分别为L1，L2：
L1
=
Lw
+10 lg( Q 4π r2
+
4 R1
)
L2
=
Lw
+
10
lg(
Q 4π r
2
+
4 R2
)
Q +4
ΔL
=
L1
−
L2
= 10 lg
4π r2
Q
+
R1 4
4π r 2 R2
当直达声为主导时，可略去4/R项，此时⊿L=0，说明吸声处理无效果；
¾ 吸声尖劈：是一种用于消声室的特殊吸声结构。通常可分 为尖部和基部两部分。安装时在尖壁和壁面之间留有空气 层。其结构是用直径3.2-3.5mm的钢丝制成一定形状和尺 寸的骨架，外面套上玻纤布、塑料窗纱等罩面材料，里面 装以多孔材料，如玻璃棉毡、玻璃纤维、矿渣棉、泡沫塑 料等。
3. 结构吸声
声能量能使物体振动变为能量消耗掉。因此振动结构 或物体都能消耗声能从而达到降噪的结果。
吸声吊顶
玻璃棉吸声结构
护耳器
隔声间壁 南京无线电扬声器厂的消声室
隔声间
• 噪声控制的基本程序
噪声源测量和分析
声源分布,频率特性,时间特性
传播途径调查和分析
传播途径有空气声、固体声
受影响区域调查 降噪量确定 制定控制方案 设计施工 工程评价
危害状况、本底噪声、允许 标准 总降噪量，声源、途径降噪 量 声源控制、途径控制
R = Sa 1− a
混响半径
由上式可知，房间内的声压级由接受点到声源的距离r和房 间常数R决定。
当接受点到声源很近时： Q 4π r2
>> 4/R , 室内以直达声为主，混响
声可忽略；当
Q 4π r2
<<4/R时，室内以混响声为主，直达声可忽
略；而接受点距离声源很远时
Q 4π r2
<<4/R ，亦可忽略直达声，
吸声降噪的设计 ¾ 了解声源的声学特性
¾ 了解房间的几何性质及吸声处理前的声学特 性
¾ 确定声处理前需要做噪声控制处实际倍频的 声压级、容许的标准（NR评价曲线）
¾ 根据吸声处理应达到的吸声量，求吸声处理 后想应的壁面各倍频平均吸声系数
¾ 选择合适的材料确定所选材料的厚度、容 重、吸声系数，并计算面积。
在距离声源足够远的地方，混响占主导，略去Q/4πr2项，则 降噪只和R有关，而R与平均吸声系数有关（见90页）：
ΔLp
= 10 lg α 2 α1
= 10 lg
A2 A1
= 1入吸声材料后
房间平均吸声 量（m2)
A1
A2
房间混响时间 (s)
T1 T2
房间平均吸声 系数
房间声场某点的噪声级（直达声和反射声加和）：
直达声压级：
Lpd
=
Lw
+10 lg
Q
4π r2
反射声压级：
Lpr
=
Lw
+10 lg
4 R
房间总声压级：
Lp
=
Lw
+
10
lg(
Q
4π r
2
+
4) R
Lp某接受点声压级, dB；Lw噪声源功率级,dB; (Q/4πr2)直达 声场的作用；接受点与声源的距离, m；Q声源的指向特 性（见表1-32）；(4/R)混响声场的作用；R房间常数，可 根据房间面积及材料平均消声系数求得。
通过吸声材料或吸声结构技术来降低噪声,是室内噪声控 制常用技术。 吸声系数(α): 材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之 比，一般材料α值介于0—1之间。材料的实际吸声量A= αS
9 值越大表示材料的吸声性能越好； 9 同一材料,对于不同频率的声音,具有不同的吸声系数，常用对不同频带的
平均吸声系数来表示某一材料的吸声系数；
T是混响时间，V是房间体积，S是房间墙面的总表面积， α是房间表面的 平均吸声系数。
驻波管法：利用在管中平面波入射波和反射波形成极大声压和 极小声压推导出吸声系数如下所示，其中n为大小声压之比。
α0
=
4n (n +1)2
2. 多孔吸声材料
材料表面、内部多孔，孔与孔相连，并与大气相通，具有 一定的通气性能。其吸声特性是对高频声吸收效果好，而对 低频声效果差。
第七节 噪声控制技术
7.1 概述
发生噪声污染必须有三个要素：噪声源、传播途径和 接受者。
控制原理：优先次序是噪声源控制、传播途径控制和接 受者保护。
科学性：正确分析发声原理和声源特性
控制的原则
先进性：所采取的控制技术不能影响原有设 备的技术性能或工艺要求
经济性：控制到允许标准即可，避免过度投入
空间吸声体和穿孔板吸声结构
吸声原理：声波在材料内孔间传播引起空气运动，空气的 黏滞性产生黏滞阻力使声能轮化为热能。声波的传播过程实 质就是交替压缩空气的过程，空气与材料间不断发生热交 换，结果也会使声能转化为热能。
材料吸声性能影响因素：
①材料的流阻，当流阻与空气的特性阻抗接近时，吸声效果最好； ②材料的孔隙率； ③材料的结构因子，对低频声影响较大； ④材料的厚度，对高频吸声效果较好，但低频变化不大； ⑤材料的容重容重增加，中低频吸声系数亦增加；但当容重增加到一定程度时， 材料变得密实，流阻大于最佳流阻，吸声系数反而下降。
工程中通常采用 125 、 250 、 500 、 1000 、 2000 、 4000Hz 六个倍 频程中心频率处的吸声系数，来衡量某一材料或结构的吸声频率特性，并 且只有在这六个倍频程中心频率处的吸声系数的算术平均值都大于 0.2 的 材料，才作为吸声材料或吸声结构使用。
9 材料的吸声系数反映的是单位面积的吸声能力
α1 α2
吸声减噪特点： 1）只能降低混响声，对直达声无效 2）一般只适用于房间处理前平均吸声系数很小的房间 3）一般降噪量在6-10dB，很难超过10dB。
某房间的几何尺寸20m× 10m× 4m, 室中央一 声源, 测得1000Hz时室内混响时间为2s,距离 声源10m处的声压级为86 dB,房间采取吸声 处理后, 测试点的声压级降为80dB。试问该 房间1000Hz的混响时间降为多少？ 并估算 房间处理后的平均吸声系数。
①薄板（膜）共振吸声结构：因薄板共振的固有频率比较低，能有效吸
收低频音。其频计算如下：
f0 =
60 md
②穿孔板共振吸声结构：穿孔中的空气柱受声波激发而共振，由于磨 擦和阻尼作用消耗声能。 穿孔排列以正方形和三角形两种，穿孔
率以小于20%为宜.频率计算如下式：
f0
=
c 2π
p Lk D
③微穿孔板共振吸声结构：孔径小于1毫米的金属板，板薄，孔小，
吸声系数的测定
混响室法：使用不频率的声波以等概率从各角度射入材料表面，然后根
据混响室放进吸声材料前后的混响时间的变化来计算材料的吸声系数。
混响时间：当室内声场达到稳态，声源停止发声后，声压级降低60dB所需 要的时间称为混 响时间，记作T60或RT，单位是秒（s）。
αT
=
0.161VT60 S
结构简单，加工方便。适合高温、高速、潮湿及清洁卫生环境下
使用
4 室内吸声降噪
室 直达声场 从声源直接到受声点的直达声形成
内
的声场
声 场 混响声场 经壁面反射（一次或多次）后到达
受声点的反射声形成的声场
扩散声场：房间内声能密度处处相同，而且在任一受声点上，声波在各个传播方向 作无规则分布的声场。
混响时间是表征房间混响声学特性的物理量。通常用声压级衰减60分贝 所需的时间（T60）来表示。
T60
=
−S
0.161V
ln(1−α ) +
4mV
空气衰减常数m与湿度和声波的频率有关，随频率的升高而增大，低于
2000Hz的声音可以忽略。当室内音频率低于2000时。且平均吸声系数小于
0.2时，
T60
=
0.16V Sa
⑥高温、高湿会影响材料的吸声性能。
多孔吸声材料的吸声设计
¾ 吸声板设计：由多孔吸声材料和与穿孔板组成，多孔板 起固定作用，美观、实用。
¾ 空间吸声体：有多种形态，以球形（体积与表面积之比最 大）效果最好。 吸声体安装原则：
①吸声体面积与室内所需降噪面积比取40%左右，可达到整个平 顶都粘吸声材料时的效果。②分散悬挂，不妨光照，做到美观大方。
NR评价曲线：国际标化组
织(ISO)于1971年提出把噪声 评价曲线从31.5Hz～8000Hz 的九个倍频程声压级组成的一 簇噪声评价曲线，噪声级范围 是从0dB～130dB，每5dB为一 档，在同一条曲线上各倍频程 噪声可认为具有相同干扰程度。
实例: 某车间长16米,宽8米,高3米,在侧墙边有 两台机床,其噪声波及整个车间,采用吸降噪 措施,使8米外处噪声评价曲线NR-55的容许 标准,试作吸声处理。（P95）？
声质量评价，经济性、适应 性评价
城市噪声控制
¾ 行政性措施
¾ 规划性措施 A, 居住区规划噪声控制: 道路网规划\居住区人口控制
人口密度与城市噪声间的关系: L = lg ρ + 22
B,道路交通噪声控制: 推广低噪声车辆\道路设计\合理城市 规划
C, 城市绿地降噪
7.2 吸声技术 1. 吸声系数
Q
这时声压级Lp与距离无关； 当 4πr2 =4/R时，直达声和混响声能
密度相等，这时的距离称为临界半径（rc= 0.14 QR ），当Q=1时为 混响半径。
5 室内声场的混合和衰减
声源向室内辐射，声在波在室内多次射，最终达稳态。在达到稳态时，
停止发声，直达声消失，反射声将继续，因而声能不会立即消失，会逐渐 衰减至零，此过程为混响过程（通常为1-2秒）。