《物理性污染控制》噪声污染及其控制
物理性污染控制各章节习题答案(供参考)
物理性污染控制习题答案第二章噪声污染及其控制1. 什么是噪声？噪声对人的健康有什么危害？答：从心理学出发，凡是人们不需要的声音，称为噪声。
噪声是声的一种；具有声波的一切特性；主要来源于固体、液体、气体的振动；产生噪声的物体或机械设备称为噪声源。
噪声的特点：局部性污染，不会造成区域或全球污染；噪声污染无残余污染物，不会积累。
噪声源停止运行后，污染即消失。
声能再利用价值不大，回收尚未被重视噪声对人的健康危害有：引起耳聋、诱发疾病、影响生活、影响工作。
2. 真空中能否传播声波？为什么？答：声音不能在真空中传播，因为真空中不存在能够产生振动的弹性介质。
3.可听声的频率范围为20～20000Hz ,试求出500 Hz 、5000 Hz 、10000 Hz 的声波波长。
解：4. 声压增大为原来的两倍时，声压级提高多少分贝？解：5.一声源放在刚性面上，若该声源向空间均匀辐射半球面波，计算该声源的指向性指数和指向性因数。
解：6.在一台机器半球辐射面上的5个测点，测得声压级如下表所示。
计算第5测点的指向0.18.58.78.68.48.91110lg(10)10lg (1010101010)86.6()510.110220.10.10.1(8986.6)01010 1.7420.1102010lg 10lg1.74 2.4L n pi L dB p n i L p L L I p p p p I L p p p DI Q θθθ==++++=∑=--=========. 7.已知某声源均匀辐射球面波，在距声源4m 处测得有效声压为2Pa ，空气密度1.23/kg m 。
使计算测点处的声强、质点振动速度有效值和声功率。
解：2222,,,000,0p p D V e e I Dc D W IS W S p u S p cu S e e e c c S t p u e u u e e c ρρρ=======∆==8.在半自由声场空间中离点声源2 m 处测得声压的平均值为88 dB ，（1）求其声功率级和声功率；（2）求距声源5m 处的声压级。
物理性污染控制-第二章-第6节-噪声控制技术——消声
消声器进口端入射声的声功率级
透射声的声功率级
LR LW 1 LW 2
W1 10lg W2
传递损失反映消声器自身的特性，与声源等因素 无关； 适用于理论计算和在实验室检验消声器自身的消 声特性。
(3)减噪量
LNR
）与出口端平均 Lp 1
）之差。 L p2
(2-168)
7
8
消声器所需长度／m
高频失效验算
第二章
噪声污染及其控制
第六节 噪声控制技术——消声
一
概 述
二
阻性消声器
三
Байду номын сангаас
抗性消声器
四 阻抗复合式消声器 五 微穿孔板消声器
六
消声器的设计
三
抗性消声器
原理：利用声抗大小来消声。
特点：选择性强，适于窄带噪声和低、中频 噪声。 与阻性消声器不同，抗性消声器不使用吸声材料，主要是利用
(二)阻性消声器的结构形式
a.直管式
b.片式
c.折板式
d.声流式
e.蜂窝式
f.消声弯头
图2- 38 阻性消声器结构示意图
1.单通道直管式消声器
结构形式：如图2-38(a)所示；
特点：结构简单、气流直通、阻力损失小；
适用：小流量管道消声。 消声衰减量 LA 计算
（1）A．N．别洛夫公式：低、中频
1.单通道直管式消声器
0 的确定（表2-19） 式(2-169)中
0 的关系 表2-19 ( 0 ) 与
00
0.05 0.10 0.11 0.15 0.17 0.20 0.24 0.25 0.31 0.30 0.39 0.35 0.47 0.40 0.55 0.45 0.64 0.50 0.75 0.55 0.86 0.60～1 1～1.5
第六章 物理性污染及%8
• 当结构或物体的震动最强烈、振幅和振 动速率达到最大时，也即声波和它们发 生共振时，声能量的损耗最多。
(二) 消声 • 消声器是一种既能允许气流顺利通过，又能 有效地阻止或减弱声能向外传播的装置。 • 1、阻性消声器 • 阻性消声器是利用吸声材料消声的。把吸声 材料固定在气流流动的管道内壁，或者把它 按一定方式在管道内排列组合，就构成阻性 消声器。
• 对睡眠的干扰 40dB的连续噪声可使10％的人睡眠受到影响； 40dB的连续噪声可使10％的人睡眠受到影响； 70dB的连续噪声可使50％的人睡眠受到影响； 70dB的连续噪声可使50％的人睡眠受到影响；
40dB的突发性噪声可使10％的人惊醒，到60dB时， 40dB的突发性噪声可使10％的人惊醒，到60dB时， 可使70％的人惊醒。 可使70％的人惊醒。
第六章 物理性污染及控制
第一节 噪声污染与防治 第二节 电磁辐射污染及控制 第三节 光污染及控制 第四节 热污染及控制
第一节 噪声污染与防治
一、噪声及噪声污染的特点 • 噪声：凡是干扰人们的休息、学习和工作，即 不需要的声音为噪声。 • 噪声污染：当噪声超过人们的生活和生产活动 所能容许的程度，就形成了噪声污染。 • 特点：感觉公害；局限性和分散性；即时性没 有后效等。
(三) 隔声 • 声波在空气中传播时，使声能在传播途径中 受到阻挡而不能直接通过的措施，称为隔声。 典型的隔声措施有隔声罩、隔声间、隔声屏 等。
• 隔声罩是噪声控制设计中常被应用的设备， 例如空压机、水泵、鼓风机等高噪声源， 如果其体积小，形状比较规则或者虽然体 积较大，但空间及工作条件允许，可以用 隔声罩将声源封闭在罩内，以减少向周围 的声辐射。 • 隔声罩由隔声材料、阻尼涂料和吸声层组 成。隔声材料用1 3mm的钢板，可以用较硬 成。隔声材料用1-3mm的钢板，可以用较硬 的木板。钢板上要涂一定厚度的阻尼层， 防治钢板产生共振。吸声层可用玻璃或泡 沫塑料。
物理性污染及控制工程笔记整理
第一章绪论1.什么是物理性污染？人类生活的物理环境要素在环境中超过适宜范围时形成的污染。
2. 物理性污染有何特点？①局部性，区域性和全球性很少见。
②无后效性，在环境中不会残存，污染源消失后，污染即消失。
第二章噪声污染及控制目录第一节概述第二节噪声污染控制声学基础第三节噪声评价第四节噪声的测量第五节城市噪声源分析与预测第六节环境噪声影响评价第七节噪声控制技术第一节概述1.1 声音与噪声声音定义：是物体的振动以波的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象。
声音的作用：提供人类活动所依赖的信息；人与人之间交换感情、传递信息的工具。
噪声定义：从广义上来讲，凡是人们不需要的，使人厌烦并干扰人的正常生活、工作和休息的声音统称为噪声。
1.2 噪声的主要特性➢噪声是一种感觉性污染，传播时不会遗留下有毒有害的化学污染物质。
对噪声的判断与个人所处的环境和主观愿望有关。
➢噪声源的分布广泛而分散，噪声具有能量性。
但由于传播过程中发生能量的衰减，因此其影响范围有限。
➢噪声具有波动性和难避免性。
噪声无孔不入、避之不及。
➢噪声具危害潜伏性。
暴露在90dB左右的噪声条件，能够忍受，但会对听力造成伤害。
1.3 噪声来源交通运输：城市主要的噪声源工业生产：造成职业性耳聋的主要原因社会生活：在城市噪声源中的比重上升建筑施工：其噪声影响面很大1.4 噪声危害a、对人体的生理影响b、对人体的心理影响c、对孕妇和胎儿的影响d、对生产活动的影响e、对动物的影响f、对物质结构的影响1.5 噪声的利用噪声发电:目前，韩国研究人员金智勋等人利用剑桥大学的研究成果，并利用人耳吸收声波的原理，制造出了仿照人耳吸收声音的鼓膜的噪声发电机。
噪声制冷:目前世界上正在开发一种新的制冷技术，即利用微弱的声振动来制冷的新技术，第一台样机已在美国试制成功。
噪声除尘: 高能量的噪声能使粉尘相聚,可促进除尘噪声增产噪声除草噪声诊病第二节噪声污染控制声学基础⏹声学：是研究介质中机械波的产生、传播、接受和效应的的物理学分支科学。
物理性污染控制习题答案第二章(供参考)
物理性污染控制习题答案第二章噪声污染及其控制1. 什么是噪声？噪声对人的健康有什么危害？答：噪声是声的一种,是妨碍人们正常活动的声音；具有声波的一切特性；主要来源于固体、液体、气体的振动；产生噪声的物体或机械设备称为噪声源。
噪声对人的健康危害有：引起耳聋、诱发疾病、影响生活、影响工作。
2. 真空中能否传播声波？为什么？答：声音不能在真空中传播，因为真空中不存在能够产生振动的弹性介质。
3.可听声的频率范围为20～20000Hz ,试求出500 Hz 、5000 Hz 、10000 Hz 的声波波长。
解：4. 声压增大为原来的两倍时，声压级提高多少分贝？解：5.一声源放在刚性面上，若该声源向空间均匀辐射半球面波，计算该声源的指向性指数和指向性因数。
解：6.在一台机器半球辐射面上的5个测点，测得声压级如下表所示。
计算第5测点的指向0.18.58.78.68.48.91110lg(10)10lg (1010101010)86.6()510.110220.10.10.1(8986.6)01010 1.7420.1102010lg 10lg1.74 2.4L n pi L dB pn i L p L L I p p p p Q I L p p p DI Q θθ==++++=∑=--=========. 7.已知某声源均匀辐射球面波，在距声源4m 处测得有效声压为2Pa ，空气密度1.23/kg m 。
使计算测点处的声强、质点振动速度有效值和声功率。
解：2222,,,000,0p p D V e e I Dc D W IS W S p u S p cu S e e e c c S t p u e u u e e c ρρρ=======∆==8.在半自由声场空间中离点声源2 m 处测得声压的平均值为88 dB ，（1）求其声功率级和声功率；（2）求距声源5m 处的声压级。
解：（1） 按球面波考虑9.已知空气密度0ρ=1.213/kg m 、空气声速c =340/m s 。
物理性污染控制
物理性污染控制物理环境的声、光、热、电等是人类必须的，在环境中是永远存在的。
它们本身对人无害，只是在环境中的含量过高或过低时才造成污染。
物理性污染和化学性、生物性污染相比有两个特点：第一，物理性污染是局部性的，区域性和全球性污染较少见；第二，物理性污染在环境中不会有残余的物质存在，一旦污染源消除以后，物理性污染也即消失。
物理学的基本原理不仅能用来测量环境污染的程度，而且能用于控制污染改善环境，为人类创造一个适宜的物理环境。
1、噪声污染控制声音在人们生活中起着非常重要作用。
人类正是依赖于声音才能进行信息的传递，才能用语言交流思想感情，才能传播知识和文明，才能听到广播，欣赏优雅的音乐和悦耳的歌曲，此外，随着科学技术的发展，人们还利用声音在工业、农业、医学、军事、气象、探矿等领域为人类造福，由于声音的应用如此重要，人们无法设想没有声音的世界将会怎样。
但是，有些声音并不是人们所需要的．它们损害人们的健康，影响人们的生活和工作，干扰人们的交谈和休息。
例如，机器运转时的声音、喇叭的声音以及各种敲打物件时所发出的声音则不但不需要并且会引起烦躁与厌恶。
即使是美妙的音乐，但对于需要睡觉的人来说则是一种干扰，是不需要的声音。
如何判断—个声音是否为噪声，从物理学观点来说，振幅和频率杂乱断续或统计上无规的声振动称为噪声。
从环境保护的角度来说，判断一个声音是否为噪声，要根据时间、地点、环境以及人们的心理和生理等因素确定。
所以，噪声不能完全根据声音的物理特性来定义。
一般认为，凡是干扰人们休息，学习和工作的声音即不需要的声音统称为噪声。
当噪声超过人们的生活和生产活动所能容许的程度，就形成噪声污染。
噪声污染的特点是局限性和没有后效，噪声污染是物理污染，它在环境中只是造成空气物理性质的暂时变化，噪声源停止发声后，污染立刻消失，不留任何残余污染物质。
控制城市环境噪声污染，保障人们有一个安静舒适的生活环境是城市环境保护的一项重要内容，同时，随着改革开放的进一步扩大，良好的声环境质量将成为投资环境必不可少的。
物理性污染控制-第二章-第5节-噪声控制技术——隔声
2
m B
2
墙板面密度，kg／m2 墙板的弯曲劲度，N· m
或
墙板的厚度，m
c f c 0.551 t
m
E
墙板密度，kg／m3
(2-138)
墙板的弹性模量，N/m2
由式（2-138）可知，临界吻合频率受墙板厚度、密度、弹性影响 fc 越低； 墙板越厚， 轻而弹性模量大的隔板，常常降到听觉敏感的声频范围内，对隔声造成不
图2-34 双层墙隔声特性
(一)双层隔声墙
1.双层隔声墙的隔声原理 2.双层墙的隔声特性曲线 3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算
3.双层墙的共振频率及其隔声量的实际估算
双层墙的共振频率
f0
(2-143)
f0 是指入射声波法向入射时的墙板共振频率
c f0 2
0
1 1 ( ) h m1 m2
41 41 45 40 33 37 38 46
— 52 47 57 44 44 45 53 42 45 49 57 17 22 35 44 28 36 39 46
46 52
54 57 64 49 54
47 53
— 56 62 48 55
43 42 45 46
50 47 49 51 53 52 35 39 43 43
刚度和阻尼控制区
质量控制区
吻合效应区
频率大于fn,共振影响消失,墙板的隔声量受墙板惯性质量影响。
墙板的面密度愈大，即质量愈大，隔声量愈高。 墙板的隔声量随着入射声 声波频率与墙板固有频率相同时，引起 波频率的增加而以每倍频 隔声量随入射声波频率的增加，而以斜率为 6dB／倍频程直线上升。 共振，隔声量最小。 随入射声波频率继续升高，隔声量反而 程6dB的斜率下降。 随着声波频率的增加，共振减弱，直至 下降，曲线上出现低谷，这是吻合效应的 消失，隔声量总趋势上升。 缘故。 共振区的大小与墙板的面密度、形状、 越过低谷后，隔声量以每倍频程 10dB 安装方式和阻尼有关。 趋势上升，接近质量控制的隔声量。 隔声构件，共振区越小越好。
物理性污染控制期末复习知识点
物理性污染控制期末复习知识点第一章绪论1.物理性污染特点：1.能量的污染2.普遍为局部性污染，区域性和全球性较少见3.无残余物质存在，一旦污染源消失，污染也就消失4.引起物理性污染的声、光、电磁场在环境永远存在，本身对人体无害，只是环境中含量过高或过低才造成污染或者异常。
2.环境污染：1.化学性污染2.生物性污染3.物理性污染（注：前两个属于物质污染，最后一个属于能量污染）第二章噪声污染及其控制（一）概述1.噪声的定义：物理学观点：不同频率和强度的声波无规律地组合心理学观点：人们不需要的声音2.噪声的特点：.1.局部性2.无残余污染物，不积累3.噪声源停止，污染消失4.能量小，利用价值不大3.噪声控制的途径：1.从声源上降低噪声（最根本有效）：1.降噪材料2.改进设备结构3.改善传动装置4.改革工艺生产2.从传播途径上降低噪声（最常用）：1.闹静分离2.利用声源指向性降低噪声3.利用地形4.绿化3.在接收点进行防护（最无奈）：隔声岗亭、耳塞等（二）声学基础1.声波的组成：空气介质中中声波为纵波，固体液体介质中声波既有横波也有纵波2.声波基本物理量：频率、波长、声速（空气中为340m/且固体>液体>气体）3.声音的波动方程：.1.运动方程（牛顿第二定律）2.连续性方程（质量守恒定律）3.物态方程（绝热压缩定律）4.名词解释：频程:把频率变化范围划分为若干较小段落，称为频程波阵面：同一时刻相位相同的轨迹平面声波：波阵面和传播方向垂直的波称为平面声波声压：局部空气产生压缩或者膨胀，在压缩的地方压强增大，在膨胀的地方压强减小，这样在原来的大气压上产生了压强的变化，此压强变化由声波引起，称为声压瞬时声压：声场中某一瞬时声压值称为瞬时声压声能密度D：单位体积介质所含的声波能量声强I：声波传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的平均声能量声功率W：声源单位时间内辐射的声能量声压级：声强级：声功率级：5.计算题：6.温度升高，声速增大，白天高度升高温度降低，夜间高度升高温度升高7.声影区：声线不能到达的地方8.温度、风速对声传播的影响（图是重点）9.声源的指向性与频率有关:频率越高，指向性越强10.噪声在传播中的衰减：1.扩散引起的衰减2.空气吸收引起的衰减3.其他原因（植被、土地表面结构等）（三）噪声的评价和标准1．频率：20Hz—20kHz（次声，可听，超声）声压：2某10^-5Pa—20Pa（可听阈，痛阈）2.人耳对强度（声压级）相同而频率不相同的声音有不同的响度感觉3.响度：描述声音大小的主观感觉量，单位是“宋”（one）定义1000Hz纯音声压级为40dB时的响度为1one响度级：调节1000Hz，声压级为40dB的纯音，让某声源的噪声听起来与该纯音一样响，则噪声的响度级等于此纯音声压级值，响度级的单位是“方”（phon）3.等响曲线（图P31）:响度级，声压级，频率之间的关系曲线，每条曲线是相同响度的声音对应点的连线，相当于声压级不同，频率不同，但响度级相同的声音的连线、（对曲线的三方面解释：1.最下面和最上面的两条线分别为可听阈和痛阈2.低频部分声压级高，高频部分声压级低，说明人耳对低频不敏感而对高频敏感3.声压级高于100dB时曲线变平，说明人耳分辨高低频的能力变差，此时响度级与频率关系不大，主要取决于声压级）4.计权网络：为使声音的客观量度与人耳的听觉主观感受接近一致，模拟人耳的听觉特性，在测量仪器中安装一套滤波器，称为计权网络。
物理性污染控制习题答案解析第二章
物理性污染控制习题答案 第二章噪声污染及其控制1. 什么是噪声？噪声对人的健康有什么危害？答：噪声是声的一种,是妨碍人们正常活动的声音；具有声波的一切特性；主要来源于固体、液体、气体的振动；产生噪声的物体或机械设备称为噪声源。
噪声对人的健康危害有：引起耳聋、诱发疾病、影响生活、影响工作。
2. 真空中能否传播声波？为什么？答：声音不能在真空中传播，因为真空中不存在能够产生振动的弹性介质。
3.可听声的频率范围为20～20000Hz,试求出500 Hz 、5000 Hz 、10000 Hz 的声波波长。
解：, c=340m/s,3400.6815003400.068250003400.0034310000c fm m m λλλλ======= 4. 声压增大为原来的两倍时，声压级提高多少分贝？ 解：2'20lg , 20lg 20lg20lg 2000'20lg 26()p ppe e e L L p p p pp L L L dB p p p===+∆=-==5.一声源放在刚性面上，若该声源向空间均匀辐射半球面波，计算该声源的指向性指数和指向性因数。
解：22S 4==2 DI=10lg 10lg 2 3.01W S 2S WS Ir Q Q I r θππ=====半全，半全6.在一台机器半球辐射面上的5个测点，测得声压级如下表所示。
计算第5测点的指向性指数和指向性因数。
解：0.18.58.78.68.48.91110lg(10)10lg (1010101010)86.6()510.110220.10.10.1(8986.6)01010 1.7420.1102010lg 10lg1.74 2.4L n pi L dB p n iLp L L I p p p p Q I L p pp DI Q θθ==++++=∑=--=========.7.已知某声源均匀辐射球面波，在距声源4m 处测得有效声压为2Pa ，空气密度1.23/kg m 。
物理性噪声污染
扰比白天大，所以将夜间噪声进行增加10dB
加权处理，再用能量平均的方法计算出的24
小时A声级的平均值，称为昼夜等效声级，
用Ldn表示。
四、 噪声污染控制技术
与噪声传播过程有关的三个因素即声 源、传播途径和接收。因此噪声控制主 要是从这三个方面入手。
（一）声源控制：
2、工业废渣的处理和应用 钢渣：钢渣目前广泛应用与建筑材料，农 业（肥料）和冶金。 粉煤灰：主要用于制砖，也可用于水泥制 造，铺路。
第三节 放射性污染及其防治
放射性污染的特点 放射性污染的来源 放射性污染的防治 放射性污染废物的处理与处置 中国的核安全
对核试验的控诉
3、等效连续声级
对一个起伏的或不连续的噪声 ，Lp都是
以一定的时间间隔来读取，再将其按能量平
均，用一个A声级来表示该段时间内噪声的 大小。这一声级称为等效连续声级，用Leq 表示。
Leq——在T段时间内的等效连续A声级，dB LpA——t时刻的瞬时A声级,dB T ——连续取样的总时间，min
当数据符合正态分布，Leq可用下式近似
93年世界新闻摄影获奖作品
电磁辐射的特点 电磁辐射源 电磁辐射的危害 电磁辐射的防治
第五节 光污染及其防治
光污染的特点
光污染的性质
光污染的危害 光污染的防治
第六节 热污染及其防治
热污染的来源 热污染的危害 热污染的防治
三、 环境噪声评价
1、噪声的物理量和主观听觉的关系 2、计权声级和A声级（LA) 为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉 的评价量，在噪声测量仪器——声级计中设 计了一种特殊滤波器，叫计权网络。通过计 权网络测得的声压级，叫计权声压级或计权 声级，简称声级。
《物理性污染控制》噪声污染控制
对于一般的砖、石等墙，共振频率与其谐频很低，不出现在主要声频带区，通 常可不考虑，对于薄板，共振频率较高，阻尼控制区可出现在很宽的声频带， 需予以防止。
第II区—质量控制区：
墙板隔声量受墙板惯性质量的影响。面密度越大，隔声量越高。隔 声量随频率增加，以斜率6dB每倍频程直线上升。
2.4.3 单层均质墙的隔声性能 （1）单层均质墙的频率特征
频率特性
单层匀质墙的隔声性能主要由墙板的面密度、刚度和内阻 尼决定，在入射声波的不同频率范围，可能某一因素起主 要作用，从而出现该区隔声性能上的某一特点。
第2章 噪声污染控制
2.4 隔声
2.4.3 单层均质墙的隔声性能 （2）单层均质墙的隔声量和质量定律
第III区—吻合效应区：
随着入射声波频率的继续升高，隔声量反而下降，出现一个深深的 低谷（吻合效应），越过低谷，隔声量以每倍频程10dB趋势上升， 进而逐渐接近质量控制的隔声量。
临界吻合频率
吻合效应：
一定频率的声波以某一角度投射到墙板上，会激起构件的弯曲振动，若 入射声波的波长在墙板上的投影=墙板固有弯曲波波长（墙板弯曲波振 动的振幅达到最大），向墙板的另面辐射较强的声波，墙板的隔声量明 显下降。对应“吻合频率”。
空气层附加隔声量，查图
(m1 m2 200 kg / m2 ) (m1 m2 200 kg / m2 )
单层墙的平均隔声量： R 16 lg m 8 (m 200 kg / m2 )
R 13.5lg m 14 (m 200 kg / m2 )
1. 双层加气混凝土墙 2. 双层无纸石膏板墙 3. 双层纸面石膏板墙
fc
=
c2
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总声压级：Lpt
n
0.1Lpi
Lp 10lg 10
i 1
Lpt 10lg[100.1Lps 100.1LpB ] Lps 10lg[100.1Lpt 100.1LpB ]
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加
3.2.2 声压级的叠加
（2）声压级相减(图表法)：
背景噪声：L pB 机器： Lps 总声压级： Lpt
例如声音在大气中传播，白天由于太阳的照射，使地 面及地面附近的空气温度上升，比高处温度高，所以低层 声速大，高层声速低，这样声音声级向上弯曲。晚上则相 反，地面温度低，声速小，高层温度高，声速大。故向下 弯曲，折向地面，所以夏日晚上声音传播的距离比白天传 的距离远。
c 331 .4 0.61t (m / s)
D D1 D2 ... Dn
D
pe2
0c2
有效声压叠加： pt2 p12 p22 p32 ... pn2 瞬时声压的叠加： pt p1 p2 p3 pn
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 13..32.噪2 声声的压传级播的特叠性加（不相干波）
声波的反射、折射定律
若c2 >c1，则 t i，即折射线偏离法线，
若 c2 c1 ， 折向法线。
噪声的特性与计算
3.3 平面波的反射、透射和折射 3.3.1 声波的反射与透射
（1）声波的反射和折射
声波发生折射的原因是由于在不同介质中特性阻抗不同 引起的。若在同一种介质中声速不同则声线也会发生偏转。
F0
=
tan-1
[
( pA1 sin ( pA1 cos
F1 F1
+ +
pA2 pA2
sinF2 ) cosF2 )
]
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 13..32.噪1 声相的干传波播的特叠性加
p
2 At
p
2 A1
p
2 A2
2 pA1 pA2
cos(2
1)
p
2 At
20c2
Lps 10lg[100.1Lpt 100.1LpB ]
设：
DLps
=
Lpt
-
L ps
DLps = -10 lg[1-100.1(Lpt-LpB) ]
Lps
=
Lpt
- DL ps
Lpt-LpB 0 1 2
3
4
567
8
9 10 11- 13- >15
12 14
∆ Lps 3 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 84 87 90 95 96 91 85 80
不同频率声波的叠加
n
0.1Lpi
Lp 10lg 10
i 1
19
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 3.2.2 声压级的叠加 （2）声压级相减：
背景噪声：LpB 机器： Lps
i r t ——入射角、反射角、折射角
噪声的特性与计算
3.3 平面波的反射、透射和折射与衍射 3.3.1 声波的反射、透射与折射
斜入射
垂直入射噪声的特性与计算（来自）声波的反射和折射1.c1
2.c2
各角度满足以下关系:
s s
i in t
in i
r
c2
c1
界面处不同介质内声压连续、 法向振动速度相同条件
D
pe2
0c2
D D1 D2 ... Dn
p
2 At
p
2 A1
p
2 A2
2 pA1 pA2 cos(2
1)
pt2 p12 p22 p32 ... pn2
频率相同，相位差变化； 频率不同，相位差固定； 频率不同，相位差变化。
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 13..32.噪1 声不的相传干播波特的性叠加（噪声）
噪声的特性与计算
3.3 平面波的反射、透射和折射与衍射
3.3.1 声波的反射与透射与折射
垂直入射声波的声压反射系数和透射系数
p1 pi pr pAi cos cos t k 1x pAr cos cos t k 1x
对于相干波
D
D1
D2
pA1 pA2
0c2
cos(2
1 )
13
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 13..32.噪1 声相的干传波播的特叠性加
2 1
±2nπ ±(2n+1)π
D
D
D1
D2
pA1pA2 0c 2
D
D1
D2
pA1pA2 0c 2
pAt
pAt pA1 pA2 pAt pA1 pA2
在晴朗的白天，大气温度随高度增高而下降，声速将随高度增加而降 低，声线向上空弯曲，声源辐射的噪声在距声源一定距离的地面上方掠过， 在较远处形成声影区。而夜间正好相反，声线向下弯曲。 （枫桥夜泊：夜半钟声到客船）
29
有风时，声速应叠加上风速。 由于风速一般随高度增加而增大， 因此顺风时，叠加的结果使声速 随高度增加而增大，声线向地面 弯曲；当逆风时，叠加的结果正 好相反，声线将向上空弯曲，距 声源一定距离处形成声影区。
瞬时声压的叠加： pt p1 p2 p3 pn p(x,t) pA cos(t kx)
pt p1 p2 pA1 cos(t 1) pA2 cos(t 2 ) pAt cos(t 0 )
pA2t = pA21 + pA2 2 + 2 pA1pA2 cos(F2 - F1)
p u
0c
4
上一讲回顾：
(6) 平均声能密度：
D
pe2
0c2
(7) 声强（W/m2） ：I DV Dc pe2
St
0c
(8) 声功率（W） ：
W
IS
pe2
0c
S
S
pe
ue
S
0
c ue2
5
上一讲回顾：
(9) 声压级(dB)：
Lp
20 lg
pe p0
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加
声级的单位dB（分贝）是对数单位，因此声级的求 和叠加不能像一般的自然数直接进行，应按能量相叠加 的关系进行运算。
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 3.2.1 相干波的叠加 声波的叠加原理是：多列声波合成声
场的瞬时声压等于每列波瞬时声压之 和。用数学式表示为：
0c2
p pA 2
3.2 声波的叠加
3.2.1 相干波的叠加
(t 1) (t 2 ) 2 1 2 (x2 x1) / (1 63)
从式（1-63）看出，ΔΦ与时间t无关，又因在声场 中某固定点的x1、x2为定值，所以ΔΦ为定值。
这种具有相同频率、相同振动方向和固定相位差的声 波称为相干波。
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 3.2.3 声强级相加
I I1 I2 I3 In
LI
10lg
I I0
10lg
I I0 i 10lg(I1 I2 I3 In ) 10lg I0
10lg(I1 I2 I3 In ) 120
上一讲回顾：
(1) 有效声压（Pa）：pe
1 t p2dt pA
t0
2
(2) 声速（m/s）：
c p0 0
(3)
n
倍频程：
f2 f1
2n
f0 f2 f1
3
上一讲回顾：
(4) 质点振动速度有效值（m/s）：
ue
uA 2
pA
20c
(5) 声阻抗率(Pa·s/m) ：
zs
22
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 3.2.4 声功率级相加
W W1 W2 W3 Wn
LW
10lg W W0
10lg
Wi W0
10lg(W1 W2 W3 Wn ) 10lg W0
10lg(W1 W2 W3 Wn ) 120
干涉现象：两列相干波在空间某些地方振动始终加强，而在另一些 地方振动始终减弱的现象。声压值随空间不同位置有极大值和极小 值分布的周期波叫驻波，其声场称为驻波声场。驻波的极大值和极 小值分别称为波腹和波节。当pA1与pA2相等时，驻波现象最明显。
噪声的特性与计算
3.2 声波的叠加 13..32.噪1 声不的相传干播波特的性叠加（噪声）
pA21
20c2
pA2 2
20c2
2
pA1
pA2 cos(2 20c2
1 )
p2
0c2
p12
0c2
p22
0c2
pA1 pA2 cos(2 0c2
1 )
D
D1 D2
pA1 pA2 cos(2 0c2
1 )
声能量的叠加并不是简单的算术相加
D
pe2
第二章 噪声污染及其控制
3 噪声的特性和计算 3.1 声场 3.2 声波的叠加 3.3 平面波的反射、透射、折射与衍射 3.4 噪声在传播中的衰减