噪声第八章-隔声降噪技术

❖假设：
➢声波垂直入射到墙上； ➢隔墙为单层匀质墙； ➢墙把空间分成两个半无限空间，而且墙的两侧
均为通常状况下的空气；
➢墙为无限大，即不考虑边界的影响。 ➢把墙看成一个质量系统，即不考虑墙的刚性、
阻尼；
➢墙上各点以相同的速度振动。
❖从透射系数的定义及平面声波理论，可以导出 单层墙在声波垂直入射时的隔声量
/ m2 m2)
)
2.吻合效应
产生吻合效应的条件：
DB
Cb为薄板自由弯曲波长
❖ 产生吻合效应的频率为：
A
c2 12 (1 2 )
fc 2 sin2
ED2
❖ 临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。
❖ 近似为：
c2 12
c2
fc 2 D
0.55
E
DE
8.3 双层结构隔声性能
pi 1 时产生共振。 pt
R
10
lg
பைடு நூலகம்
1
(
A 21c1
)2
隔声材料面密度
可近似为：
2
R
10
lg
A 21c1
20
lg
A 21c1
❖ 将ρ0c0=400Pa•s/m代入：
R 20 lg A 20 lg f 42
❖ 物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积质量的对数成正比； 声波的频率越高，隔声量越高。
❖ 无规入射时：
R 20 lg A 20 lg f 48
❖ 考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：
R 18 lg A 12 lg f 25
❖ 平均隔声量的经验公式（100~3150Hz）：
R 13.5lg R 16 lg
A A
14(dB), (
8(dB), (
A
A
200kg 200kg /
本章内容
8.1 隔声性能评价量 8.2 单层均质密实墙的隔声 8.3 双层结构隔声性能 8.4 组合墙的隔声量 8.5 隔声间 8.6 隔声罩 8.7 隔声设计案例
本课的重点难点
❖透射系数、隔声量、平均隔声量的计算；
❖ 用构件将噪声源和接收者分开，使声能在传 播途径中受到阻挡，从而降低或消除噪声传 递的措施，称为隔声。
8.1 隔声性能评价量
❖1.透射系数 ❖2.隔声量 ❖3.平均隔声量 ❖4.计权修正量、频谱修正量、隔声等级
1、透声系数与传声损失
反射声能 Er 入射声能 E入
根据能量守恒与转换定律
吸收声能 EA
E入 = EA + Er + Eτ
透声系数τ：
E E入
τ＜1， τ越小，
透射声能 Eτ
材料的隔声性能越好
实际工程中，也用500赫兹时的隔声量代表材 料的平均隔声量。TL500
8.2 单层均质密实墙的隔声
❖1.质量定律 ❖2.吻合效应
1.质量定律
Ⅰ a Ⅱ bⅠ
pi
p 2i
pr
p 2r
pt
o
c
D
声波在空气中传播的途 径上，当遇到墙状固体 障碍物时，由于空气与 固体介质特性阻抗的差 异，在两分层界面上将 产生两次反射和透射。
❖ 这些措施包括设置隔声墙、隔声罩、隔声幕 和隔声屏障等。如果措施得当，就能够降低 噪声级20～50分贝。
❖ 影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面：
❖ 隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素；材料 的面密度越大，隔声量就越大，增加材料的阻尼可 以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的 降低。
❖隔声间：把需要安静的场所用隔声结构围闭 起来，使外界的噪声很少传进去。
❖隔声屏：在声源与受噪声干扰的位置之间用 障板屏蔽起来，阻挡噪声向接收位置的传播。
隔声原理
声波在通过空气的传播途径中， 碰到一匀质屏蔽物时，由于两 分界面特性阻抗的改变，使部 分声能被屏蔽物反射回去，从 而降低噪声的传播。
隔声构件(sound insulator) ：具有隔声能力的屏 蔽物，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等 等
共振频率为：
fr
c
2
20 AD
隔声频率特性
❖ 入射声波频率低于共振频率：
R
10
lg
1
A 0c
2
比较：
R
10
lg
1
(
A 21c1
)2
❖ 入射声波频率高于共振频率：
R
10
lg
A 0c
4
(2kD)2
R1 R2
20 lg(2kD)
❖ 入射声波频率更高时：
隔声量出现极大值和极小值的交替变化。
层
阻 尼 材 料
吸 声 材 料
8.4 组合墙的隔声量
n
i Si
C
i 1 n
Si
i 1
1
RC
10 lg
C
n
Si
RC 10 lg n i1
Si100.1Ri
i 1
例题
某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔， 该的传声损失为50dB，在墙上开一个面积为2m2的门， 该门的传声损失为20dB，又开了一个面积为4m2的窗 户，该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗之后使 墙体的隔声量下降了多少？
例如：有两个隔声墙，其透声系数分别为0.01和0.001， 则： 其隔声量分别为
T L 1 1 0 L o g1 1 1 0 L o g0 .1 0 1 2 0 分 贝 T L 2 1 0 L o g1 2 1 0 L o g0 .0 1 0 1 3 0 分 贝
3.平均隔声量：
工程上通常将中心频率为125~2000Hz的5个倍频 程频带或100~3150Hz的16个1/3倍频程频带隔声 量的算术平均值作为构件隔声性能的单值评价量
隔声频率特性
隔声量的估算
❖经验公式：
R 16 lg A1 A2 16 lg f 30 R
❖ 平均隔声量：
R
131.65llggAA11
A2 8 R, A1 A2 14 R, A1
A2 200kg / A2 200kg
m2 / m2
多层复合隔声结构
坚实 薄板 护面
一般隔声构件的τ在
10－1 ~ 10－6
1.透射系数:
定义： 材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。
Wt Wi
It Ii
pt2 pi2
2.传声损失：TL，单位为分贝
在实际工程当中，常采用透声系数的倒数并取其常用对数 再乘以10来表示材料的隔声能力。
TL 10Log 1
τ越小，TL（R)越大，说明材料的隔声 性能越好。
❖ 构件的几何尺寸以及安装条件(包括密封状况)。
❖ 噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。 对于给定隔声构件来讲，隔声量与声波频率密切相 关，一般来讲，低频时隔声性能较差，高频时隔声 性能较好。
❖ 隔声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性设计 适合于降低该噪声源的隔声结构。
❖隔声罩：把噪声源封闭起来，使噪声局限在 一个小的空间里。