物理性污染控制第二章噪声污染及其控制第2节声学基
《物理性污染控制》噪声污染及其控制
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
+ +
物理性污染控制概括与噪声
声音的频谱
频程及频谱
频程（频带、带宽）：将可听声的频率（ 20Hz-20kHz）范围按倍数变化，划分为若 干较小的频段，通常称为频程。
次声波：不易衰减，波长很长而绕开障碍物发生衍射。 超声波：方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声
能。
在噪声测量中，常用的有倍频程和1/3倍 频程。
第一节 概述
问题一：为什么要学习这门课程？
生
活
中
的
各
种
空调系 统噪声
投影机噪 声
噪 声
噪声的分类
噪声源
噪声的分类有哪 些？
噪声的特点与影响
特影点响
噪声污染的特点
噪声污染与水污染、大气污染相比 ，具有以下四个特点：
1、噪声污染是感觉公害 2、噪声污染具有局部性和分散性 3、噪声污染具有能量性 4、噪声污染危害的间接性和慢性 5、噪声污染具有波动性和难避性
噪声控制的途径
1、声源控制 2、传播途径措施 3、接收点防护
摩托车消声器 无声手枪 机器加外罩 在机器下垫泡沫等减震 禁鸣喇叭 工业区和生活区分开 限制娱乐场所营业时间
隔音板 直属造林 关门窗
带隔音耳塞 捂住耳朵
第二章 噪声污染及其控制
第二节 声学基础
Pe：有效声压，Pa P0：参考声压，P0 = 2×10-5 Pa
声压级计算
声压级相加 声压级相减 声压级平均
声压级的叠加是能量的叠加
a. 公式法：
L 1 21l0 1 gL 1 /1 0 ( 0 1L 2/0 1)0
b.查表法： 应用分贝相加曲线计算
b 图表法计算
计算步骤： 1.把各个给定声压级按大小顺序排列； 2.求出相邻声压级的差△Lp ; 3.查分贝相加曲线，得出△L’; 4.根据公式计算出合成声压级LpT ；
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物理性污染控制期末复习知识点第一章为绪论1.物理性污染特点：1.能源污染2.普遍为局部性污染，区域性和全球性较少见3.无残留材料。
一旦污染源消失，污染就会消失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化学污染2生物污染3物理污染（注：前两种为物质污染，后一种为能源污染）第二章噪声污染及其控制（一）概述1.噪声的定义：物理观点：不同频率和强度的声波不规则地组合在一起心理学观点：人们不需要的声音2.噪声特征：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.噪音控制方法：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.改皮革加工生产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.利用地形状4绿色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.声波的基本物理量：频率、波长和声速（空气和固体中340m/s>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.术语解释：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：波前垂直于传播方向的波称为平面声波声压：局部空气被压缩或膨胀，压缩处压力增大，膨胀处压力减小，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：单位时间内沿声传播方向垂直通过的单位面积平均声能W：单位时间内声源辐射的声能声压级：声强级：声功率级：5.计算题：6.随着温度的升高，声速增加，白天高度增加，温度降低，夜间高度增加，温度升高7.声影区：声线不能到达的地方8.温度和风速对声音传播的影响（图为关键）9.声源的指向性与频率有关:频率越高，指向性越强10.传播过程中噪声的衰减：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、地表结构等）（三）噪声的评价和标准1.频率：20Hz-20KHz（次声、可听、超声波）声压：2*10^-5pa-20pa（可听阈值、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知。
物理性污染ppt噪声
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（2）斯蒂文斯响度
针对宽频带噪声，考虑了复合声的响度的掩蔽效应， 得出等响指数线。对带宽掩蔽效应考虑了计权因素， 认为响度最大的频带贡献最大，其他频带声音被掩蔽。
宽频带连续噪声的总响度计算（ISO 532-1975）：
① 频带划分，测量各频带的声压级； ② 从图中查出各频程声压级对应的响度，找出最大值Nmax； ③ 计算：
D计权网格
主要用于航空噪声的测量。
由平直响应到A、B、C计权的声级转换表
频率 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160
A计权 -70.4 -63.4 -56.7 -50.5 -44.7 -39.4 -34.6 -30.2 -26.2 -22.5 -19.1 -16.1 -13.4
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5.1.4 累计百分声级 5.1.5 LKZ-噪声污染值 5.1.6 噪声评价数曲线 5.1.7 噪声地图 5.1.8 城市环境噪声评价
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《物理性污染控制》课程教学大纲
《物理性污染控制》教学大纲习题要点：声压级、声功率级的计算；声压级的叠加；声压级的衰减计算。
第三节噪声的评价与标准1. 噪声的评价量2. 环境噪声评价标准和法规习题要点：响度级、等效连续A声级、噪声暴露率和噪声评价数的计算第四节噪声控制技术概述1. 噪声控制基本原理和原则2. 噪声源分析3. 城市环境噪声控制第五节吸声与室内声场1. 材料的声学分类和吸收特性2. 多孔性吸声材料3. 共振吸声结构4. 室内声场和吸声降噪5. 吸声降噪设计实例习题要点：吸声系数、混响时间和吸声量计算；吸声降噪设计计算第六节隔声技术（4学时）1. 隔声的评价2. 单层均质密实墙的隔声3. 双层隔声结构4. 隔声间5. 隔声罩6. 隔声屏7. 隔声设计实例习题要点：平均隔声量、临界吻合频率和插入损失的计算；隔声间、隔声罩和隔声屏的设计计算。
第七节消声器1. 消声器的分类、评价和设计程序2. 阻性消声器4. 阻抗复合式消声器5. 微穿孔板消声器6. 扩散消声器7. 消声器设计实例习题要点：消声量的计算；阻性消声器、抗性消声器的设计计算。
本章重点、难点：噪声的评价量；噪声的衰减；吸声、隔声和消声器的降噪原理及降噪量的计算本章教学要求：了解噪声的来源与危害；理解噪声的传播规律；掌握声压级、A 声级、等效连续A声级、噪声评价数等噪声评价量的含义；掌握噪声级在传播过程中的衰减规律；理解噪声的控制方法和策略；掌握噪声在室内传播规律以及吸声降噪的降噪原理及其适用范围；掌握隔声间、隔声屏、隔声罩的隔声原理及隔声计算；掌握阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合型消声器的消声原理及消声计算；了解吸声材料的种类和特性。
第三章振动污染及其控制第一节振动及其危害1. 振动的基本概念2. 振动的危害第二节振动的评价与标准1. 振动的评价量2. 振动标准习题要点：加速度级和振动级的计算第三节振动控制的基本方法1. 振动的传播规律2. 振动控制的基本方法第四节隔振原理1. 振动的传递与隔离2. 隔振的力传递率第五节隔振元件1. 金属弹簧减振器3. 橡胶隔振垫4. 其他隔振元件5. 隔振设计实例习题要点：金属弹簧减振器和橡胶隔振垫的设计计算第六节阻尼减振1. 阻尼减振原理2. 阻尼材料3. 阻尼减振措施本章重点、难点：振动的评价；振动的传递；隔振原理及计算本章教学要求：了解振动的危害；熟悉振动的传播规律和控制方法；掌握隔振的基本原理，会进行常见金属弹簧减振器、橡胶隔振垫等隔振元件的设计；熟悉阻尼减振的措施。
物理性污染控制概述与噪声(ppt 55页)
19
◆ 频率在频谱范围内是连续的。其声能也连 续地分布在所有频率范围内，形成一条连 续的曲线。
◆ 大部分噪声属于连续谱。
20
◆ 是连续频率和离散频率组合而成的频谱，有 调噪声的频谱为复合谱。
空气压缩和膨胀，温度相应升高和降低， 产生温度梯度，以热传导方式发生热交换；
空气中相邻质点运动速度不同而产生黏滞 力。
（2）热弛豫声能耗散
声波扰动，使空气分子的平动能、转动 能和振动能三种能量平衡破坏，建立新 的平衡，声能被耗散，此过程称为热弛 豫过程。
51
2、空气吸收引起的衰减
声波在空气中传播的衰减系数a
36
声波的传播特性
37
38
相干波：具有相同频率、相同振动方向和固 定相位差的声波。
两列相干波的合成声压为： P=P1+P2 =PA1cos（ωt-Φ1）+ PA2cos（ωt-Φ2） = PAtcos（ωt-Φo）
合成后的声波仍是一个同频率的声波。
39
一般由几个声源发出的声波或同
一声源发出的不同频率成分的波都
分析：属级的叠加 ①公式法 ②图表法
32
声压级相减
a. 公式法：
Lps1l 01 gLp 0 ( /10 -1Lp 0 B /1) 0
LpB：背景噪声 Lp：背景噪声和被测对象的总声压级 Lps：被测对象真实的声压级
b.查表法： 应用分贝相加曲线计算
例题：
在车间内测量某机器的噪声，在机器运转时 测的声压级为87dB，该机器停止运转时的背景 噪声为79dB，求被测机器的噪声级。
[课件]物理性污染控制_第二章_噪声污染及其控制_第2节声学基本知识PPT
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0 . 1 L L 0 . 1 L p p p 1 1 L 1 0 l g 1 0 1 0 p
L L 1 0 l g 11 0 p p 1
0 . 1 L p
'
令：
L 10 lg 1 10
'
0 . 1 L p
5. 频谱与频谱分析
频谱：指组成声音的各种频率的分布图形。 频谱分析：对噪声源发出声音的声压级 （声强 级、声功率级）在各频率的分布特性进行 分析，考察频谱特征。这种对噪声频谱特征 的分析叫做频谱分析。 频谱图：以频率为横坐标，声压级（声强 级、声功率级）为纵坐标，描述噪声强度 与频谱关系的图。
△L’p=0.8
102.6
△L’p=0.1
97
102.7
95
合成声压级P总≈102.7 dB
80
(3) 声压级相减
用仪器测出的声源的声压级实际上是声源与
背景噪声的总声压级。所以在有背景噪声的
环境中，声源的声压级无法直接测得，只能
根据总声压级和背景声压级求得。
由 L 1 0 lg 1 0 p
外弦a1(440Hz)空弦音
二 胡 声 音 的 频 谱 图
内弦d1(293.67Hz)空弦音
声音频谱类型：
线状谱：一系列离散频率的纯音组成的频谱， 频谱图是离散的竖直线段。[一些乐器的声音、
周期或间断振动的声源产生的声音。]
与振动相同的声波频率称为基频；频率等于 基频整数倍的称为谐波频率。 连续谱：声能连续分布在宽广的频率范围内，
（1）声压：受声波的传播扰动，局部空气产生 压缩或膨胀，压缩的地方压强增大，膨胀 的地方压强缩小，这样在原来的大气压上 产生压强的变化，此压强变化称声压。
物理性污染控制习题答案解析第二章噪声部分
物理性污染控制习题答案解析第二章噪声部分WORD格式可编辑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：c, c=340m/s, f340? 340?340? 声压增大为原来的两倍时，声压级提高多少分贝？解：p2p'eL?20lg,L?20lge?20lgpppp00?L?L'?L?20lg2?6(dB)ppppe?20lg2p05.一声源放在刚性面上，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：W2SSIQ半=全=4?r2?2， DI=10lgQ?10lg2?WSI半2?rS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。
1 2 3 4 5 测点 85 87 86 84 89 声压级/dB 专业知识整理分享WORD格式可编辑解：10lg(10)10lg1()(dB)pn5i(89)0. 101010lgQ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/m3。
使计算测点处的声强、质点振动速度有效值和声功率。
22ppDVI??Dc,D?e2,W?IS,W?eS?puS?pcu2See0e?c?cS?t00解：pueu?,u?Ae?ce20p22e2I10?3(W/m2)??34002pppeAA2u? e?????10?3m/se??34022?c2?c000W?IS??10?3?4??42?(W)u8.在半自声场空间中离点声源2 m处测得声压的平均值为88 dB，求其声功率级和声功率；求距声源5m处的声压级。
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_第二章_噪声污染及其控制_第2节声学基PPT精品文档85页
40
轻声耳语
0.00063
30
树叶飘动声
0.00020
20
常见的声压级范 围如右图所示：
2. 声强和声强级：
（1）声强：在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，称为声强，
用
I=W/A
I 表示，单位：瓦每平方米 。
声压和声强都是度量声音大小、强弱的物理量。 声压是用力的关系说明声音的强弱，声强是
为什么要用“级”表征声音的大小？ 用声压绝对值表示声音强弱不方便。从闻 阈声压2×10-5Pa到痛阈声压2×101Pa，声 压绝对值相差100万倍。采用与基准值的 相对值较方便。
级的概念：1个量的级是这个量与同类基准值
之比的对数，用L表示。
表达式：
L logr
X X0
r＝10时，级的单位为贝（耳），工程上常用分
2.2.2 声波的物理量度
1. 声压、声压级
（1）声压：受声波的传播扰动，局部空气产生 压缩或膨胀，压缩的地方压强增大，膨胀 的地方压强缩小，这样在原来的大气压上 产生压强的变化，此压强变化称声压。
p(PP0)
瞬时声压：声场中某一瞬时的声压值 峰值声压：一定时间间隔内最大一瞬时声压
值 有效声压（pe）：在一定时间间隔（周期的整
第二节 声学基础知识
2.1 声音的产生和传播 2.2 声波的描述 2.3 声波的传播特性 2.4 声源的指向性
2.1 声音的产生和传播
物体的振动是产生声音的根源。
声源：把产生声音的振动物体称作声源。
点声源：声源尺寸远小于测点到声源距离时，声波 以球面波形状较均匀地向各个方向辐射。
W 0基 准 声 功 率 ； W 0 1012W 。
物理性污染控制(第二章 噪声)
目前，噪声污染投诉在环 境投诉中所占比例是最高的。
5
第一节 概 噪声的种类
述
按来源：分为自然噪声和人为噪声； 按频率分布可把噪声分为低频（＜500Hz）、中频（500～ 1000Hz）和高频（＞1000Hz）噪声； 按城市环境噪声的来源可分为交通噪声、工业噪声、建筑施工 噪声、社会生活噪声； 按噪声源的时间特性分为稳定噪声和非稳定噪声； 工业噪声按发声机理可分为机械噪声（纺织机、球磨机、电锯 等）、空气动力性噪声（鼓风机、空压机等）、电磁噪声（发 电机、变压器等）。
对睡眠（30~50dB）、交谈、通讯、思考及工作效率的 影响； 噪声级/dB 保持正常的谈话距离/m 噪声级 主观反映 保持正常的谈话距离 通讯质量 引起人体生理机能不良反应;（神经系统、消化系统、 45 11 很好 心血管系统） 安静 55 3.5 好 影响心理状态； 稍吵 65 1.2 吵 较困难 影响胎儿及儿童的发育； 75 0.3 很吵 困难 损害视力； 85 0.1 No way 巨吵 对动物的影响； 对仪器设备、建筑结构的影响。 10
15
第二节 声学基础 二、声波的基本物理量
声压（ 声压（p14） ） 波长 周期 频率 声速 p=(P-P0) λ=c/f T f =1/T c 帕斯卡（ ） 帕斯卡（Pa） 米（m） ） 秒（s） ） 赫兹 （Hz） ） 米/秒（m/s） 秒 ）
16
第二节 声学基础
气体中的声速为：
c =
γp 0 ρ0
7
建筑施工
城市环境噪声
来自生产过程中机械振动、 来自生产过程中机械振动、 摩擦、 摩擦、撞击以及气流扰动产生的 声音。一般纺织厂噪声为90 90～ 声音。一般纺织厂噪声为90～ 106dB，机械工业80 120dB， 80～ 106dB，机械工业80～120dB，大 型球磨机120dB 风铲、风镐、 120dB， 型球磨机120dB，风铲、风镐、 大型鼓风机130dB以上。 大型鼓风机130dB以上。 130dB以上
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》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
物理性污染控制 噪声控制技术消声课件
? 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
? ?P
LA ? ? ? 0
式中，LA ——消声量，dB；
l S
(2-169)
P——消声器通道断面的有效周长， m；
S——消声器通道的有效截面积， m2；
l ——消声器有效长度，m；
四 阻抗复合式消声器 五 微穿孔板消声器 六 消声器的设计
12
二 阻性消声器
(一)阻性消声原理 (二)阻性消声器的结构形式 (三)阻性消声器性能的影响因素
13
(一)阻性消声原理
? 阻性消声器 ：利用吸声材料消声的吸收型消声器 。吸声材料相当于电阻，故称阻性消声器。
? 原理：将吸声材料固定在 气流通道内，利用声波在 多孔吸声材料中传播时， 因摩擦阻力 和粘滞阻力 将 声能转化为热能，达到消 声的目的。
0.10
0.15
0.20
0.25
0.040 0.070 0.105 0.144
0.50
0.60
0.70
0.80
0.329 0.489 0.607 0.732
0.30 0.185 0.90 0.863
0.35 0.230 1.00 1.00
0.40 0.277
式（2-169）和式（2-170）大致相同，仅仅是对吸声系数α的修正不同。 19
?由表2-19 确定 ? ?? 0 ?，即可用式（2-169）计算消声量。
?式(2-169)未考虑气流条件，在低、中频时，计算值与实测值基 本相等，但在高频时，计算值往往高于实测值。 ?设计阻性消声器时，尽可能选用吸声性能好的多孔材料，并详 细计算通道的几何尺寸，对于相同截面积的通道， P/S值以矩形 最大，圆形最小。
物理性污染控制 第二章 第二节 噪声基础
理想媒质中，声强与声压的关系式
I pe2
0c
（2-33）
通常影响声强的因素很多。如声源辐射具有一I 定的指向性， 声波在传播过程中会发生反射、折射、扩散衰减和被吸收 等现象，这些因素都使声强随距声源距离的增加而降低， 说明声强与环境有关。
（四）声能密度、声强和声功率
声波在传播过程中，同一时刻相位相同的轨迹称 为波阵面。
波阵面与传播方向垂直的波称平面声波
声线—自声源发出的代表能量传播方向的直线。
（一）声压波动方程
均匀波动的平面声波的声压波动方程为
2 p 1 2 p x2 c2 t 2
（2-18）
式(2-18)的一般解为
p 1(ct x) （2-21(9c）t x)
球面声波：在各向同性均匀媒质中，点声源声
波向各方向传播的速度相等，形成以声源为中 心的一系列同心球面，这样的波称为球面波。
六 球面波
球面波声压与半径 r 和时间 t 的函数关系为
p(r,t)
A cos(t
r
kr)
(2p-A41c)os(t
kr)
r 式中，pA
，A r
为p球A 面波的振幅，与半径
空气中声波是一种纵波。
横波：质点振动方向与声波传播方向相互 垂直的波。具有交替出现的波峰和
波谷
固体和液体中，既可能是纵波，也可能是横波。
二 声波的基本物理量
c
频率 f
波长
声速 c
频率 f 描述声音特性的主要物理量！
频率（f ）：每秒质点振动的次数,Hz；
媒质每秒钟振动的次数越多，其频率就越高。
是以质速点度振c传动播速出度去的。有效值
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（2）声压级的相加
n个声源互不干涉(p24)
几种声音同时发生，则总的声压级不是各声压级 的简单算术和，而是按照能量的叠加规律，即压 力的平方进行叠加。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
代入上式：
P20例题1-2(展示用EXCEL解题2-2）
声压级单位：分贝，用dB表示。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
某些环境下的声压和声压级
环境
声压（Pa） 声压级（dB）
锅炉排气放空，距喷口1米
200
140
铆钉枪，大型罗茨风机
63
130
汽车喇叭，距人1米，大型球磨 机
20
120
柴油机
6.3
110
离心风扇
0.63
90
公共汽车上
0.20
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
6. 总声压级的计算【自学P19-22】
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
6.总声压级的计算【自学P19-22】
（1）声强级和声功率级的相加：声强和声功 率表征的是能量，由于能量可以相加，所 以，总声强或总声功率可以由各声源的代 数相加得到，然后计算声强级和声功率级。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
平面波：面声源形成的声波，如活塞在气缸中 推拉
球面波：点声源形成的声波，波阵面为同心球 面
柱面波：波阵面为同轴柱面。声压振幅沿轴向 分布均匀，沿径向与距轴的距离平方根成反比
解二:查表法
计算时先将声压级从大到小排列，再按由大到小 的顺序进行计算。
100
△L’p=1.8
97
101.8
△L’p=0.8
95
102.6
△L’p=0.1
102.7
合成声压级P总≈102.7 dB
80
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
(3) 声压级相减
§ 用仪器测出的声源的声压级实际上是声源与 背景噪声的总声压级。所以在有背景噪声的 环境中，声源的声压级无法直接测得，只能 根据总声压级和背景声压级求得。
级的概念：1个量的级是这个量与同类基准值 之比的对数，用L表示。
表达式：
r＝10时，级的单位为贝（耳），工程上常用分 贝表示级，符号为dB。 r＝e时，级的单位为奈培(Np), 1Np＝8.686dB
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
声压级：该声音的声压与参考声压的比值取以10 为底的对数再乘20，即：
分析叫做频谱分析。
§ 频谱图：以频率为横坐标，声压级（声强
级、声功率级）为纵坐标，描述噪声强度与
频谱关系的图。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
外弦a1(440Hz)空弦音
二
胡
声
音
的
频
谱 图
内弦d1(293.67Hz)空弦音
声音频谱类型：
§ 线状谱：一系列离散频率的纯音组成的频谱， 频谱图是离散的竖直线段。[一些乐器的声音、
0.8
值 表
8
0.6
：
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.5
10
0.4
11、12
0.3
13、14
0.2 物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
课本p20-21
△Lp’
△Lp
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
图表法计算总声压级
1. 把要相加的分贝值从大到小排列，按由大到小的顺 序进行计算；
2. 用第一个分贝值减第二个分贝值，得△Lp； 3. 由△Lp查上图或上表得△L’p，然后按下式计算出第
区别于声强与声功率 声强：单位时间单位面积的平均声能量 声功率：单位时间内辐射的总的声能量
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
5. 频谱与频谱分析
§ 频谱：指组成声音的各种频率的分布图形。
§ 频谱分析：对噪声源发出声音的声压级
（声强
级、声功率级）在各频率的分布特性进行分
析，考察频谱特征。这种对噪声频谱特征的
痛阈声压是20 N·m-2。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
（2）声压级
§ 为什么要用“级”表征声音的大小？ § 用声压绝对值表示声音强弱不方便。从闻 阈声压2×10-5Pa到痛阈声压2×101Pa，声 压绝对值相差100万倍。采用与基准值的 相对值较方便。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
（2）声强级：该声音的声强与参考声强的比值 取以10为底的对数再乘以10，即：
声强级单位：dB。
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3. 声功率和声功率级
（1）声功率：声源在单位时间内辐射的总能量， 单位：瓦。
意义：声功率是衡量声源输出声能量大小的 基
周期或间断振动的声源产生的声音。]
与振动相同的声波频率称为基频；频率等于 基频整数倍的称为谐波频率。
§ 连续谱：声能连续分布在宽广的频率范围内， 形成一条连续的曲线谱线。[大部分噪声属于连
续谱。]
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
复合谱：既有连续声音频谱，又有离散线谱。 听起来有明显的音调，称为有调噪声。
在噪音控制中，频谱图中声压级较突出的部分及 其所对应的频率是重点控制的目标。
线状谱
连续谱
复合谱
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
常见噪声的频谱图
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
频程：为方便起见，通常将宽广的音频变化 范围划分为若干个较小的频段，称为频程、 频带或带宽。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
§ 液体分子运动：在平衡位置附近振动，但由于 液体的流动性，平衡位置也可以移动。由于分 子间结合也很紧密，振动也容易从一个分子传 递给另一个分子，导致声音在液体中的速度较 大，传播较快 。
§ 气体分子运动：气体分子间距大，只有在相互 碰撞时才考虑作用力。一般情况下，分子运动 是自由运动，这就使气体不容易传递振动，因 此，声音在气体中的速度小于液体和固体中的 物理性污染控制第二章噪声污染及其
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
2.2 声波的描述
2.2.1 描述声波的基本物理量
位移 振幅
相位
位移：物体离开静止位置的距离称为位移，最大 的位移叫振幅，振幅的大小决定了声音的大小。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
1. 周期（T）： 质点振动每往复一次所需要的时间，单位：秒（s）
物理性污染控制第二章 噪声污染及其控制第2节
声学基
2020/11/22
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
2.1 声音的产生和传播
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
物体的振动是产生声音的根源。
声源：把产生声音的振动物体称作声源。
点声源：声源尺寸远小于测点到声源距离时，声波 以球面波形状较均匀地向各个方向辐射。
§ 气体分子运动的快慢和温度有关系，温度越 高，运动越快，传递振动越快。 也就是： 温度越高，声速越大 。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
声速：固体>液体>气体
§ 声速是介质特性的函数，不同介质中声速不 同。
气体中的声速：
§ 固体分子运动：分子之间力的作用使分子在 各自的平衡位置附近振动，平衡位置不能改 变。由于分子间结合紧密，振动很容易从一 个分子传递给另一个分子，导致声音在固体
一、二个分贝值之和；
4. 用第一、二个分贝和之值再与第三个分贝值相加， 依次加下去。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
例 :某车间四台机床单独运转时声压级分别为97dB 、95dB、100dB、80dB，试求车间内合成声压 级。
§ 解一、计算法
=102.6 dB
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
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由
仪器测 量噪声
得
背景 噪声
声源真 实噪声
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2.2.3 声波的类型
§ 波阵面（波的基本几何形状）：指空间同一 时刻相位相同的各点组成的轨迹曲线。 根据波振面的形状可将声波分为不同的类型。
§ 声线：常称为声射线，就是子声源发出的代 表能量传播方向的直线，在各向同性的媒质 中，声线就是代表波的传播方向且处处与波 阵面垂直的直线。
4. 声速（c）：振动在媒质中传播的速度。
室温时声速近似值（m/s）
媒质 名称
空气
水 混凝土 玻璃
铁
铅 软木 硬木
声速 344 1372 3048 3653 5182 1219 3353 4267
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
声速与温度关系
§ 气体中的声速： § c＝（331.45＋0.61t／℃）m•s-1 § 其中331.45是0度时声音在空气中速度， 就是说地面上温度每升高一度，声速增加 约0.61米／秒
线声源：如一列较长的列车；公路上长的车队等。 面声源：如透过一个壁面向开阔空间传播。
物理性污染控制第二章噪声污染及其 控制第2节声学基
声波：向前推进着的振动称为声波。 声场：有声波传播的空间叫声场。 声音传播:声源、介质 声音传播实质：是物体振动形式的传播。