2.5噪声控制技术——隔声

利影响。
几种常用材料计算临界吻合频率的参数，可用于设计计算。
表2-14 几种常用材料的密度和弹性模量
材料名称 铝 铸铁 钢 铅 砖 混凝土 玻璃 胶合板
m E /N· -2） 7.15×1010 8.8×1010 19.6×1010 1.67×1010 2.45×1010 2.45×1010 8.5×1010 0.36×1010
气层的弹性和附加吸收作用增强声能衰减；声波传
至第二墙，再经两次反射，透射声能再次衰减，总
透射损失更大。
(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
2.双层墙的隔声特性曲线
超过 2 f 0 以后，隔声 双层隔声墙相当于一个由 c—满铺吸声材料 两层墙体与空气层组成的 曲线以每倍频程18dB b—有少量吸声材料 振动系统。 的斜率急剧上升，充 d—双层墙隔声量 分显示出双层墙结构 的优越性 进入吻合效应区后，在 当入射声波频率比双层墙共振 随着频率升高，两墙板 a—无吸声材料 临界吻合频率c 处又出现 f 频率低时，双层墙板将作整体 间会产生一系列驻波共 一隔声量低谷； 振动，此时空气层不起作用， e—单层墙隔声量 振，使隔声特性曲线上 隔声能力与同样重量的单层墙 f c 与吻合效 双层墙的当入射声波达到共 升趋势转为平缓，斜率 没有区别。 应状况取决于两层墙的临 振频率时，隔声量 为12dB倍频程； 界吻合频率。 出现低谷。
/（㎏·-3） m
2.7×103 7.8×103 7.8×103 11.3×103 1.8×103 2.6×103 2.4×103 0.5×103
轻质、高模，隔声不利 -1 E
/[㎏· m） ] （N· 0.38×10-7 0.89×10-7 0.40×10-7 6.77×10-7 0.73×10-7 1.06×10-7 0.28×10-7 1.39×10-7
R 值的大小与与入射声波的频率有关。工程中常用 125～4000Hz 6个倍频程或100～3150Hz的16个1/3倍 频程的隔声量作算术平均，来表示某一构件的隔声性 能，称作平均隔声量( R )。
3.插入损失（ IL ）
定义：离声源一定距离某处测得的隔声构件
设置前、后的声功率级LW 1 和 LW 2 之差。
R 16lg(m1 m2 ) 8 R
2 ( m1 m2 200kg / m )
(2-144)
(2-145a)
R 13.5lg(m1 m2 ) 14 R
空气层附加隔声量 ，由图2-29查得
图2-28 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
280 457 530 70 175
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 4Байду номын сангаас 43
隔声质量定律
一般情况下， fm 0c ，因此
R 20lg m 20lg f 43
(2-140)
式(2-140) 常称为隔声质量定律。它表明了单层匀质墙的隔声量与其面
密度及入射声波频率的关系。 面密度越大,隔声量越好，m 或f 增加一倍，隔声量都增加6dB。
实际上，计算的结果与实测存在差异，修正的隔声 量估算经验式
一般隔声构件的透声系数 ＜ 1,约 ＜ 为10-5～10-1，为计算方便，采用 隔声量来表示构件本身的隔声能力。

定义：等于透声系数的倒数取以10为底的对数的10倍，
1
或
透声系数

（2-135a）
I p R 10lg 20lg It pt
（2-135b）
值愈小，
R 值越大，隔声性能愈好。
几种材料的吻合谷
几种材料的厚度与临界频率的关系
二
单层匀质墙的隔声性能
(一)单层匀质墙隔声的频率特性 (二)单层匀质墙的隔声量
(二)单层匀质墙的隔声量
单层匀质墙的隔声量公式建立条件为：
(1)声波垂直入射到墙上； (2)墙将空间分成两个半无限大空间，且墙的两侧均为空气； (3)墙为无限大，即不考虑边界的影响； (4)将墙视为一个质量系统，即不考虑墙的刚度、阻尼； (5)墙上各点以相同的速度振动，
(一)单层匀质墙隔声的频率特性

隔声墙：板状或墙状的隔声构件。
单层隔声墙：仅有一层墙板。 双层或多层隔声墙：有两层或多层墙板，
层间有空气或其它材料
图2-32 单层匀质墙的隔声频率特性曲线
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。
R 13.5lg m 14
m 200kg / m2
(2-142a) (2-142b)
R 16lg m 8
m 200kg / m2
式（2-142）计算值和工程实测值一致性良好，工
程中常见单层墙隔声情况见（表2-15 ）。
表2-15 一些常用单层隔声墙的隔声量
倍频程中心频率/Hz 结构名称
增加板的厚度和阻尼，可使隔声量下降 阻尼越大，对共振的抑制越强，一般采 用增加墙板的阻尼来抑制共振现象。 趋势得到减缓。

第一共振频率 刚度控制
临界吻合频率
图2-26 单层匀质墙的隔声频率特性曲线
单层匀质墙的隔声量与入射声波的频率关系很大
吻合效应
一定频率的声波以入射角θ投射到墙板上，激起构件弯曲振动 若入射声波的波长λ在墙板上的投影正好与墙板的固有弯曲波
波长λb相等时，墙板弯曲波振动的振幅便达到最大，声波向墙 板的另面辐射较强，隔声量明显下降，此现象称 “吻合效应”。
吻合效应的条件
b
图2-27 吻合的成立条件

sin
(2-137)
临界吻合频率 fc
定义：产生吻合效应的最低频率，即b 时的频率

fc 的计算公式
c fc 2
隔声间 隔声罩
六
隔声屏
一
隔声概述
(一)隔声原理 (二)透声系数与隔声量
1.透声系数 2.隔声量
3.插入损失
大连－－轻轨透明型声屏障
绿创公司完成肇庆换流站交流滤波厂高18米隔声屏障
(一)隔声原理
声波在空气中传播，入射 到匀质屏蔽物时，部分声 能被反射，部分被吸收， 还有部分声能可以透过屏 蔽物。设置适当的屏敝物 可阻止声能透过，降低噪 声的传播。
第二章
噪声污染及其控制
第五节 噪声控制技术——隔声
一
隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
隔声间 隔声罩
六
隔声屏
三 多层墙的隔声特性
(一)双层隔声墙 (二)多层复合板隔声
(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
第二章 噪声污染及其控制
第一节 概述 第二节 声学基础 第三节 噪声的评价和标准 第四节 噪声控制技术——吸声 第五节 噪声控制技术——隔声 第六节 噪声控制技术——消声 第七节 有源噪声控制简介
第二章
噪声污染及其控制
第五节 噪声控制技术——隔声
一
隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
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 l
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、弹性等因素影响 f 墙板越厚， c 越低； 轻而弹性模量大的隔板，fc常常降到听觉敏感的声频范围内，对隔声造成不
的比值，即 或
Wt / W
=I t / I
2 2
(2-134)
透射声强/入射声强 透射声压2/入射声压2
=pt / p 意义：表示隔声构件本身透声能力的大小。
透声系数又称为传声系数或透射系数。通常所
指的是无规则入射时各入射角度透声系数的平 均值。
2.隔声量（R）
即
R 10 lg
共振频率
吻合频率
图2-28 双层墙隔声特性
2.双层墙的隔声特性曲线
c—满铺吸声材料 b—有少量吸声材料 d—双层墙隔声量
【结论】双层墙隔声性能较 单层墙优越的区域主要在共 振频率 f0 以后，故在设计中 尽量将 f0 移往人们不敏感的 频率区域。
a—无吸声材料 e—单层墙隔声量
共振频率
吻合频率
则从透声系数的定义及平面声波理论，可以导出单层墙在
质量控制区的声波垂直入射时的隔声量计算公式
fm 2 R 10lg 1 0 c
墙板面密度，kg／m2 入射声波频率，Hz 空气密度，kg／m3，常温 下取1.2㎏/m3。
(2-139)
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 共振，隔声量最小。 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。 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。
面密度/
（kg.m-2）
R / dB R / dB
测 计 定 算
125 250 500 1000 2000 4000
1/4砖墙，双面粉刷 1/2砖墙，双面粉刷
1/2砖墙，双面木筋板条加粉刷 1砖墙，双面粉刷 1砖墙，双面粉刷 100mm厚木筋板条墙双面粉刷 150mm厚加气混凝土砌块墙双 面粉刷
118 225
1.双层隔声墙的隔声原理
增加墙的厚度或面密度，可增加隔声量，但不经 济，隔声效果也不理想。若将墙一分为二，中间 夹一定厚度的空气层，墙的总质量不变，但隔声 效果比单层实心结构好得多，经济。
双层隔声墙：两层墙体间夹一定厚度的空气层。 隔声原理：空气与墙板特性阻抗不同，当声波透过
第一墙时，声波经空气与墙板两次反射衰减，且空
图2-25 隔声基本原理示意图
具有隔声能力的屏蔽物称为隔声构件。如隔声墙、隔 声屏障、隔声罩、隔声间。
采用适当的隔声措施一般能降低噪声级15～20dB。
一
隔声概述
(一)隔声原理 (二)透声系数与隔声量
1.透声系数 2.隔声量
3.插入损失
(二)透声系数与隔声量
1.透声系数
定义：透射声功率（Wt）与入射声功率（W）
式中： 1 、m2 ——双层墙板两板的面密度，kg／m2； m 、
h ——空气层的厚度，m。
由式(2-143)可知，空气层越薄，双层墙的共振频率越高。
隔声量的实际估算
工程估算双层墙隔声量的经验公式
R 16lg(m1 m2 ) 16lg f 30 R
平均隔声量估算的经验公式
R 18lg m 12lg f 25

(2-141)
由式(2-141)可知， 实际上若频率不变，面密度每增加一倍，隔声量约增加5.4dB；
当面密度不变时，频率每增加一倍，隔声量增加约3.6dB。
平均隔声量 R
工程中，往往需要估算单层墙对各频率的平
均隔声量，下面的经验公式按主要的入射声 频率100～3200Hz范围内对隔声量求平均值。
IL LW 1 LW 2
（2-136）
插入损失通常在现场用来评价隔声罩、隔声
屏等构件的隔声效果。
第二章
噪声污染及其控制
第五节 噪声控制技术——隔声
一
隔声概述
二 单层匀质墙的隔声性能 三 多层墙的隔声特性 四 五
隔声间 隔声罩
六
隔声屏
二
单层匀质墙的隔声性能
(一)单层匀质墙隔声的频率特性 (二)单层匀质墙的隔声量