环境噪声控制工程
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噪声控制基本原理
声源控制
传播途径
对接收者的防护 行政管理措施 规划性措施
城市环境噪声的控制
区域规划、道路规划和控制城市人口密度
第二章 声波的基础知识
声波的产生 描述声波的基本物理量 频程和频谱 声能量、声功率和声强 声波的传播方程 平面波和球面波 声压级、声强级和声功率级 声源的指向性
有效声压：在一定时间间隔中，瞬时声压对 时间取均方根值为有效声压。
1 T 2 pe p dt T 0
第二节 描述声波的基本物理量
频率：频率 f 为媒质质点每秒钟振动的 次数。 圆频率ω：ω＝2πf
波长：同一时刻，由于声波引起的传播 媒质中密度最稠密（稀疏）的地点到邻 近的最稠密（稀疏）的对应地点的距离， 或者说两个声压最大（小）值地点之间 的距离叫声波波长λ。
诱发疾病 对正常生活及工作的影响
第三节 环境声学研究内容
噪声污染规律的研究 噪声评价方法和噪声标准的研究 噪声控制措施的研究 噪声测量设备和技术的研究
第四节 噪声的分类
按城市环境噪声分类
交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声和社会 生活噪声
按发声机理分类
机械噪声 空气动力性噪声 电磁噪声
第五节 环境噪声控制
第一节 噪声
噪声的定义
物理学定义 环境声学定义：凡是人们不需要的声音
噪声控制：降低和减少可听声
次声波：频率小于20Hz 超声波：频率大于20kHz 可听声：频率在20Hz与20kHz之间
噪声污染的特点
第二节 噪声的危害
听力机构损伤
暂时性听阀迁移 永久性听阀迁移 暴震性耳聋
声功率W 声源在单位时间内辐射的能量，单位为瓦。 自由声场中，均匀辐射的声源的声功率为：
W IS
声强 I 单位时间内通过垂直于传播方向单位面积的平 均声能量，单位为W/m2。
DV I Dc S t
第五节 平面波和球面波
波阵面 同一时刻相位相同的轨迹为波阵面 平面波 波阵面与传播方向垂直的波。 沿x方向传播的平面波方程
球面波的瞬时声压和振动速度
A p(r , t ) cos( t kr ) p A cos( t kr ) r
上式中，A为声源辐射声波能力的常数。 A 声压的振幅 p A r 媒质质点振动速度为
1 A u (r , t ) cos( t kr ) u A cos( t kr ) 0 c r
Lp（dB） Lp（dB）
Lp（dB）
纯音谱
f（Hz）
连续谱
f（Hz）
复合谱
f（Hz）
频带：把宽广的声频范围划分为若干连 续小区间，称其为频带或频程。 频带划分方法
恒定宽频带划分方法：保持频带宽度 Δf ＝ f2－ f1不变 恒定相对宽频带划分方法：保持频带的上下 限之比为常数
f 2 2n f1 f f 2 f1
k
c
2
平面波质点振动速度和声阻抗率
质点振动速度方程
PA u cos t kx u A cos t kx 0 c
uA pA 0c uA ue 2
上式中的uA为质点振动速度幅值；ue为质点 质点速度的有效值
声阻抗率Zs
p Zs 0c u
第四节 声能量、声强和声功率
声能量：由于声扰动使媒质获得的能量
声能量 ＝ 媒质质点振动的动能 ＋ 媒质
形变的势能 1 动能Ek Ek 0V0u 2 2 任一时刻的势能Ep
E p pdV
0
p
平均声能密度 单位体积媒质所具有的平均动能和平均弹性 势能之和。
D Ek E p / V0
声速：振动状态或它具有的振动能量在 媒质中自由传播的速度叫声速c。 c=λf
c = 331.4 + 0.61 t oC
t 为摄氏温标下的温度。
相位：任一时刻t的质点振动状态，包括 振动的位移及运动方向或者压强的变化。
第三节 频 程 和 频 谱
频谱：声音的频率成分与能量分布的关系称为 声音的频谱。 频谱图：各个频率上声能量分布绘成的图形。 通常频谱图以频率为横坐标，以频率对数为标 度，以声压级为纵坐标。
球面声波的声强和声功率
声阻抗率 声强
I 2 0 c 1
2 P A 1 2 e P A r 2 0 c c
2
Βιβλιοθήκη Baidu
声功率
2 2 W I S I 4 r A 0c
2
第六节 声压级、声强级和声 功率级
声压级Lp：将待测声压的有效值Pe与参 考声压P0的比值取常用对数，再乘以20， 即 Pe dB L p 20 lg P0
方程中P为声压，C为声速。
2 p 1 2 p 2 2 2 x c t
上式的解为
p 1 ct x 2 ct x
简谐振动的平面波的方程
p x, t PA cos t kx
p为声场中某位置的瞬时声压；pA为声压幅值； ω为角频率；k为圆波数，
声阻抗率单位是Pa.s/m，是媒质所固有的一个常数。
平面波的声能密度、声强和声功率
声能密度
声强
D p / 0 c
2 e
2
I
0c
Pe
2
声功率
pe2 2 W S Speue S 0cue 0 c
球面波的瞬时声压和振动速度
点声源：当声源很小，其几何尺寸比辐射声 波波长小很多时，则其大小和形状可被忽略 而视为一点，该声源可称为点声源。 球面波：点声源发出的声波，其波阵面为同 心球面。
目 录
第一章 绪论 第二章 声波的基础知识 第三章 噪声的传播和分贝的计算 第四章 噪声评价和标准 第五章 噪声的测量 第六章 吸声和室内声场
第七章 隔声
第八章 消声器 第九章 隔振与阻尼
第一章 绪论
噪声 噪声的危害和影响
环境声学研究的内容
噪声分类 环境噪声控制
第一节 声 波 的 产 生
声源：发出声音的振动体。
λ
声波：在弹性媒质中，声音的机械振动由近及 远的传播过程。 声波传播的必要条件：弹性媒质的存在 声场：声波存在的空间
声压：声波传播时大气中压强随着声波 作周期性的变化，声扰动所产生的逾量 压强就叫做声压。 p = P’ - P0
P0为平衡状态下的大气压强。
声源控制
传播途径
对接收者的防护 行政管理措施 规划性措施
城市环境噪声的控制
区域规划、道路规划和控制城市人口密度
第二章 声波的基础知识
声波的产生 描述声波的基本物理量 频程和频谱 声能量、声功率和声强 声波的传播方程 平面波和球面波 声压级、声强级和声功率级 声源的指向性
有效声压：在一定时间间隔中，瞬时声压对 时间取均方根值为有效声压。
1 T 2 pe p dt T 0
第二节 描述声波的基本物理量
频率：频率 f 为媒质质点每秒钟振动的 次数。 圆频率ω：ω＝2πf
波长：同一时刻，由于声波引起的传播 媒质中密度最稠密（稀疏）的地点到邻 近的最稠密（稀疏）的对应地点的距离， 或者说两个声压最大（小）值地点之间 的距离叫声波波长λ。
诱发疾病 对正常生活及工作的影响
第三节 环境声学研究内容
噪声污染规律的研究 噪声评价方法和噪声标准的研究 噪声控制措施的研究 噪声测量设备和技术的研究
第四节 噪声的分类
按城市环境噪声分类
交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声和社会 生活噪声
按发声机理分类
机械噪声 空气动力性噪声 电磁噪声
第五节 环境噪声控制
第一节 噪声
噪声的定义
物理学定义 环境声学定义：凡是人们不需要的声音
噪声控制：降低和减少可听声
次声波：频率小于20Hz 超声波：频率大于20kHz 可听声：频率在20Hz与20kHz之间
噪声污染的特点
第二节 噪声的危害
听力机构损伤
暂时性听阀迁移 永久性听阀迁移 暴震性耳聋
声功率W 声源在单位时间内辐射的能量，单位为瓦。 自由声场中，均匀辐射的声源的声功率为：
W IS
声强 I 单位时间内通过垂直于传播方向单位面积的平 均声能量，单位为W/m2。
DV I Dc S t
第五节 平面波和球面波
波阵面 同一时刻相位相同的轨迹为波阵面 平面波 波阵面与传播方向垂直的波。 沿x方向传播的平面波方程
球面波的瞬时声压和振动速度
A p(r , t ) cos( t kr ) p A cos( t kr ) r
上式中，A为声源辐射声波能力的常数。 A 声压的振幅 p A r 媒质质点振动速度为
1 A u (r , t ) cos( t kr ) u A cos( t kr ) 0 c r
Lp（dB） Lp（dB）
Lp（dB）
纯音谱
f（Hz）
连续谱
f（Hz）
复合谱
f（Hz）
频带：把宽广的声频范围划分为若干连 续小区间，称其为频带或频程。 频带划分方法
恒定宽频带划分方法：保持频带宽度 Δf ＝ f2－ f1不变 恒定相对宽频带划分方法：保持频带的上下 限之比为常数
f 2 2n f1 f f 2 f1
k
c
2
平面波质点振动速度和声阻抗率
质点振动速度方程
PA u cos t kx u A cos t kx 0 c
uA pA 0c uA ue 2
上式中的uA为质点振动速度幅值；ue为质点 质点速度的有效值
声阻抗率Zs
p Zs 0c u
第四节 声能量、声强和声功率
声能量：由于声扰动使媒质获得的能量
声能量 ＝ 媒质质点振动的动能 ＋ 媒质
形变的势能 1 动能Ek Ek 0V0u 2 2 任一时刻的势能Ep
E p pdV
0
p
平均声能密度 单位体积媒质所具有的平均动能和平均弹性 势能之和。
D Ek E p / V0
声速：振动状态或它具有的振动能量在 媒质中自由传播的速度叫声速c。 c=λf
c = 331.4 + 0.61 t oC
t 为摄氏温标下的温度。
相位：任一时刻t的质点振动状态，包括 振动的位移及运动方向或者压强的变化。
第三节 频 程 和 频 谱
频谱：声音的频率成分与能量分布的关系称为 声音的频谱。 频谱图：各个频率上声能量分布绘成的图形。 通常频谱图以频率为横坐标，以频率对数为标 度，以声压级为纵坐标。
球面声波的声强和声功率
声阻抗率 声强
I 2 0 c 1
2 P A 1 2 e P A r 2 0 c c
2
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声功率
2 2 W I S I 4 r A 0c
2
第六节 声压级、声强级和声 功率级
声压级Lp：将待测声压的有效值Pe与参 考声压P0的比值取常用对数，再乘以20， 即 Pe dB L p 20 lg P0
方程中P为声压，C为声速。
2 p 1 2 p 2 2 2 x c t
上式的解为
p 1 ct x 2 ct x
简谐振动的平面波的方程
p x, t PA cos t kx
p为声场中某位置的瞬时声压；pA为声压幅值； ω为角频率；k为圆波数，
声阻抗率单位是Pa.s/m，是媒质所固有的一个常数。
平面波的声能密度、声强和声功率
声能密度
声强
D p / 0 c
2 e
2
I
0c
Pe
2
声功率
pe2 2 W S Speue S 0cue 0 c
球面波的瞬时声压和振动速度
点声源：当声源很小，其几何尺寸比辐射声 波波长小很多时，则其大小和形状可被忽略 而视为一点，该声源可称为点声源。 球面波：点声源发出的声波，其波阵面为同 心球面。
目 录
第一章 绪论 第二章 声波的基础知识 第三章 噪声的传播和分贝的计算 第四章 噪声评价和标准 第五章 噪声的测量 第六章 吸声和室内声场
第七章 隔声
第八章 消声器 第九章 隔振与阻尼
第一章 绪论
噪声 噪声的危害和影响
环境声学研究的内容
噪声分类 环境噪声控制
第一节 声 波 的 产 生
声源：发出声音的振动体。
λ
声波：在弹性媒质中，声音的机械振动由近及 远的传播过程。 声波传播的必要条件：弹性媒质的存在 声场：声波存在的空间
声压：声波传播时大气中压强随着声波 作周期性的变化，声扰动所产生的逾量 压强就叫做声压。 p = P’ - P0
P0为平衡状态下的大气压强。