環境物理污染控制工程技術

噪聲振動部分

任文堂（北京市勞動保護科學研究所北京100054）環境物理污染控制工程技術

噪聲振動部分任文堂1

第1章噪聲與振動污染控制工程基礎

1.1噪聲與振動計量與評價

1.1.1噪聲與振動的基本概念：熟悉主要物理量和單位

聲壓級

式中——基準聲壓，＝2×10-5Pa；——聲壓有效值，Pa。

人耳對頻率為1000Hz的聲音的可聽閾（即人耳剛剛能察覺到聲音的存在）約為2×10-5Pa；微風吹動樹葉的聲音約為2×10-4Pa；普通談話聲約為2×10-2Pa；剛剛使人耳產生疼痛感覺的聲壓（痛閾聲壓）約為20Pa。

聲壓級通過對數壓縮：數字簡單；和人的生理感覺特性一致。

第1章噪聲與振動污染控制工程基礎

1.12聲功率級(簡單介紹聲壓、聲強、聲功率概念區別）式中——基準聲功率，w0=10-12w聲壓級：表述空間固定位置的聲能量；聲功率級：表述聲源輻射的聲能量;聲強級:表述空間固定位置的聲能量及傳播方向.聲功率級(簡單介紹聲壓、聲強、聲功率概念區別）式中——3振動加速度級式中——加速度有效值，m/s2；

——基準加速度，m/s2。振動級振動級指修正的加速度級，用表示，即：

式中——修正的加速度有效值，可以通過下式計算得到：

式中——表示頻率為的振動加速度有效值，m/s2；——修正值，見教材表1-1-8垂直與水平振動的修正值。（簡要介紹速度、位移、加速度）振動加速度級振動級（簡要介紹速度、位移、加速度）41.1.2噪聲與振動控制工程中的常用評價量

A聲級純音等響曲線由測得的頻帶聲壓級計算出A聲級，計算式如下：

1.1.2噪聲與振動控制工程中的常用評價量A聲級純音等響曲5等效聲級累積百分聲級

累積百分聲級又稱統計聲級，指在測量時間內所有超過聲級所占的n%時間，單位為dB。在噪聲統計工作中，常常用表示規定時間內噪聲的平均峰值，稱為峰值聲級，用表示規定時間內平均噪聲值，稱為中值聲級，用表示規定時間內的背景噪聲，稱為本底聲級。(舉例說明在環境噪聲中的應用）

等效聲級累積百分聲級累積百分聲級又稱統計聲級，指在測量時間6聲壓級的疊加、修正和平均

聲壓級的疊加:聲級平均：級計算的基本原則：能量疊加聲壓級的疊加、修正和平均級計算的基本原則：能量疊加7利用圖表進行級計算相同聲壓級的聲音疊加后分貝數的增值聲源個數123456789101214161820分貝增值034.8677.88.599.51010.811.51212.613不同聲壓級疊加的修正曲線

修正項Δ（dB）聲壓級的差值（Lp1-Lp2）（dB）利用圖表進行級計算相同聲壓級的聲音疊加后分貝數的增值聲源個數81.2聲源及其特性

（熟悉聲源及其分類；掌握點聲源、線聲源和面聲源的基本特性）

機械噪聲源由于機械設備運轉時存在不平衡，各零部件之間因偏差或表面缺陷而相互撞擊、摩擦產生的交變機械作用力使設備金屬板、軸承、齒輪或其它運動部位發生振動而輻射出噪聲的聲源稱為機械噪聲源。空氣動力性噪聲源由于機械零件和周圍及封閉媒質（空氣）之間交互作用而輻射出噪聲的聲源稱為空氣動力性噪聲源。

電磁噪聲源

由于機械構件受到電場或磁場力的作用，導致磁致伸縮和電磁感應的發生，鐵磁性物質或構件發生振動而輻射噪聲的聲源稱為電磁噪聲源。1.2聲源及其特性

（熟悉聲源及其分類；掌握點聲源、線91.3聲波在空氣中傳播的基本規律及衰減特性聲波的衰減聲源發出的噪聲在媒質中傳播時發生反射、折射和衍射等現象，其聲壓或聲強將隨著傳播距離的增加而逐漸衰減。這些衰減通常包括聲能隨距離的發散傳播引起的衰減、空氣吸收引起的衰減、地面吸收引起的衰減、屏障引起的衰減和氣象條件引起的衰減等，總衰減量可表示為：(介紹聲波反射、折射和干涉）1.3聲波在空氣中傳播的基本規律及衰減特性聲波的衰減(介紹10點聲源、線聲源和面聲源的基本特性聲源的類型按其幾何形狀特點劃分可分為點聲源、線聲源、面聲源。點聲源線聲源面聲源和聲源尺寸、距離等因素有關點聲源、線聲源和面聲源的基本特性和聲源尺寸、距離等因素有關11混響和混響時間

混響時間：定義為聲壓級降低60分貝所用的時間。賽賓公式：式中T——混響時間，s；S——房間內總表面積，m2；V——房間的總容積，m3；α——房間內表面的平均吸聲系數

混響和混響時間

混響時間：定義為聲壓級降低60分貝所用的時間121.4噪聲和振動的測量分析（熟悉噪聲及振動測量的基本要求、方法、儀器，以及背景噪聲的修正方法；掌握聲級計、頻帶濾波器和環境振級計的使用：）

基本測量系統

傳感器前置放大器衰減器計權網絡濾波器衰減器放大器傳聲器加速度計其它傳感器1.4噪聲和振動的測量分析基本測量系統

傳感器前置放大器衰13基本測量系統

傳感器前置放大器衰減器計權網絡濾波器衰減器放大器傳聲器加速度計其它傳感器基本測量系統

傳感器前置放大器衰減器計權網絡濾波器衰減器放大14

1、選擇正確的測試規范

聲源、環境噪聲質量、噪聲排放標準、噪聲暴露、設備與工程2、測量參數的選擇

A聲級、L聲級、頻譜（倍頻帶、1/3倍頻帶、窄帶、功率譜）、等效聲級、統計聲級、聲暴露級3、聲級計特性的選擇

快、慢、峰值、最大均方根等4、環境影響

周圍反射物、背景噪聲、人體的屏蔽和反射、電磁場影響、濕度影響5、氣候條件影響

風噪聲—本底噪聲，風罩、風錐；雪等地面吸收和反射6、背景噪聲修正噪聲測量技術

1、選擇正確的測試規范噪聲測量技術15背景噪聲修正

表背景噪聲（振動）修正值聲源聲級（振源振級）與本底聲級（振級）之差（dB）3456789101112131415修正值（dB）3.02.31.61.31.00.80.60.50.40.30.20.20.1粗略修正（dB）3210背景噪聲修正

表背景噪聲（振動）修正值3456789101116環境噪聲測量方法

GB/T14623《城市區域環境噪聲測量方法》聲環境質量測量標準，等效A聲級Leq,,Ld,Ln;GB10071《城市區域環境振動測量方法》

GB12348《工業企業廠界噪聲測量方法》

GB12524《建筑施工廠場界測量方法》GB12525《鐵路邊界限值噪聲測量方法》

環境噪聲測量方法

GB/T14623《城市區域環境噪聲測量17環境噪聲標準

GB/T3096《城市區域環境噪聲標準》聲環境質量測量標準，等效A聲級Leq,,Ld,Ln;GB10070《城市區域環境振動標準》聲環境質量測量標準GB12348《工業企業廠界噪聲標準》

排放標準GB12523《建筑施工廠場界限值》排放標準

GB12525《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》

排放標準環境噪聲標準

GB/T3096《城市區域環境噪聲標準》18

第2章噪聲與振動污染防治工程實踐

2.1吸聲降噪原理和工程吸聲材料(結構)被廣泛地用于噪聲控制工程和建筑聲學的廳堂音質控制中。在噪聲控制工程中主要應用為：降低含有聲源的房間和其它封閉空間的內部噪聲；降低由外部傳遞到房間和其它封閉空間內的噪聲；

降低聲屏障等噪聲控制設備對于某一特定方向的反射聲；使用在消聲器中降低噪聲的傳遞；使用在隔聲結構中，提高復合結構的隔聲量。第2章噪聲與振動污染防治工程實踐2.119

吸聲材料（結構）的類型及其特性類型典型材料結構特征吸聲特性多孔吸聲材料巖棉、玻璃棉、礦棉、甘蔗板、泡沫塑料、礦渣磚、加氣混凝土磚等具有一定的空隙率和可透氣性一般在中高頻有較好的吸聲特性穿孔板共振吸聲結構金屬穿孔板、石膏穿孔板、木質穿孔板等由穿孔板和背襯空腔組成吸聲結構有較強的頻率吸聲選擇特性薄板共振吸聲結構木質板、石膏板、纖維水泥板等由板和背襯空氣層組成吸聲結構有較強的頻率吸聲選擇特性，吸聲系數較低薄膜共振吸聲結構纖維布、有機材料薄膜等由薄膜和背襯空氣層腔組成吸聲結構有較強的頻率吸聲選擇特性，吸聲系數較低阻抗復合吸聲結構由多孔吸聲材料和共振吸聲結構組合由穿孔板、薄板、薄膜等和多孔吸聲材料串聯組合可在較寬的頻率范圍有較好的吸聲特性，也可保持較好的頻率吸聲選擇特性特殊要求的吸聲結構空間吸聲體、吸聲尖劈通過不同形狀、結構設計的整體吸聲結構有較高的吸聲量和吸聲系數吸聲材料（結構）的類型及其20吸聲系數定義吸收聲能Eα透射聲能Et入射聲能Ei反射聲能Er降噪系數（NRC）

房間平均吸聲系數吸聲量也稱等效吸聲面積

吸聲系數定義吸收聲能Eα透射聲能Et入射聲能Ei反射聲能Er21吸聲材料和吸聲結構(掌握多孔吸聲材料的吸聲機理；熟悉薄板和微穿孔板吸聲結構與空間吸聲體的特性及其適用條件)

1、多孔材料吸聲機理

給出的是聲波入射到多孔材料表面時的吸聲現象。當聲波入射到材料表面時，一部分在材料表面上反射，一部分則透射到材料內部向前傳播。在傳播過程中，引起小孔或間隙中的空氣運動，同形成孔壁的固體筋絡發生摩擦，由于粘滯性和熱傳導效應將聲能轉變為熱能而耗散掉。影響吸聲性能因素

材料厚度增加提高低頻吸聲系數；密度增加提高低頻吸聲系數；背后空腔影響；材料護面層影響吸聲材料和吸聲結構222、薄板共振吸聲結構將不透氣的薄板固定在剛性壁前一定距離處，就構成了板共振吸聲結構。這個由薄板和空氣層組成的系統可以視為一個由質量塊和彈簧組成的振動系統，當入射聲波的頻率和系統固有頻率接近時，板就產生共振，由此引起的內部摩擦將聲能轉換為熱能耗散掉。其主要吸聲范圍在共振頻率附近區域。式中c——聲速，m/s；

ρ——空氣密度，kg/m3；m——板的面密度，kg/m2；

D——空氣層厚度，m。2、薄板共振吸聲結構233.微穿孔板共振吸聲結構微穿孔板吸聲結構，是由板厚和孔徑在1毫米以下，穿孔率為1～3%的微穿孔板和板后空腔組成的。由于微穿孔板的孔小且穿孔率低，同普通穿孔板相比，聲阻要大得多，而聲質量要小得多，因此在吸聲系數和有效吸聲頻帶寬度方面都要優于穿孔板吸聲結構。微穿孔板吸聲結構的主要吸聲機理是，聲波入射時，空氣在小孔中摩擦而消耗聲能。單層微穿孔板吸聲結構的共振頻率表達式為：

式中c——聲速，m/s；

p——穿孔率，%；

D——腔深，mm;

t——板厚，mm;

d——孔徑，mm。4．空間吸聲體空間吸聲體是一種懸掛式的吸聲結構。它不是和墻面等剛性壁面組合而成的吸聲結構，而是自成系統，用于降低室內噪聲或改善室內的音質條件。3.微穿孔板共振吸聲結構24不同形狀吸聲體不同形狀吸聲體25室內聲場分析熟悉室內的聲壓級與直達聲、混響聲的關系；熟悉混響時間和室內平均吸聲系數的關系

房間常數：室內聲場分析房間常數26吸聲降噪效果的估算掌握吸聲降噪效果的估算、吸聲降噪的適用條件及其工程設計對于這種擴散聲場，吸聲處理前后，相應的聲壓級差為：

△L＝10lg(A2/A1)

或△L＝10lg(T1/T2)

混響時間：定義為聲壓級降低60分貝所用的時間。吸聲降噪效果的估算27吸聲降噪的設計原則與程序

采用吸聲降噪措施應注意的基本設計原則有以下幾個方面：（1）只有在房間內平均吸聲系數很小時，吸聲降噪才能有較好的效果。（2）在較高的平均吸聲系數的基礎上，進一步提高平均吸聲系數，其效果和所付代價并非成正比，應適可而止。（3）由于材料的吸聲系數和頻率有關（通常使用的材料在中高頻率有較好的吸聲系數），應根據噪聲的頻率特性來選擇吸聲處理的材料和結構（4）如果有可能，應盡量靠近噪聲源附近的表面進行吸聲處理。（5）選擇吸聲材料和吸聲結構時，要充分考慮防潮、防火、防塵、耐腐蝕等方面的要求。（6）安裝時應考慮采光、通風、照明及裝飾性等方面的功能要求。吸聲降噪的設計中，應包括以下工作內容：（1）實測或預測房間內的噪聲級和頻譜特性。（2）確定室內的吸聲降噪量，包括聲級和頻譜。（3）確定各頻帶所需的降噪量。（4）測量或估算房間內原有的房間常數或平均吸聲系數，求出處理后應有的房間常數或平均吸聲系數。（5）選定吸聲材料或吸聲結構，根據其類型、容重、厚度等參數查出相應的吸聲系數。（6）確定吸聲降噪處理的面積和安裝方式。吸聲降噪的設計原則與程序28典型室內聲場和專用聲學實驗室自由聲場和消聲室消聲室是在房間內部表面采用特殊的高吸收處理（通常采用吸聲尖劈），使房間內部足夠大的空間保持無反射的自由聲場的聲學專用實驗室。由于試驗的要求，通常又要采取必要的隔聲和隔振措施，以保證有較低的背景噪聲。擴散聲場和混響室如果封閉房間有足夠的聲擴散和較長混響時間，房間各點的聲能量分布均勻，聲傳播方向也是隨機分布的，這是典型的擴散聲場。混響室是專門設計的具有這種擴散聲場的聲學實驗室。一個合乎規范的混響室，不僅要有較長的混響時間，而且在各頻率上比較均勻。房間壁面的吸聲系數要小于0.06,，房間的長、寬、高比例合適，要有足夠大的體積（一般要大于200立方米），體積越大，低頻的聲場擴散性能越好。典型室內聲場和專用聲學實驗室自292.2

隔聲降噪原理和工程

Wi-=Wr＋Wt＋We

透射系數τ來表示:

在噪聲控制工程中，常采用隔聲量（又稱傳聲損失）來表示隔聲結構的隔聲效果：

WiWiWtWe2.2

隔聲降噪原理和工程

30組合間壁復合隔聲量

等隔聲量原則；孔、縫隙隔聲影響組合間壁復合隔聲量等隔聲量原則；31

單層壁的隔聲特性掌握常用單層隔聲材料的隔聲技術、隔聲特性和質量定律

單層均勻密實壁，它的隔聲量的基本特性是在相同激發頻率下，隨著面密度的增加而增加；在同樣密度時，隨著頻率的增加而增加。

質量定律：垂直入射：隨機入射：單層壁的隔聲特性質量定律：垂直入射：隨機入射：32吻合效應吻合效應的產生是由于壁面在入射聲波激發下，產生受迫彎曲振動，當某一頻率的入射聲波波長在壁面上的投影等于壁面結構的彎曲波波長時，產生了波的吻合，由于壁面的彎曲振動，隔聲量明顯下降，即產生了吻合效應吻合效應吻合效應的產生是由于壁面在入射聲波激發33

雙層壁的隔聲

掌握雙層隔聲結構的隔聲特性及改善其隔聲性能的方法

雙層壁的隔聲增加雙層壁隔聲量方法：增加空氣層厚度；充填阻性材料；避免剛性連接。雙層壁的隔聲

掌握雙層隔聲結構的隔聲特性及改善其隔聲性能的34隔聲設計的基本模型

熟悉各類隔聲結構和隔聲屏障的設計和應用

（1）當噪聲源由圍護隔聲結構內向自由空間傳播時：式中R——隔聲結構的隔聲量，dB；LW——聲源的聲功率級，dB；LP——接收點的聲壓級，dB；S——隔聲結構內表面積，m2；

A——隔聲結構內的吸聲量，m2；r——隔聲結構至接收點的距離，m。隔聲設計的基本模型

熟悉各類隔聲結構和隔聲屏障的設計和應用35（2）當噪聲源在自由空間中向圍護隔聲結構內部傳播時

式中R——隔聲結構的隔聲量，dB；LW——聲源的聲功率級，dB；LP——接收點的聲壓級，dB；S——隔聲結構內表面積，m2；A——隔聲結構內的吸聲量，m2

r——隔聲結構至聲源的距離，m。（2）當噪聲源在自由空間中向圍護隔聲結構內部傳播時36（3）當外部擴散聲場向圍護隔聲結構傳播時：式中R——隔聲結構的隔聲量，dB；Lp1————隔聲結構外擴散聲場的聲壓級，dB；LP2——隔聲結構內接收點的聲壓級，dB；S——隔聲結構的表面積，m2；A——隔聲結構內的吸聲量，m2。（3）當外部擴散聲場向圍護隔聲結構傳播時：37（4）當聲源在一個隔聲結構內通過對向窗向另一個隔聲結構內傳播時式中R1——聲源所在隔聲結構的窗子的隔聲量，dB；R2——接收點所在隔聲結構窗子的隔聲量，dB；LW——聲源聲功率級，dB；LP——接收點的聲壓級，dB；S1——聲源所在隔聲結構的窗子的面積，m2；S2——接收點所在隔聲結構的窗子的面積，m2；A1——聲源所在隔聲結構內的吸聲量，m2；A2——接收點所在隔聲結構內的吸聲量，m2；r——兩扇窗子間的距離，m。（4）當聲源在一個隔聲結構內通過對向窗向另一個隔聲結構內傳播38隔聲降噪工程的設計和計算

1、隔聲罩的設計和應用2、隔聲間的設計和應用3、隔聲窗式中：R—隔聲量；

L1、L2—F室分別為室內外聲級；S—隔聲結構的面積；

A—內部吸聲量。隔聲降噪工程的設計和計算式中：R—隔聲量；393、聲屏障聲屏障插入損失菲涅耳數；

λ——聲波波長，m;

d——聲源和接受點間的距離，m;

A——聲源和聲屏障頂端的距離，m;

B——接受點和聲屏障頂端的距離，m

3、聲屏障菲涅耳數；402.3

消聲降噪原理和工程

熟悉各類消聲器的消聲機理、特性及其適用范圍

常用消聲器的原理和特征消聲器類型消聲原理主要應用阻性消聲器(中高頻)多孔性吸聲材料的吸收風機、通風空調、燃氣輪機等設備的進、排氣噪聲抗性消聲器(低頻好)管道阻抗變化所產生的聲反射和耗損空壓機的進氣噪聲、內燃機、汽車的排氣噪聲等阻抗復合型消聲器聯合阻性消聲器和抗性消聲器的消聲機理采用阻性消聲器、抗性消聲器的場所擴散消聲器改變噴注結構、降低噴口的壓力和流速壓力氣體排放2.3

消聲降噪原理和工程

熟悉各類消聲器的消聲機理、特41消聲器聲學性能的評價

插入損失DIL：消聲器的插入損失是指在聲源與測點之間插入消聲器前后，排氣口輻射聲功率級之差。如果插入消聲器前后，測點和管口、周圍環境的相對位置保持不變，則可以用在這些測點所測得的消聲器安裝前后的平均聲壓級差來代替。消聲器插入損失的測量如圖8.5.9所示。其數學表達為：

DIL=Lw1—Lw2或DIL=Lp1—Lp2式中Lw1——安裝消聲器前輻射的聲功率級，dB；Lw2——安裝消聲器后輻射的聲功率級，dB；聲源管道測量包絡面聲源測量包絡面消聲器Lp1Lp2了解消聲器性能的基本測量方法消聲器聲學性能的評價插入損失DIL：42

傳遞損失DTL：消聲器的傳遞損失是指消聲器進口端入射聲的聲功率級與消聲器出口端透射聲功率級之差，單位是dB。傳遞損失的數學表達式為：

DTL=Lw1—Lw2式中Lw1——入射消聲器的聲功率級，dB；Lw2——消聲器透射的聲功率級，dB。消聲器透射聲Lw2入射聲Lw1反射聲傳遞損失DTL：消聲器的傳遞損失是指消聲43消聲器評價方法

評價方法評價量適用范圍參考標準試驗室方法DIL△P、LW消聲器的質量評價，特別適于長溫、長壓、低速通風消聲器ISO7235現場方法DIL、DTL各類消聲器的現場應用效果評價ISO11820無氣流靜態方法DIL消聲器的聲學特性研究ISO11691消聲器評價方法評價方法評價量適用范圍參考標準試驗室方法DIL44試驗室測量方法可以準確地測量一定氣流速度、溫度和壓力條件的倍頻帶或1/3倍頻帶的插入損失（DIL）、總壓力損失（△P）和氣流再生噪聲（LW）,通常具有較好的試驗結果再現性。但其缺點是對于某些消聲器，很難模擬現場的高溫、高壓、高速氣流和聲源阻抗，因而造成和實際應用效果之間的測量誤差。無氣流靜態方法適合小型消聲器和消聲器模型消聲特性的研究開發，測量評價量是倍頻程或1/3倍頻程插入損失（DIL）和A計權插入損失。現場測量方法由于聲源阻抗、氣流狀態和實際一致，其測量和實際工程效果有較好一致性。各類消聲器，包括放空排氣消聲器、內燃機消聲器等，均可找到合適的現場測試條件。但對消聲器的空氣動力性能、氣流再生噪聲測量，該方法卻往往不能勝任。一些專業性消聲器試驗標準，例如汽車、內燃機、氣動工具等消聲器試驗方法。試驗室測量方法45試驗室測量方法

Reverberation

Chamber

silencerforfan

testsilespeakersource

Fan-airflow

source

silencer

Frequincyanalyzer

Presuremanometer

試驗室測量方法46無氣流靜態方法無氣流靜態方法47（1）阻性消聲器

采用阻性吸聲材料，降低氣流噪聲。

聲能流氣流（1）阻性消聲器

采用阻性吸聲材料，降低氣流噪聲。

聲48阻性消聲器傳遞損失式中：U——內襯吸聲材料的管道周長；

S——管道的通流面積，單位：m2；α——內襯套材料的吸聲系數。α00.100.200.300.400.500.60~1.0φ(α0)0.110.240.390.550.751.0~1.5別洛夫公式：阻性消聲器傳遞損失式中：α00.100.200.49阻性消聲器的上限失效頻率及解決方法氣流對消聲效果的影響：聲傳播影響；氣流再生噪聲阻性消聲器的上限失效頻率及解決方法氣流對消聲效果的影響：50不同類型阻型消聲器不同形式結構：包括：直板式；折板式；聲流式；蜂窩式等不同類型阻型消聲器不同形式結構：包括：直板式；折板式；聲流式51抗性消聲器

采用氣流管道阻抗變化，反射和消耗聲能。聲源擴張室共振腔閉管開管

抗性消聲器

采用氣流管道阻抗變化，反射和消耗聲能。聲源52擴散型消聲器

通過節流降低壓力和流速，控制噪聲。

擴散型消聲器

通過節流降低壓力和流速，控制噪聲。

53擴張室消聲器擴張室消聲器54單節擴張室消聲器的傳遞損失

式中：L---擴張室長度，m----膨脹比，k----波數。

P470頁S1S2Lm=s2/

S1單節擴張室消聲器的傳遞損失

式中：L---擴張室長度，m55頻率（赫茲）傳遞損失最大插入損失通過頻率最大消聲頻率當f=nc/2L時：消聲量最小，DTL=0當f=0.25(2n+1)c/L時：消聲量最大，DTL=10log[1+0.25(m-1/m)2]上限失效頻率通過頻率最大頻率頻率（赫茲）傳遞損失最大插入損失通過頻率最大消聲頻率當f56多節擴張室消聲器

利用1/2和1/4擴張室長度的插入管、不同長度的擴張室組合獲得寬頻帶消聲。多節擴張室消聲器

利用1/2和1/4擴張室長度的插入管、不同57共振式消聲器共振式消聲器58旁支共振腔消聲器共振頻率

式中：c-----聲速傳遞損失

式中：G=πa2/V(t+1.6a)，孔的傳導率。旁支共振腔消聲器共振頻率59頻率比f/f0頻率比f/f0602.4隔振原理和工程熟悉各類隔振器材的性能特點及應用技術

隔振器材或隔振器分類隔振墊橡膠隔振墊玻璃纖維墊金屬絲網隔振墊軟木、毛氈、橡膠海綿或微孔塑料等制成的隔振墊隔振器橡膠隔振器（常常為橡膠與金屬復合使用）全金屬隔振器（螺旋彈簧隔振器、蝶簧隔振器、板簧隔振器和鋼絲繩隔振器等薄板隔振器空氣彈簧隔振器彈性吊架（橡膠類、金屬彈簧類或復合型）柔性管接頭可曲繞橡膠接頭金屬波紋管橡膠、帆布、塑料等柔性接頭2.4隔振原理和工程隔振器材或隔振器分類橡膠隔振墊隔振器橡61隔振基本原理積極隔振和消極隔振X(t)P（t）ckmF（t）=F0ejωt圖1-6-3有阻尼單自由度隔振系統振動傳遞比：=隔振效率：隔振基本原理X(t)P（t）ckmF（t）=F0ejω62l

隔振效率曲線頻率比λ=46100.10.40.010C1.00.50.20.10.05阻尼比1010.030.050.020.10.20.41.02傳遞比ABD2圖1-6-4傳遞比與頻率比的關系曲線①當遠小于1，即圖中AB段時，T≈1，說明干擾力可以通過隔振裝置全部傳遞至基礎，裝置未起到隔振作用。②當0.2＜＜時，即圖中BC段，此時T＞1，這說明隔振措施極不合理，不僅不起隔振作用，反而放大了振動的干擾，甚至發生共振，這在隔振設計中是應注意避免的。③當＞時，即圖中CD段，干擾力的頻率大于隔振系統固有頻率的倍，T＜1，干擾力部分通過隔振裝置，隔振系統起到隔振效果，一般地越大，越小，隔振效果越好。l

隔振效率曲線頻率比λ=46100.10.463

隔振設計方法掌握隔振設計的基本方法

1、確定振動傳遞比根據設計原則和有關資料，以及實際工程需要確定振動傳遞比。簡單隔振（質量彈簧系統）系統的振動傳遞比由下式計算：

2、外部激發頻率（旋轉機械）：

3、確定固有振動頻率根據現場隔振要求，由擾動力頻率以及振動傳遞比可以確定隔振系統的固有振動頻率4、選擇系統參數

隔振設計方法掌握隔振設計的基本方法64阻尼減振常用阻尼材料分類粘彈類阻尼材料阻尼橡膠阻尼塑料金屬類阻尼材料阻尼合金復合阻尼鋼板液體阻尼涂料阻尼油料阻尼涂料瀝青型阻尼材料瀝青阻尼系數阻尼減振常用阻尼材料分類粘彈類阻尼材料阻尼橡膠金屬類阻尼材料65自由阻尼復合層的耗損因子

——阻尼材料的損耗因子；——分別是基板和阻尼材料的彈性模量；、——分別是基板和阻尼材料的厚度。基板阻尼層約束層圖2-4-3自由阻尼和約束阻尼涂層示意自由阻尼層約束阻尼層自由阻尼復合層的耗損因子——阻尼材料的損耗因子；基板阻尼層66

2.5

噪聲和振動污染的綜合治理

采用和開發低噪聲發射技術在工作位置采取噪聲控制措施在傳播途徑中采取噪聲控制措施噪聲控制－選擇和采用低噪聲工藝 對空氣聲－隔聲裝備－聲源布局－隔聲屏障－選擇和采用低噪聲機器設備 －隔聲罩－合理規劃 －消聲器 －吸聲處理 －隔聲屏障－隔聲間壁等 對固體聲－振動隔離－浮筑地板－建筑構件聯接方式2.5

噪聲和振動污染的綜合治理采用和開發低噪聲發射技術67噪聲控制措施建議噪聲狀況建議措施效果dB(A)噪聲源體積小，數量少，工人較多隔聲罩或隔聲室10～30噪聲源多，體積大，工人較少隔聲操作間，個人防護20～40噪聲源分散，混響聲突出吸聲處理5～10氣流噪聲消聲器10～40基礎振動較大，固體聲突出隔振5～20薄板振動輻射突出阻尼5～10管道殼體噪聲輻射突出隔聲管道10～20噪聲控制措施建議噪聲狀況建議措施效果dB(A)噪聲源體積小，68噪聲控制的基本程序噪聲源測量和分析:聲源分布、聲源聲學特征、聲源工作特征

傳播途徑調查和分析:傳播途徑種類：固體聲、空氣聲,傳播途徑數量

受影響區域調查:危害狀況、允許標準，本底噪聲

確定降噪量: 總降噪量，各聲源、傳播途徑降噪量

確定噪聲控制方案: 聲源控制、傳播途徑控制

設計施工

噪聲控制工程評價:聲學測量評價，經濟性和適應性評價噪聲控制的基本程序噪聲源測量和分析:69根據考試大綱和考試樣題必須熟悉和掌握的內容一、噪聲計量和評價量要求：熟悉噪聲與振動的主要物理量和單位、掌握噪聲與振動控制工程中的常用評價量。重點內容：絕對值和級的計算和轉換；P340,6.（P53題1）聲級的疊加、平均；P340,6（P54題3）由頻譜計算A聲級；P346,7等效聲級計算；P347,8統計聲級計算P351,11（P97，題11）根據考試大綱和考試樣題必須熟悉和掌握的內容一、噪聲計量和評價70二、聲源和傳播特性P355,1.2要求：熟悉聲源及其分類、掌握點聲源、線聲源和面聲源的基本特性。重點內容：環境噪聲源分類：交通噪聲、工業噪聲、建筑施工噪聲；按噪聲機理分類：機械、空氣動力、電磁

點聲源、線聲源和面聲源的距離衰減特性二、聲源和傳播特性P355,1.271三、噪聲及振動測量P373要求：熟悉噪聲及振動測量的基本要求、方法、儀器，以及背景噪聲的修正方法。重點內容：測量基本要求；背景噪聲的修正方法三、噪聲及振動測量P37372四、吸聲降噪要求：熟悉主要吸聲器材的性能與評價，掌握多孔吸聲材料的吸聲機理；熟悉薄板和微穿孔板吸聲結構與空間吸聲體的特性及其適用條件。熟悉室內的聲壓級與直達聲、混響聲的關系；熟悉混響時間和室內平均吸聲系數的關系。掌握吸聲降噪效果的估算、吸聲降噪的適用條件及其工程設計。重點內容：吸聲系數、平均吸聲系數、降噪系數、吸聲量計算；（P55，題4）P386~390多孔吸聲材料特性；P4132.1.1（P55，題5）薄板和微穿孔板吸聲結構的共振頻率計算；P4182.1.2房間混響時間計算及其和各參數關系；P352,13（P56，題1）

（P58，題6）吸聲處理的效果計算。P429,4（P91，題4）、（P93，題6）四、吸聲降噪73五、隔聲降噪要求：熟悉主要隔聲器材的性能與評價；掌握常用單層隔聲材料的隔聲技術、隔聲特性和質量定律；掌握雙層隔聲結構的隔聲特性及改善其隔聲性能的方法；熟悉各類隔聲結構和隔聲屏障的設計和應用。重點內容：隔聲量P392（傳聲損失）、透射系數、復合結構隔聲量的概念和計算（P90，題1）、（P90，題2）單層壁質量定律；P433,2（P54，題2）雙層壁隔聲特性；P438,2.2.2各類隔聲結構設計和應用；隔聲罩、隔聲間、隔聲屏,P451~461五、隔聲降噪74六、消聲降噪要求：熟悉主要消聲器材的性能與評價；熟悉各類消聲器的消聲機理、特性及其適用范圍；掌握各類消聲器的設計和應用。重點內容：阻型消聲器特性和計算---別洛夫公式P463,2（P57，題5）（P92，題5）共振消聲器共振頻率計算；P477,2.2.3擴張室消聲器計算：最大消聲頻率、通過頻率、最大消聲量、上限失效頻率（P98，題12）P469,2.

六、消聲降噪75七、隔振與阻尼要求：掌握振動隔離的基本方法和提高隔振效率的基本原則；熟悉各類隔振器材的性能特點及應用技術；掌握隔振設計的基本方法。重點內容：隔振效率曲線；P407（P91，題3）隔振設計方法,包括激發頻率、系統共振頻率；隔振效率計算P497,2（P54，題2）、（P96，題10）七、隔振與阻尼76八、噪聲和振動污染的綜合治理P508,2.5要求：熟悉聲、振動源控制技術和敏感目標的防護技術；掌握噪聲和振動傳播途徑控制技術；掌握噪聲和振動污染綜合治理設計技術。重點內容：噪聲綜合治理：確定標準、聲源控制、傳播途徑控制、敏感目標的防護；（P94，題8）（P95，題9）聲源識別的排隊，對高噪聲源強化控制；噪聲控制的等能量原則；噪聲綜合治理的科學性、合理性八、噪聲和振動污染的綜合治理P508,2.577習題講解（一）專業知識題1、環境法規與標準P34題65、物理污染防治工程題P53-（1）單項選擇題1-5（2）多項選擇題1-6（二）專業案例題P90-題1-6，8-12習題講解（一）專業知識題78謝謝!ThankYou!謝謝!79環境物理污染控制工程技術

噪聲振動部分

任文堂（北京市勞動保護科學研究所北京100054）環境物理污染控制工程技術

噪聲振動部分任文堂80

第1章噪聲與振動污染控制工程基礎

1.1噪聲與振動計量與評價

1.1.1噪聲與振動的基本概念：熟悉主要物理量和單位

聲壓級

式中——基準聲壓，＝2×10-5Pa；——聲壓有效值，Pa。

人耳對頻率為1000Hz的聲音的可聽閾（即人耳剛剛能察覺到聲音的存在）約為2×10-5Pa；微風吹動樹葉的聲音約為2×10-4Pa；普通談話聲約為2×10-2Pa；剛剛使人耳產生疼痛感覺的聲壓（痛閾聲壓）約為20Pa。

聲壓級通過對數壓縮：數字簡單；和人的生理感覺特性一致。

第1章噪聲與振動污染控制工程基礎

1.181聲功率級(簡單介紹聲壓、聲強、聲功率概念區別）式中——基準聲功率，w0=10-12w聲壓級：表述空間固定位置的聲能量；聲功率級：表述聲源輻射的聲能量;聲強級:表述空間固定位置的聲能量及傳播方向.聲功率級(簡單介紹聲壓、聲強、聲功率概念區別）式中——82振動加速度級式中——加速度有效值，m/s2；

——基準加速度，m/s2。振動級振動級指修正的加速度級，用表示，即：

式中——修正的加速度有效值，可以通過下式計算得到：

式中——表示頻率為的振動加速度有效值，m/s2；——修正值，見教材表1-1-8垂直與水平振動的修正值。（簡要介紹速度、位移、加速度）振動加速度級振動級（簡要介紹速度、位移、加速度）831.1.2噪聲與振動控制工程中的常用評價量

A聲級純音等響曲線由測得的頻帶聲壓級計算出A聲級，計算式如下：

1.1.2噪聲與振動控制工程中的常用評價量A聲級純音等響曲84等效聲級累積百分聲級

累積百分聲級又稱統計聲級，指在測量時間內所有超過聲級所占的n%時間，單位為dB。在噪聲統計工作中，常常用表示規定時間內噪聲的平均峰值，稱為峰值聲級，用表示規定時間內平均噪聲值，稱為中值聲級，用表示規定時間內的背景噪聲，稱為本底聲級。(舉例說明在環境噪聲中的應用）

等效聲級累積百分聲級累積百分聲級又稱統計聲級，指在測量時間85聲壓級的疊加、修正和平均

聲壓級的疊加:聲級平均：級計算的基本原則：能量疊加聲壓級的疊加、修正和平均級計算的基本原則：能量疊加86利用圖表進行級計算相同聲壓級的聲音疊加后分貝數的增值聲源個數123456789101214161820分貝增值034.8677.88.599.51010.811.51212.613不同聲壓級疊加的修正曲線

修正項Δ（dB）聲壓級的差值（Lp1-Lp2）（dB）利用圖表進行級計算相同聲壓級的聲音疊加后分貝數的增值聲源個數871.2聲源及其特性

（熟悉聲源及其分類；掌握點聲源、線聲源和面聲源的基本特性）

機械噪聲源由于機械設備運轉時存在不平衡，各零部件之間因偏差或表面缺陷而相互撞擊、摩擦產生的交變機械作用力使設備金屬板、軸承、齒輪或其它運動部位發生振動而輻射出噪聲的聲源稱為機械噪聲源。空氣動力性噪聲源由于機械零件和周圍及封閉媒質（空氣）之間交互作用而輻射出噪聲的聲源稱為空氣動力性噪聲源。

電磁噪聲源

由于機械構件受到電場或磁場力的作用，導致磁致伸縮和電磁感應的發生，鐵磁性物質或構件發生振動而輻射噪聲的聲源稱為電磁噪聲源。1.2聲源及其特性

（熟悉聲源及其分類；掌握點聲源、線881.3聲波在空氣中傳播的基本規律及衰減特性聲波的衰減聲源發出的噪聲在媒質中傳播時發生反射、折射和衍射等現象，其聲壓或聲強將隨著傳播距離的增加而逐漸衰減。這些衰減通常包括聲能隨距離的發散傳播引起的衰減、空氣吸收引起的衰減、地面吸收引起的衰減、屏障引起的衰減和氣象條件引起的衰減等，總衰減量可表示為：(介紹聲波反射、折射和干涉）1.3聲波在空氣中傳播的基本規律及衰減特性聲波的衰減(介紹89點聲源、線聲源和面聲源的基本特性聲源的類型按其幾何形狀特點劃分可分為點聲源、線聲源、面聲源。點聲源線聲源面聲源和聲源尺寸、距離等因素有關點聲源、線聲源和面聲源的基本特性和聲源尺寸、距離等因素有關90混響和混響時間

混響時間：定義為聲壓級降低60分貝所用的時間。賽賓公式：式中T——混響時間，s；S——房間內總表面積，m2；V——房間的總容積，m3；α——房間內表面的平均吸聲系數

混響和混響時間

混響時間：定義為聲壓級降低60分貝所用的時間911.4噪聲和振動的測量分析（熟悉噪聲及振動測量的基本要求、方法、儀器，以及背景噪聲的修正方法；掌握聲級計、頻帶濾波器和環境振級計的使用：）

基本測量系統

傳感器前置放大器衰減器計權網絡濾波器衰減器放大器傳聲器加速度計其它傳感器1.4噪聲和振動的測量分析基本測量系統

傳感器前置放大器衰92基本測量系統

傳感器前置放大器衰減器計權網絡濾波器衰減器放大器傳聲器加速度計其它傳感器基本測量系統

傳感器前置放大器衰減器計權網絡濾波器衰減器放大93

1、選擇正確的測試規范

聲源、環境噪聲質量、噪聲排放標準、噪聲暴露、設備與工程2、測量參數的選擇

A聲級、L聲級、頻譜（倍頻帶、1/3倍頻帶、窄帶、功率譜）、等效聲級、統計聲級、聲暴露級3、聲級計特性的選擇

快、慢、峰值、最大均方根等4、環境影響

周圍反射物、背景噪聲、人體的屏蔽和反射、電磁場影響、濕度影響5、氣候條件影響

風噪聲—本底噪聲，風罩、風錐；雪等地面吸收和反射6、背景噪聲修正噪聲測量技術

1、選擇正確的測試規范噪聲測量技術94背景噪聲修正

表背景噪聲（振動）修正值聲源聲級（振源振級）與本底聲級（振級）之差（dB）3456789101112131415修正值（dB）3.02.31.61.31.00.80.60.50.40.30.20.20.1粗略修正（dB）3210背景噪聲修正

表背景噪聲（振動）修正值3456789101195環境噪聲測量方法

GB/T14623《城市區域環境噪聲測量方法》聲環境質量測量標準，等效A聲級Leq,,Ld,Ln;GB10071《城市區域環境振動測量方法》

GB12348《工業企業廠界噪聲測量方法》

GB12524《建筑施工廠場界測量方法》GB12525《鐵路邊界限值噪聲測量方法》

環境噪聲測量方法

GB/T14623《城市區域環境噪聲測量96環境噪聲標準

GB/T3096《城市區域環境噪聲標準》聲環境質量測量標準，等效A聲級Leq,,Ld,Ln;GB10070《城市區域環境振動標準》聲環境質量測量標準GB12348《工業企業廠界噪聲標準》

排放標準GB12523《建筑施工廠場界限值》排放標準

GB12525《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》

排放標準環境噪聲標準

GB/T3096《城市區域環境噪聲標準》97

第2章噪聲與振動污染防治工程實踐

2.1吸聲降噪原理和工程吸聲材料(結構)被廣泛地用于噪聲控制工程和建筑聲學的廳堂音質控制中。在噪聲控制工程中主要應用為：降低含有聲源的房間和其它封閉空間的內部噪聲；降低由外部傳遞到房間和其它封閉空間內的噪聲；

降低聲屏障等噪聲控制設備對于某一特定方向的反射聲；使用在消聲器中降低噪聲的傳遞；使用在隔聲結構中，提高復合結構的隔聲量。第2章噪聲與振動污染防治工程實踐2.198

吸聲材料（結構）的類型及其特性類型典型材料結構特征吸聲特性多孔吸聲材料巖棉、玻璃棉、礦棉、甘蔗板、泡沫塑料、礦渣磚、加氣混凝土磚等具有一定的空隙率和可透氣性一般在中高頻有較好的吸聲特性穿孔板共振吸聲結構金屬穿孔板、石膏穿孔板、木質穿孔板等由穿孔板和背襯空腔組成吸聲結構有較強的頻率吸聲選擇特性薄板共振吸聲結構木質板、石膏板、纖維水泥板等由板和背襯空氣層組成吸聲結構有較強的頻率吸聲選擇特性，吸聲系數較低薄膜共振吸聲結構纖維布、有機材料薄膜等由薄膜和背襯空氣層腔組成吸聲結構有較強的頻率吸聲選擇特性，吸聲系數較低阻抗復合吸聲結構由多孔吸聲材料和共振吸聲結構組合由穿孔板、薄板、薄膜等和多孔吸聲材料串聯組合可在較寬的頻率范圍有較好的吸聲特性，也可保持較好的頻率吸聲選擇特性特殊要求的吸聲結構空間吸聲體、吸聲尖劈通過不同形狀、結構設計的整體吸聲結構有較高的吸聲量和吸聲系數吸聲材料（結構）的類型及其99吸聲系數定義吸收聲能Eα透射聲能Et入射聲能Ei反射聲能Er降噪系數（NRC）

房間平均吸聲系數吸聲量也稱等效吸聲面積

吸聲系數定義吸收聲能Eα透射聲能Et入射聲能Ei反射聲能Er100吸聲材料和吸聲結構(掌握多孔吸聲材料的吸聲機理；熟悉薄板和微穿孔板吸聲結構與空間吸聲體的特性及其適用條件)

1、多孔材料吸聲機理

給出的是聲波入射到多孔材料表面時的吸聲現象。當聲波入射到材料表面時，一部分在材料表面上反射，一部分則透射到材料內部向前傳播。在傳播過程中，引起小孔或間隙中的空氣運動，同形成孔壁的固體筋絡發生摩擦，由于粘滯性和熱傳導效應將聲能轉變為熱能而耗散掉。影響吸聲性能因素

材料厚度增加提高低頻吸聲系數；密度增加提高低頻吸聲系數；背后空腔影響；材料護面層影響吸聲材料和吸聲結構1012、薄板共振吸聲結構將不透氣的薄板固定在剛性壁前一定距離處，就構成了板共振吸聲結構。這個由薄板和空氣層組成的系統可以視為一個由質量塊和彈簧組成的振動系統，當入射聲波的頻率和系統固有頻率接近時，板就產生共振，由此引起的內部摩擦將聲能轉換為熱能耗散掉。其主要吸聲范圍在共振頻率附近區域。式中c——聲速，m/s；

ρ——空氣密度，kg/m3；m——板的面密度，kg/m2；

D——空氣層厚度，m。2、薄板共振吸聲結構1023.微穿孔板共振吸聲結構微穿孔板吸聲結構，是由板厚和孔徑在1毫米以下，穿孔率為1～3%的微穿孔板和板后空腔組成的。由于微穿孔板的孔小且穿孔率低，同普通穿孔板相比，聲阻要大得多，而聲質量要小得多，因此在吸聲系數和有效吸聲頻帶寬度方面都要優于穿孔板吸聲結構。微穿孔板吸聲結構的主要吸聲機理是，聲波入射時，空氣在小孔中摩擦而消耗聲能。單層微穿孔板吸聲結構的共振頻率表達式為：

式中c——聲速，m/s；

p——穿孔率，%；

D——腔深，mm;

t——板厚，mm;

d——孔徑，mm。4．空間吸聲體空間吸聲體是一種懸掛式的吸聲結構。它不是和墻面等剛性壁面組合而成的吸聲結構，而是自成系統，用于降低室內噪聲或改善室內的音質條件。3.微穿孔板共振吸聲結構103不同形狀吸聲體不同形狀吸聲體104室內聲場分析熟悉室內的聲壓級與直達聲、混響聲的關系；熟悉混響時間和室內平均吸聲系數的關系

房間常數：室內聲場分析房間常數105吸聲降噪效果的估算掌握吸聲降噪效果的估算、吸聲降噪的適用條件及其工程設計對于這種擴散聲場，吸聲處理前后，相應的聲壓級差為：

△L＝10lg(A2/A1)

或△L＝10lg(T1/T2)

混響時間：定義為聲壓級降低60分貝所用的時間。吸聲降噪效果的估算106吸聲降噪的設計原則與程序

采用吸聲降噪措施應注意的基本設計原則有以下幾個方面：（1）只有在房間內平均吸聲系數很小時，吸聲降噪才能有較好的效果。（2）在較高的平均吸聲系數的基礎上，進一步提高平均吸聲系數，其效果和所付代價并非成正比，應適可而止。（3）由于材料的吸聲系數和頻率有關（通常使用的材料在中高頻率有較好的吸聲系數），應根據噪聲的頻率特性來選擇吸聲處理的材料和結構（4）如果有可能，應盡量靠近噪聲源附近的表面進行吸聲處理。（5）選擇吸聲材料和吸聲結構時，要充分考慮防潮、防火、防塵、耐腐蝕等方面的要求。（6）安裝時應考慮采光、通風、照明及裝飾性等方面的功能要求。吸聲降噪的設計中，應包括以下工作內容：（1）實測或預測房間內的噪聲級和頻譜特性。（2）確定室內的吸聲降噪量，包括聲級和頻譜。（3）確定各頻帶所需的降噪量。（4）測量或估算房間內原有的房間常數或平均吸聲系數，求出處理后應有的房間常數或平均吸聲系數。（5）選定吸聲材料或吸聲結構，根據其類型、容重、厚度等參數查出相應的吸聲系數。（6）確定吸聲降噪處理的面積和安裝方式。吸聲降噪的設計原則與程序107典型室內聲場和專用聲學實驗室自由聲場和消聲室消聲室是在房間內部表面采用特殊的高吸收處理（通常采用吸聲尖劈），使房間內部足夠大的空間保持無反射的自由聲場的聲學專用實驗室。由于試驗的要求，通常又要采取必要的隔聲和隔振措施，以保證有較低的背景噪聲。擴散聲場和混響室如果封閉房間有足夠的聲擴散和較長混響時間，房間各點的聲能量分布均勻，聲傳播方向也是隨機分布的，這是典型的擴散聲場。混響室是專門設計的具有這種擴散聲場的聲學實驗室。一個合乎規范的混響室，不僅要有較長的混響時間，而且在各頻率上比較均勻。房間壁面的吸聲系數要小于0.06,，房間的長、寬、高比例合適，要有足夠大的體積（一般要大于200立方米），體積越大，低頻的聲場擴散性能越好。典型室內聲場和專用聲學實驗室自1082.2

隔聲降噪原理和工程

Wi-=Wr＋Wt＋We

透射系數τ來表示:

在噪聲控制工程中，常采用隔聲量（又稱傳聲損失）來表示隔聲結構的隔聲效果：

WiWiWtWe2.2

隔聲降噪原理和工程

109組合間壁復合隔聲量

等隔聲量原則；孔、縫隙隔聲影響組合間壁復合隔聲量等隔聲量原則；110

單層壁的隔聲特性掌握常用單層隔聲材料的隔聲技術、隔聲特性和質量定律

單層均勻密實壁，它的隔聲量的基本特性是在相同激發頻率下，隨著面密度的增加而增加；在同樣密度時，隨著頻率的增加而增加。

質量定律：垂直入射：隨機入射：單層壁的隔聲特性質量定律：垂直入射：隨機入射：111吻合效應吻合效應的產生是由于壁面在入射聲波激發下，產生受迫彎曲振動，當某一頻率的入射聲波波長在壁面上的投影等于壁面結構的彎曲波波長時，產生了波的吻合，由于壁面的彎曲振動，隔聲量明顯下降，即產生了吻合效應吻合效應吻合效應的產生是由于壁面在入射聲波激發112

雙層壁的隔聲

掌握雙層隔聲結構的隔聲特性及改善其隔聲性能的方法

雙層壁的隔聲增加雙層壁隔聲量方法：增加空氣層厚度；充填阻性材料；避免剛性連接。雙層壁的隔聲

掌握雙層隔聲結構的隔聲特性及改善其隔聲性能的113隔聲設計的基本模型

熟悉各類隔聲結構和隔聲屏障的設計和應用

（1）當噪聲源由圍護隔聲結構內向自由空間傳播時：式中R——隔聲結構的隔聲量，dB；LW——聲源的聲功率級，dB；LP——接收點的聲壓級，dB；S——隔聲結構內表面積，m2；

A——隔聲結構內的吸聲量，m2；r——隔聲結構至接收點的距離，m。隔聲設計的基本模型

熟悉各類隔聲結構和隔聲屏障的設計和應用114（2）當噪聲源在自由空間中向圍護隔聲結構內部傳播時

式中R——隔聲結構的隔聲量，dB；LW——聲源的聲功率級，dB；LP——接收點的聲壓級，dB；S——隔聲結構內表面積，m2；A——隔聲結構內的吸聲量，m2

r——隔聲結構至聲源的距離，m。（2）當噪聲源在自由空間中向圍護隔聲結構內部傳播時115（3）當外部擴散聲場向圍護隔聲結構傳播時：式中R——隔聲結構的隔聲量，dB；Lp1————隔聲結構外擴散聲場的聲壓級，dB；LP2——隔聲結構內接收點的聲壓級，dB；S——隔聲結構的表面積，m2；A——隔聲結構內的吸聲量，m2。（3）當外部擴散聲場向圍護隔聲結構傳播時：116（4）當聲源在一個隔聲結構內通過對向窗向另一個隔聲結構內傳播時式中R1——聲源所在隔聲結構的窗子的隔聲量，dB；R2——接收點所在隔聲結構窗子的隔聲量，dB；LW——聲源聲功率級，dB；LP——接收點的聲壓級，dB；S1——聲源所在隔聲結構的窗子的面積，m2；S2——接收點所在隔聲結構的窗子的面積，m2；A1——聲源所在隔聲結構內的吸聲量，m2；A2——接收點所在隔聲結構內的吸聲量，m2；r——兩扇窗子間的距離，m。（4）當聲源在一個隔聲結構內通過對向窗向另一個隔聲結構內傳播117隔聲降噪工程的設計和計算

1、隔聲罩的設計和應用2、隔聲間的設計和應用3、隔聲窗式中：R—隔聲量；

L1、L2—F室分別為室內外聲級；S—隔聲結構的面積；

A—內部吸聲量。隔聲降噪工程的設計和計算式中：R—隔聲量；1183、聲屏障聲屏障插入損失菲涅耳數；

λ——聲波波長，m;

d——聲源和接受點間的距離，m;

A——聲源和聲屏障頂端的距離，m;

B——接受點和聲屏障頂端的距離，m

3、聲屏障菲涅耳數；1192.3

消聲降噪原理和工程

熟悉各類消聲器的消聲機理、特性及其適用范圍

常用消聲器的原理和特征消聲器類型消聲原理主要應用阻性消聲器(中高頻)多孔性吸聲材料的吸收風機、通風空調、燃氣輪機等設備的進、排氣噪聲抗性消聲器(低頻好)管道阻抗變化所產生的聲反射和耗損空壓機的進氣噪聲、內燃機、汽車的排氣噪聲等阻抗復合型消聲器聯合阻性消聲器和抗性消聲器的消聲機理采用阻性消聲器、抗性消聲器的場所擴散消聲器改變噴注結構、降低噴口的壓力和流速壓力氣體排放2.3

消聲降噪原理和工程

熟悉各類消聲器的消聲機理、特120消聲器聲學性能的評價

插入損失DIL：消聲器的插入損失是指在聲源與測點之間插入消聲器前后，排氣口輻射聲功率級之差。如果插入消聲器前后，測點和管口、周圍環境的相對位置保持不變，則可以用在這些測點所測得的消聲器安裝前后的平均聲壓級差來代替。消聲器插入損失的測量如圖8.5.9所示。其數學表達為：

DIL=Lw1—Lw2或DIL=Lp1—Lp2式中Lw1——安裝消聲器前輻射的聲功率級，dB；Lw2——安裝消聲器后輻射的聲功率級，dB；聲源管道測量包絡面聲源測量包絡面消聲器Lp1Lp2了解消聲器性能的基本測量方法消聲器聲學性能的評價插入損失DIL：121

傳遞損失DTL：消聲器的傳遞損失是指消聲器進口端入射聲的聲功率級與消聲器出口端透射聲功率級之差，單位是dB。傳遞損失的數學表達式為：

DTL=Lw1—Lw2式中Lw1——入射消聲器的聲功率級，dB；Lw2——消聲器透射的聲功率級，dB。消聲器透射聲Lw2入射聲Lw1反射聲傳遞損失DTL：消聲器的傳遞損失是指消聲122消聲器評價方法

評價方法評價量適用范圍參考標準試驗室方法DIL△P、LW消聲器的質量評價，特別適于長溫、長壓、低速通風消聲器ISO7235現場方法DIL、DTL各類消聲器的現場應用效果評價ISO11820無氣流靜態方法DIL消聲器的聲學特性研究ISO11691消聲器評價方法評價方法評價量適用范圍參考標準試驗室方法DIL123試驗室測量方法可以準確地測量一定氣流速度、溫度和壓力條件的倍頻帶或1/3倍頻帶的插入損失（DIL）、總壓力損失（△P）和氣流再生噪聲（LW）,通常具有較好的試驗結果再現性。但其缺點是對于某些消聲器，很難模擬現場的高溫、高壓、高速氣流和聲源阻抗，因而造成和實際應用效果之間的測量誤差。無氣流靜態方法適合小型消聲器和消聲器模型消聲特性的研究開發，測量評價量是倍頻程或1/3倍頻程插入損失（DIL）和A計權插入損失。現場測量方法由于聲源阻抗、氣流狀態和實際一致，其測量和實際工程效果有較好一致性。各類消聲器，包括放空排氣消聲器、內燃機消聲器等，均可找到合適的現場測試條件。但對消聲器的空氣動力性能、氣流再生噪聲測量，該方法卻往往不能勝任。一些專業性