噪声学-复习整理

环境噪声控制工程第一章：绪论一、环境噪声标准分为以下三种：1.城市区域环境噪声标准GB3096-93;2.工业企业厂界标准GB12348-90;3.工业企业厂区各类场所噪声限制（噪声卫生标准）GBJ87-85。掌握1和2的功能区分类等，如下：1.GB3096-93城市区域环境噪声标准LAeq类别适用区域昼间（dB）夜间（dB）0特殊安静区（疗养院，高级别墅区等）50401居住、文教机关区55452居住、商业、工业混染区60503工业区65554交通干线道路两侧区域70552.GB12348-90工业企业厂界噪声标准类别适用区域昼间（dB）夜间（dB）Ⅰ以居住、文教机关为主的区域5545Ⅱ居住、商业、工业混染区以及商业中心区6050Ⅲ工业区6555Ⅳ交通干线道路两侧区域7055第二章：声波的物理基础一、频谱频谱图：把某一信号中所包含的频率成分，按其幅值或相位作为频率的函数作出的分布图，称作该信号的频谱图。分：1.离散谱：2.连续谱3.复合谱（见书11）二、频程把某一范围的频率划分成若干小的频率段，每一段以它的中心频率为代表，然后求出声信号在各频率段的中心频率上的幅值，作为一种频谱，将这样分出来的频率段叫频程。在划分频程时，使每一个频率段的下限频率与上限频率的比值为确定的常数。掌握概念：倍频程和1/3倍频程（见书11）三、声强级、声压级、声功率级定义声强级：一个声音的声强级LI是该声音的声强与基准声强之比的常用对数乘以10，以分贝计，即:基准声强I0在空气中为10－12W／m2,它是1000Hz声音的可听阈声强。声压级：某声压p与基准声压p0之比的常用对数乘以20称为该乘以的声压级，以分贝计，即:基准声压p0在空气中为2×10-5Pa。声功率级：某声功率W与基准声功率W0之比的常用对数乘以10称为该乘以的声功率级，以分贝计，即:基准声压p0在空气中为10-12W。四、声压级的叠加（计算）有n个不同的噪声源互不相干，其中第i个噪声源在某测点处测得的声压级为Lpi,当n个噪声源同时发声，在该点处产生的总声压级为：注意：2个大小相等的噪声叠加后，总声压级比原来单独时高3（dB）五、声波的反射和透射反射系数rp:反射声压幅值与入射声压幅值之比。rp大，则吸声差，r值小的材料称为吸声材料。声压透射系数tp：透射声压幅值与入射声压幅值之比。tp大，则隔声差，tp值小的材料称为隔声材料。六、声传播中的距离衰减（计算）点源：计算从距离r1传播到距离r2时，声强级或声压级衰减量△L，则有：连续线声源：当传播距离从r0至r2时，声压级或声强级的衰减量为：第三章：噪声基本评价量一、响度级以1KHz纯音为基准声音，任何声音如果听起来和某个1KHz纯音一样响，那么这个1KHz纯音声压级的分贝值就是该声音的响度级，单位phon。响度级是表示声音响度的主观量，它与声压级和频率有关。人耳对声音的感觉不仅和声压有关，而且与频率也有关。人耳对2K～5KHz的声音最敏感。二、等响曲线（能够读图，见书59）在听觉实验中，如果把某个频率的纯音与一定声压级的1KHz纯音很快地交替比较，当听者感觉两者一样响时，把该频率的声压级标在图上。在许多频率与该1000Hz纯音相比之后都把声压级标出，便可联出一条等响曲线，这条等响曲线的响度级即是1000Hz的声压级。从等响曲线可以看出：1.人耳最敏感的频率范围是2000～5000Hz。2.人耳对低频音不很敏感，在等响曲线上处于较高位置。3.不同响度级的等响曲线之间是不平行的，较低响度的等响曲线弯曲的厉害些，较高响度时的等响曲线变化较小。在很低的频率，人耳对低强度方感觉很迟钝，但在一定强度以上，则较小的强度变化将感到有较大的响度差别。例：60dB的1KHz的声音，响度级为60方；等响度的4KHz的声音，其声压级是52dB；100Hz等响度的声压级为67dB；30Hz等响度的声压级是90dB。三、响度定义：1KHz纯音声压级为40dB时的响度为1sone，即响度级10phon的声音对应的响度级为1sone。换算：如：即:1sone是40phone声音对应的响度。2sone的声音是40phone声音响度的2倍。4sone的声音是40phone声音响度的4倍。四、频率计权网络A网络——模拟人耳对40phon纯音的响应，即以40phon等响曲线为基础，经规整化后倒置；B网络——模拟人耳对70phon纯音的响应，即以70phon等响曲线为基础，经规整化后倒置；C网络——模拟人耳对100phon纯音的响应，即以100phon等响曲线为基础，经规整化后倒置；D网络——主要用于航空噪声的测量。五、A声级缺陷：1、缺少频率成分信息，不可能作出经济合理的科学的噪声控制设计；2、对于低频率成分占优势的强噪声环境，其A声级符合噪声劳动卫生标准，但对长期暴露于该环境的工作人员可能会有高血压、心脏病等症状。六、等效连续A声级（见书66，计算，含例题）某一段时间间隔内A计权声压级的能量平均意义上的等效声级七、累计百分声级LN的意义在实际测量中，将测量的数据从大到小排列，将第N%的数据算作百分声级LN，会提问：LN代表哪一个值。例：L10=87dB,表示在整个测量时间内，10％的测量时间噪声超过87dB——峰值；L50=75dB,表示在整个测量时间内，10％的测量时间噪声超过75dB——平均值；L90=62dB,表示在整个测量时间内，10％的测量时间噪声超过62dB——本底值。第五章：声环境影响预测一、工业企业噪声预测的简化模式(Stueber模式）（见书128）基本思路：将整个工厂或车间看作一个特大声源，为整体声源。整体声源辐射的声波在距离声源中心为r的受声点处的声级用下式计算。例：某棉纺厂拟引进64台无梭剑杆织布机，车间面积为42×50（m2），根据类比厂调查，车间面积1300（m2），进口无梭剑杆织布机38台，车间的平均声级92.5dB。预测该车间的声功率级。①类比车间织机分布密度：1300/38=34m2/台；拟建车间织机分布密度：42x50/64=33m2/台；即两车间织机的分布密度相近，拟建车间的平均噪声级可参考类比车间，为92.5dB即：LR=92.5dB②车间的隔声根据所给参数，如车间窗:50x30=150m2；墙：50x4+42x4x2=536m2；房顶:42x50=2100m2；门：2x2.4x4=19.2m2掌握书上公式：5－18、19、23、24；图5－3；tanh(x)=(ex-ex)/(e2+ex)；此题可能在试卷的最后的题目，同时在计算衰减时候，需要考虑：距离衰减Ad=10㏒（2tr2）和屏障衰减（分高5000HZ、中2000HZ、低500HZ频率进行计算）第七章：吸声一、吸声装置只能降低混响声的声压级二、多孔吸声材料的分类吸声材料的种类：1、无机纤维材料，如玻璃棉、岩棉及其制品；2、有机纤维材料，如棉麻植物纤维及木质纤维制品3、泡沫材料，如泡沫塑料和泡沫玻璃等4、吸声建筑材料，如膨胀珍珠岩、微孔吸声砖、泡沫混凝土等三、吸声结构（至少3者以上的图形构造）常用的有穿孔板吸声材料、微穿孔板吸声结构、薄板和薄膜吸声结构等，知道其对应的区别，如薄板上穿以孔径是多少的微孔，穿孔率在多少等。穿孔板设计超细玻璃棉（吸声材料）墙玻璃布钢板（可有可无）穿孔板第八章：隔声技术一、隔声量与插入损失定义与区别隔声量：透射声强It与入射声强Ii之比，:即：t=It、/Ii(主要去表述某一材料)；插入损失：离声源一定距离处测得的隔声结构设置前声压级L1和设置后的声压级L2之差（主要去表述某一设备）。二、隔声间的降噪量（计算题）Si：第i个构件的面积；Ri：第i个构件的隔声量例：一隔墙面积22m2，其中包括门2m2，墙体的隔声量R1=50dB,门的隔声量R2=20dB，求平均隔声量。由于门的隔声量低，使总的隔声量由墙体的50dB降到30dB.三、设计上的注意项（详见书279）1、隔声窗：多层窗玻璃之间要有一定的倾斜度，朝声源一面的玻璃做成倾斜以消除；2、隔声罩：罩内壁与设备之间应留有较大的空间，一般以设备所占空间的1/3以上。各内壁与设备上的空间距离不得小于10cm。有通风设备时，应增加消声器。3、声屏障：1、声屏障本身须有足够的隔声量。2、应配合吸声处理，尤其是在混响声明显的场合。3、Y型（带遮檐）的效果尤为明显。4、在声屏障上开窗时，应注意密封。5、公路边可用透明材料。6、在车间，可用人造革等密实的软材料护面。中间填充多孔吸声材料制成隔声门帘悬挂起来。第九章：消声器一、消声器的分类以及适用（大致了解）阻性消声器；抗性消声器；阻抗复式消声器；微穿孔板消声器；扩散式消声器；有源消声器。一般用于：降低或者消除空气动力性噪声，如通风管道上的噪声。二、阻性消声器运用于参看其与哪些参数有关系；LA；声衰减量与以下3者相关：L：消声器的通道面断面周长；S：消声器的通道有效横截面积；l：消声器的有效部分长度。三、高频失效频率的原理阻性消声器实际消声量大小与噪声的频率有关。声波的频率越高，传播方向性越强。对于一定截面积的气流通道，当入射声波的频率高到一定程度时，由于方向性很强而形成“声束”状传播，很少接触贴附在管壁的吸声材料，消声量明显下降，产生这一现象所对应声波频率称为上失效频率fn。如何改善？可以调整消声器的结构，如下：直管式消声器；片式消声器；折板式消声器；蜂窝式消声器；声流式消声器：盘式消声器；消声弯头四、阻性消声器的设计①确定消声量②选定消声器的形式：首先要根据气流流量和消声器所控制的平均流速计算所需的通流截面。③确定吸声材料④确定消声器长度：增加长度可提高消声量，一般为1～3m。⑤吸声材料的护面结构：在气流中工作，必须用护面结构固定，常用的有玻璃布、穿孔板或铁丝网。⑥验算消声效果五、抗性消声器常用的有：扩张室式、共振腔式、插入管式、干涉式、穿孔板式等这类消声器的频率选择性较强，适用于窄带噪声和中低频噪声的控制第十章：隔振与阻尼减震一、隔振元件（适用点）金属弹簧减震器；橡胶减震器；软木减震器；毛毯减震器；空气弹簧减震器金属弹簧减震器：优点：1.能承受各种环境因素，在很宽的温度范围（－40～150℃）和不同的环境条件下，可以保持稳定的弹性、耐腐浊、耐老化。2.设计加工简单、易于控制、可大规模生产，且能保持稳定的性能。3.在低频可以保持较好的隔振性能。缺点：1.阻尼系数很小，因此在共振频率附近有较高的传递率2.在高频区域，隔振效果差，使用中常需要在弹簧和基础之间加橡皮、毛毯等内阻较大的垫。橡胶减震器：如橡胶隔振垫空气弹簧：空气弹簧也称气垫，隔振效率高，固有频率低（在1HZ以下），而且具有粘性阻尼，因此也能隔绝高频振动。在橡胶的空腔内压进一定的空气，使其具有一定的弹性。当负荷改变时，或调节橡胶腔内的气体压力，使之保持恒定的静态压缩量。可处理不同的振动。多用于火车、汽车等场合。缺点：需要有压缩气源及一套繁杂的辅助系统，造价昂贵。二、阻尼隔振隔振板等由金属薄板制成的，当受振动产生噪声：1、加大壳体厚度可使激发引起的振幅变小而降低辐射强度。但经济不合理。2、大面积薄板上多加筋，也可减弱振动的幅度。3、常在薄板上粘涂一定阻尼层，让原来薄板振动的能力，尽可能多的耗散在阻尼层中，称阻尼隔振。阻尼材料：1、基料：阻尼材料的主要部分，常用沥青、橡胶、树脂等。2、填料：增加阻尼材料的内损耗能力和减少基料的用量以减低成本，常用的膨胀珍珠岩粉、石棉绒、石墨、碳酸钙、硅石。填料占阻尼材料的30～60％。3、溶剂：其作用是溶解基料，常见的溶剂有汽油、醋酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。第十章：设计题冷却塔的噪声治理研究与实践一、设计目标：把噪声从65db降到55db以下，需要降低10db。（举例）二、噪声源经过噪声测量和分析发现：冷却塔顶部的风机噪声和淋水噪声是主要的噪声源,并且其噪声超过设备原设计噪声值。（自己可以适当做一些分析）三、降低噪声的途径（自己可以适当做补充，但要明了各个设备的用途：消声器、吸声器、隔声罩等）1、在风机上部配置片式消声器不同类别的消声器有着不同的消声特性。根据该冷