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1、噪声污染控制技术,第一章 噪声控制基础 第二章 室内声学知识 第三章 常用噪声评价量及标准 第四章 吸声 第五章 隔声 第六章 消声 第七章 隔振与阻尼 第八章 噪声环境影响评价 第九章 噪声的测量,前言 1.开设理由：环境工程专业必修课。 2.本课程主要内容： 噪声的概念、声学特征、传播特性、控制的基本途径； 噪声评价与标准及噪声测试技术； 隔声；吸声；消声；隔振与阻尼；噪声的测量等。,3. 教学计划及进度安排 教学计划：本课程共3学分，48学时，由讲课、参观、实验组成，其中讲课28学时，参观及实验20学时。 进度安排：与教科书中内容的顺序有所不同，请大家务必记好笔记，重点章节将联系出去参观
2、和实验，以强化大家的知识结构。,4. 考核 平时成绩40。 考勤（5），作业（20），纪律（5），实验（10） 期末闭卷考试60,第1章 噪声控制基础,第一节 噪声及其类型 第二节 噪声的传播 第三节 声音的计量 第四节 倍频程的划分 第五节 人耳的听觉性 第六节 噪声的控制途径,中华人民共和国环境噪声污染防治条例规定：环境噪声是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的影响周围环境的声音。 声音是由物体的振动产生的。,第一节 噪声及其类型,1.1.1 声音的产生,声音的三要素为声速、频率和波长 其中，,1.1.2 声音的三要素,频率的分段,20Hz:,次声波,2020000Hz：,
3、人耳可闻声,20000Hz:,超声波,凡是不需要的，影响人们生活、学习、工作，起干扰作用的声音都称为噪声。 根据影响程度，可分为过响声、妨碍声、不愉快声、无影响声。 根据噪声源，可分为工业噪声、交通噪声和生活噪声。,1.1.4 噪声的类型,1.1.3 噪声的概念,1. 干扰听觉，甚至对听觉造成损害。 2. 对神经系统、心脑血管系统有一定的影响 3. 影响生活、工作、学习，使人容易烦躁、疲劳和干扰人的注意力 4. 对建筑物产生破坏，如震碎玻璃。,1.1.5 噪声的危害,声波的表示：声波是纵波，但人们常用横波演示及用箭头表其方向和大小。 声音的传播： 靠介质，如空气，水，钢铁等。我们主要研究空气传
4、声和结构固体传声,第二节 噪声的传播,1.2.1 声波,1.2.2.1 自由声场 声波在同性均匀介质中传播，在各个方向上都没有反射而形成的声场。 是一种理想化的声场，在自然界中不存在。 1.2.2.2 扩散声场 声波接近全反射的状态。室内各处声压几乎相等，声能密度也处处均匀相等。 1.2.2.3 半自由声场 介于以上二者之间，是实际工程中遇到最多的情况。,1.2.2 声场,只有当波长比障碍物大得多时，可发生绕射。 声波遇到障板时，只有当其波长小于或远小于障板尺寸时声波才会被反射。,1.2.2 声音的绕射,1.2.3 反射及其系数,1. 声波反射遵循光反射三定理： A 入射线，反射线，法线三线共
5、面。 B 入射线，反射线各在法线一侧。 C 入射角，反射角相等。 2. 声反射系数 式中： I :入射到障板材料的声能 Ir:从障板材料反射的声能 r :该障板材料的声反射系数,声反射系数r与障碍物的光滑度、 密度以及形状等密切相关,声波可以透过任何障板。 声透射系数： 式中: I: 入射到障板的声能 I 透过障板的声能 : 障板的声透射系数：,1.2.4 透射及其系数,任何材料都有吸声的性能。 吸声系数： 式中： I : 入射的声能 Ia : 吸收的声能 I : 透射的声能 a : 吸声系数,1.2.5 吸声及其系数,很明显，,当声源固定，不同方向声音大小有变化的现象叫做声源的方向性。 声音
6、都有方向性，高频声更明显。,1.2.6 方向性,1.3.1.1声功率： 定义：垂直于声波传播方向上的指定面积的声能量，一般指声音的总功率。符号是 W，单位是瓦 (W),毫瓦(mW)等 实际上，声音的功率很小很小。 如歌唱演员其声功率 为 100-300 W； 女高音大喊也仅为 1-7 mW,第三节 声音的计量,1.3.1 声功率和声功率级,1.3.1.2 声功率级 符号是 Lw， 单位分贝 （dB）,例： 某声源声功率为10mW 求其声功率级。 解： Lw=10lg(1010-3/10-12) =10lg(1010) =100lg10 =100 dB,不难吧,1.3.2.1 声强 定义：垂直于
7、声波传播方向上的单位面积上的声功率，符号是 I， 单位是 W/m2 说明：声音的相加可以将其声功率、声能直接相加,1.3.2 声强和声强级,例： 如果声音的传播进行中没有任何阻挡，则叫做自由场。在自由场中，声源功率为100 mW ，那么距声源 3m处的声强是多少？ 解：距声源 3m 处形成的界面面积是以3m 为半 径的球面积，即4r2. 所以，声强=10010-3/4(32) =10010-3/36 =8.8410-4 W/m2,挺简单的吧,1.3.2.2 声强级 其中， 符号是 LI， 单位分贝 （dB）,试求上例的声强级是多少？ 解：LI=10lg(8.8X10-4/10-12) =10l
8、g(8.8X108) =89.4dB,动动笔！,1.3.3.1 声压 定义：由于声音的存在导致大气压的变化值 符号是 P， 单位是 Pa,1.3.3 声压和声压级,1.3.3.2 声压级 其中， 声压级的符号是 LP， 单位分贝 （dB）,例：某一声源的声压为0.2 Pa，求该声源的声压级。 解：Lp=20lg(0.2/2X10-5) =20lg10000 =204 =80 dB,口算也能算出来！,I (声强): W/m2 P (声压): Pa (空气的密度): 约为1.2kg/m3 C (声速)： 340m/s,1.3.4 声压与声强的关系,正确结论是：理论上，声压级与声强级永远不相等。只有
9、在满足下列条件时才相等。 即满足C=400 Kg/m2秒。 但在我们研究的范围内几乎可以满足此条件，所以我们可认为声压级与声强级相等。,1. 求可闻声的波长范围？ 2. 当Lw、LI、LP均为0dB时，求此时声功率W、声强I、声压P各为多少？如果Lw、LI、LP均为80dB时，W、I、P又各为多少？ 3. 已知 W=0.02 瓦，在点声源自由场情况下，求距声源4m处的声强及声强级？ 4. 依上题，求距声源5m处的声压及声压级？ 5. 依上题，问声压级为74dB 处距声源多远？ 6. 点声源，自由场的情况下试求出两声压级之差与距离的关系？ 7. 点声源，自由场的情况下试求距离加倍声压级的变化规律
10、？ 8. 某点声源，自由场，距声源10m处声压级为80dB，问距80m处声压级为多少？,练 习,1. 数理计算法：将声压级视为声强级，由声强级算出声强，将声强相加，再求出最后声强级即声压级。 2. 查表法：在较大的声压级上加上一个差值（只能两两相加，可从小到大，也可从大到小）。,1.3.5 分贝的相加,3. 两个相同分贝数的相加: 两个相同dB值的和=该dB值+10Lg2 如两个50dB值的和=50+3=53 (dB) 4. 多个相同分贝数的相加 N个dB值的和=dB值+10LgN 如3个50dB值的和=50+10Lg3 =50+4.7=54.7 (dB) 5. 若两个分贝相差值大于10，则两
11、分贝之和为较大分贝值。,人们用dB作声计量单位的原因： (1)声压量程变化太大，而化为dB则大大压缩为0-120 dB范围。 (2) dB 的变化接近人耳的变化。,9. 70dB+70dB; 10. 0dB+0dB;1dB+(-1dB); 11. 81dB+83dB; 12. 70dB+73dB; 13. 30dB+40dB+50dB+60dB; 14. 56dB+50dB+52dB; 15. 5个20dB的声音相加; 16. 10个90dB的声音相加；,练 习,1. 划分意义: 人耳对各频段的声音敏感度不同。 根据实际测量需要，对可闻声频率进行频段的划分。 2. 划分依据：依测量粗细而定 3
12、. 中心频率：每个频段的居中代表频率。一定要含有1000 Hz,再向前及向后推算,第四节 倍频程划分,4. 倍频程划分的命名 这里的K我们就称为倍频程数。 如K=1,称为1倍频程。所以，21=2，可以推出人耳可听频率范围内的各个中心频率： 31,63,125,250,500,1k,2k,4k,8k,16k； 如K=1/3,则称为1/3倍频程，所以21/3=1.25,所以各中心频率为：400,500,630,800,1000,1250,1600,2000,2500, 3150,一定要搞懂！,5. 常用的倍频程 (1) 1 倍频程 (2) 1/3 倍频程,6. 频段的划分及范围 1 倍频程时中心频
13、率所包含的频率范围是上下各1/2 倍频程。（即 21/2=1.414） 例如： 中心频率为1K Hz 时，其频段所包含的频率范围为 1000X1.41=1414Hz 到 1000/1.41=707 Hz.余此类推。,(2) 1/3 倍频程时中心频率所包含的频率范围是上下各1/6 倍频程。（即 21/6=1.12） 例如： 中心频率为1K Hz 时，其频段所包含的频率范为 1000X1.12=1120 Hz 到 1000/1.12=893 Hz.余此类推。,7.噪声频谱图 是一组曲线，横坐标是频段，纵坐标是声压级。,17. 写出2倍频程的全部中心频率值。 18三分之一倍频程时中心频率为500 赫
14、兹，它所代表的频段范围是多少？ 19试绘制下列的测试数据的频谱图,练 习,1.5.1 响度、响度级,1、响度 响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念。 响度的单位是宋。我们将1宋定义为声压级为40dB、频率为1000Hz，且来自于听者正前方平面波的强度,第五节 人耳听觉特性,2、响度级 响度级（Ln)是建立在两个声音的比较上的。 如果某一频率的声音和声压级为a分贝、频率为1000Hz的纯音听起来是一样响的，那么这一频率声音的响度级为a. 响度级的单位是方。 宋与方的关系：S=20.1（方-40）,等响曲线是通过与基准声音的比较而得出的。通过这种比较，得出了在人耳听觉范围内的一系列的响度级相等
15、的声频率与声压级的关系曲线，即等响曲线。,1.5.2 等响曲线,等响曲线,通过这个等响曲线我们可以得出哪些信息？ 1、每一条等响曲线的方数（响度级）都是相同的，方数即为1000Hz纯音的声压级。 2、在3500Hz附近人耳最敏感 3、人耳对低频声不敏感 4、在高方时人耳的不敏感性减弱。 5、人们共同约定以40方曲线代表人耳的听觉,1.5.3 “A” 计权曲线：是40方的倒曲线 1. “A”声级：以“A”计权曲线为准的测声的值，模拟人耳的值.写作 LA. 特点：对低频成分衰减很多 2.“C”声级：对低频成分衰减很少,近似于客观总声级,写作 LC 3.声级不是声压级的简称 4.声级计:是测声级的仪器,5.测 “A”,”C” 声级可定性声音 (1) “A” “C” 噪声频率在3500 Hz左右 6.声音的阈：范围 1. 起始听阈 0方 2. 敏感阈 0方 -120方 3. 痛阈 120方 以上,7.听力损失：是指人们听觉起始上移的现象。如原来在某一频率可以听 5 方,后来由于听力受损而只能听 2
