噪声控制工程复习.docx

噪声1、噪声的定义：对人们有害的声音；人们不需要的声音。2、噪声的分类：按起源：空气动力、机械、电磁 按传播介质：空气声、水声、固体声 按能量与时间和频率的关系分：稳态噪声、脉冲噪声、无规噪声、有调噪声、无调噪声、低频噪声、中频噪声、高频噪声、白噪声、粉红噪声、 褐色噪声 其他分类方法：自然噪声、人为噪声、城市噪声、环境噪声3、背景（本底）噪声：噪声的掩蔽效应（一个声音的存在使得另一个声音的听阈升高，特点：高频声易被低频声掩蔽，同频声音互相掩蔽，低声强声音易被高声强声音掩蔽）4、噪声污染的特点：（1）污染范围日益扩大；污染程度日益增强；危害不易引起重视；危害远期后果不明；生物影响后果不清。 （2）是一种物理性污染；没有 “ 二次污染 ” ；声源停止发声，污染即行终止；人必须生活在有声环境中。5、声源的概念：引起声波的物体叫作声源。 点声源：声源尺寸相对于声波的波长或传播距离而言比较小、且声源的指向性不强时，则声源可近似视为点声源。 线声源：火车噪声、公路上大量机动车辆行驶的噪声，或者输送管道辐射的噪声等，远场分析时可将其看做由许多点声源组成的线状声源。这些线声源以近似柱面波形式向外辐射噪声。 面声源：具有辐射声能本领的平面声源，平面上辐射声能的作用处处相等。常见于有辐射声能作用、分布较大的平面外的一些点上，对该平面声源有必要进行声场分析时，使用这一概念。球面波与点源相对应 ;平面波与面源相对应 ;柱面与线源相对应 。6、平面声波：波面呈平面状的波。 球面波：是指波阵面为同心球面的波。 驻波：两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向传播时互相叠加而成的波，称为驻波。（源于干涉的一种现象） 自由声场：是指均匀各向同性的媒质中，边界影响可以不计时的声场。在自由声场中，声波将声源的辐射特性向各个方向不受阻碍和干扰地传播。 半自由声场：无限大刚性平面一侧的均匀各向同性媒质中其他边界影响可以忽略不计的声场 混响声场：声音经过物体多次反射后到达受声点的反射形成的声场叫混响声场。7、声波物理量： 声压p （N / m2 ） 声强I （W/m2） 声功率W （W） 周期T 振幅A 频率f 声压与声强关系： I = p2 /C （此处 p 为均方根值，即有效值） - 空气密度，kg/m3 ;C - 声速，m/s ; C - 媒质的特征阻抗， 瑞利。 声速C 常温下340m/s 近似有C331.4+0.61t (m/s) 声压级Lp=10log10（p2/p02） 单位：贝尔 ( P 声压的有效值 ( Pa )， Po 声压的绝对阈限值，又称基准声压或参考声压，1000Hz时为210-5Pa。) 声强级 LI=10log10（I/I0） 单位：分贝 dB （I0 = 10 -12 （W/m2） 声级功率 LW=10log10（W/W0） 单位：分贝 dB （W0 = 10 -12 （W）8、听阈：能引起听觉的最小强度。可听声频率范围：20Hz（赫兹）20000Hz 最敏感振动频率：10003000Hz9、声级计算：（原则：能量相加）两个相同的声级相加时： Lp=10log10（p12+p22/p02）=Lp1+3 （dB） 一般有LP 1 、 LP 2 、 LP n 与P1、P2、Pn相对应 Lp=10log10（p12+p22+pn2/p02）10、纯音单一频率的声音；复音 由多个频率的声音组成的声音。 频程（频带）：把宽广的声频变化范围划分为若干较小的段落，叫频程。（有上限频率值、下限频率值、中心频率值）（两个声频率间的距离） 倍频程：倍频程是指使用频率f与基准频率f0之比等于2的n次方,即f/f0=2n次方，则f称f0的n次倍频程。1/3倍频程：将每个倍频程划分为三段，每段上限与下限频率之比为1.26的频程。噪声的频谱：定义噪声强度随频率变化的图形表示方法。 常见类型线状谱、连续谱、线状与连续复合谱11、有限声场的特点声源指向性：当声源尺寸大于或接近于声波波长时，声源在各方向辐射的声压(或声强)不相同，成为指向性声源：频率高的声波指向性强，频率低的声波指向性弱。指向性因子 Q ：声场中某点的声强，与同一声功率声源在相同距离同心球辐射面上的平均声功率之比。（是描述声源辐射声能集中程度的一个参数）12、人耳听觉器官的结构：外耳（由耳廓（耳壳）和外耳道组成。）、中耳（由鼓膜和三块听小骨组成）、内耳（由三个半规管和耳蜗组成）听觉传递气导通路 ：声音耳廓外耳道鼓膜锤骨砧骨镫骨卵圆窗内淋巴液基底膜圆窗（泄压）纯音等响曲线：描述等响条件下声压级与频率的关系曲线称为等响曲线响度：判断声音轻或响程度的主观标度；是正常听者判断一个声音与响度级为40(phon)的参考声强相比较的倍数，单位为sone(宋)响度级定义：在数值上等于其等响的基准声的声压级； 单位为 “Phon”（方） 噪度：人们主观判断噪声的“吵闹”程度成比例的数值量称为噪度，用Na表示，单位为纳（noy）. 感觉噪声级：噪度与响度相对应，与响度级相对应的是感觉噪声级（噪度转换成分贝指数，称为感觉噪声级。）13、计权声级：对客观的声压级人为地进行适当的增减，而使声音的客观物理量与人耳听觉的主观感受近似一致的实验方法叫做频率计权，这种频率计权，实现这种频率计权的电网络称为计权网络，经过计权网络测得的升级叫计权声级。连续等效A声级（Leq）：用一个在相同时间内声能与之相等的连续稳定的A升级来表示该段时间内的噪声大小，这种声级称为连续等效A声级。统计声级LN：表示测量时间的百分之N所超过的A声级。昼夜等效声级Ldn：表示社会噪声一昼夜的变化。噪声评价数NR：为国际标准化组织公布的一个推荐标准曲线 族。它综合了噪声的听力损害、令人烦恼的程度和对语言的干扰三个方面的危害，常用于评价公众对户外噪声的反应。 NR LA - 5 14、噪声的危害：听力损伤、健康危害、噪声干扰、声致疲劳噪声性耳聋：长期暴露在强噪声环境下，听阈永久性抬高，即使经过休息，听阈也再不能恢复到原来程度的现象。相关因素与暂时性听阈位移相同。职业性耳聋：即职业条件下的失聪、难听、失听；患病机制一般为长期反复暴露在强噪声环境下，因听觉疲劳不能及时地得到恢复所致。15、噪声标准（主要包括我国城市区域环境噪声标准和作业场所噪声卫生标准）（听力保护标准、环境噪声标准（城市区域环境噪声分5类特殊住宅区、居民文教区、商业住宅混杂区、工业区、交通干线两侧）、设备噪声标准、噪声测量标准、噪声控制法规）16、平均自由程d：稳态声场声波每两次反射间经过的平均距离为平均自由路程，又称为平均自由程。d=4V/S17、平均吸声系数：混响时间：平均声能密度自原始值开始, 衰减了60分贝所经历的时间。室内声场的衰减稳态声场：生源发出的声能等于被吸收掉的声能时，房间内声能密度达到稳定称 房间常数：R=（S平/1-平）18、直达声场LPD=LW+10lg（Q/4r2）混响声场混响声场声压级 LPR=LW+10lg（4/R）单声源市内声场声压级 LP=LW+10lg（Q/4r2 + 4/R）19、噪声控制的一般方法 1、声源降噪（即减少声源的辐射功率，是控制噪声的根本方法 方式： 采用低噪声材料 采用低噪声设备 采用低噪声工艺 改进加工精度和装配精度） 2、从传播途径控制噪声（管理措施：按“闹静分开”原则规划；利用地形减噪；利用“绿色”降噪 技术措施：不宜进行声源降噪时；常为不得已办法，多为附加、补缺措施；预防、预测、预处理为首选方法；主要技术措施四大类：吸声（适用于车间内声源数量多，且较分散时）、隔声（适用于降噪量要求较大的场合；噪声源较为集中的场合；作业时人员位置相对固定的场合）、消声（管道内气流噪声）、隔振（机械振动厉害干扰居民）与减振阻尼（设备金属外壳、管道等振动噪声严重时）3、噪声的个体防护（技术管理手段不可行时使用，主要防护用具护耳器包括：耳塞、耳罩、头盔等）20、噪声控制工作程序：1. 调研2. 确定降噪量3. 降噪方案设计4. 施工、验收及效果的评价21、消声室：壁面吸收声音的性能非常好，声音几乎被完全吸收的房间；对应自由场，仅有直达声存在； 混响室：壁面吸声性能非常差，声音几乎完全不被吸收的房间；对应混响场，以混响声为主。 22、多孔性吸声材料吸收声波原理：（1）介质有粘滞阻尼效应（2）介质与筋络的热传导绝热过程（3）筋络运动消耗能量。材料吸声系数的意义：越大表明材料和结构的吸声效果越好材料吸声系数种类：垂直入射吸声系数0（驻波管法）；规入射吸声系数r（混响室法）23、多孔性吸声材料特点：质轻，表面多孔、内部多孔、孔孔相通 多孔性吸声材料种类：无机材料、泡沫材料、有机纤维、建筑吸声材料多孔性吸声材料性能能影响因素：孔隙率（密度）、流阻、结构因子、材料厚度、背后条件、护面方式、温度、湿度24、常用吸声结构：薄板（墙+空气层+薄板）、穿孔板（在一薄板上打孔，将孔板置于墙面一定厚度处，然后设法将其固定在墙上）和微穿孔板吸声结构（基本同穿孔板，但不在同一数量级）25、薄板、穿孔板吸声结构的共振吸声频率决定参数：薄板：薄板面密度M、空气层厚度D：M、Dfr；穿孔板：P 穿孔率：Pfr；b 板厚：b fr；d 孔径：dfr； D 板后空气层厚：D fr26、单声源多声源吸声降噪计算：27、吸声降噪设计原则：1.有条件时应优先进行声源降噪；2. 较小时才能取得较好降噪效果；3.控制点应远离声源；4.吸声降噪量有极限值Lp410dB；5.选材、设计等工艺、环境的考虑(如防火、防潮、防腐、采光、通风、施工、维修等)28、单层隔声结构的隔声频率特性 P181评价参数 插入损失IL=L0-L （L0无隔声构件时） 隔声量R=10lg（1/） 传声系数29、“质量定律”：单层隔声量R=19lgM+14lg f-29 （dB） dB 双层隔声量R=16lg（M1+M2）+14lg f-29+R R实验实测值 平均隔声量R平=13.5 lg（M1+M2）+14+R （M1+M2）200kg/m2 =16 lg（M1+M2）+8+R （M1+M2）200kg/m230、共振频率P181 、187吻合效应： 斜入射波波长在板上的投影刚好等于板的固有弯曲波长度时，激发板材的固有振动，使板材的隔声能力大大下降的情况（b=/sin）31、组合体隔声量的确定 P18932、等隔声量（透声量）原则的概念：使得隔声的各个部分平等地承担起隔声任务的原则。 意义：避免出现隔声的薄弱环节。33、隔声罩（隔声间）实际隔声量、插入损失计算 P19934、多孔性吸声材料与隔声材料声学性能的主要区别：多孔性吸声材料，声能容易进入和透过；材质是多孔、疏松和透气的。隔声材料，难于吸收和透过声能而反射能强，吸声性能差，要阻挡声音的传播，材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙；有较大的重量。35、振动：物体在平衡位置附近所做的周期或随机的运动。 振动的分类： 按运动规律划分简谐振动、非简谐振动、随机振动 按运动自由度划分单自由度（线）振动 、多自由度（面、空间）振动 按位移特征划分水平振动、垂直振动、扭转振动 按频率分布特性划分低频振动 、高频振动 按阻尼特征划分有阻尼振动、无阻尼（或小阻尼）振动 按有否外力划分 自由振动 、受迫振动 按结构参数划分 线性振动、非线性振动、混沌振动振动的基本物理量：位移d、速度v、加速度a、周期t、频率f、波长、波数k 振动的相对量（振动级）：位移级、速度级、加速度级、力级36、振动的危害：对物1. 影响测量、加工、装配精度，进而影响质量； 2. 破坏结构声致疲劳，结构损坏； 3. 间接产生噪声危害。 对人1. 振动有干扰作用；2. 可引起非特异性振动疾患；3. 会导致特异性振动病 。 37、m质量，k弹性系数，F，x位移，v速度,a加速度,T传递比，设备振幅B，振源振幅U、隔振效率38、弹簧并联 、串联39、幅频响应曲线：以频率比为横坐标、传递比为纵坐标、阻尼比为参变量做出的曲线。 分析：f/f02时才能保证T1 有隔振效果，随着频率比增大，隔振效果越大；f/f01，振动会放大。40、振动控制主要措施：（1）隔振（减振器或隔振器）；2、阻尼减振（阻尼材料或阻尼器）；3、动力吸振（动力吸振器）；4、有源消振（利用干涉原理消振） 振动设计的两种类型：1、主动隔振（将振源进行隔离，防止振动传递开去的隔振）（2）被动隔振（将设备进行隔离，防止周围振源传给设备的隔振） 隔振设计计算 P22341、钢弹簧减振器优点：寿命长，（通常为几十年）性能稳定，承载大，承载选用范围大，设计成熟，耐恶劣环境。不足：阻尼小，纠正措施：附加阻尼。 橡胶隔振器特点：承载能力较大；阻尼大，吸收振动；弹性系数较大；通过共振现象不明显；可降低噪声。 不足：寿命较钢制的短；不耐恶劣环境；不耐油、易老化；受光变质快；高、低温下K,C变动；故工作不够稳定。42、消声器的定义：允许气流通过，又能衰减噪声的装置种类 结构或材料特征 适用频率 有效