噪声讲稿(1)声波性质ppt课件VIP

.,噪声污染控制及技术,第一章,.,第一章声波的基本性质及其传播特性,.,一、声波的产生及其描述方法,1、声波声波是介质的机械性质的波动。,声源的振动,弹性媒介振动,声波,空气、固体、液体,.,2、声场声波波及的空间，称为声场。3、声压定义声压是声波在传播过程中使空气压强产生起伏变化，用p表示，它是与空气的静态压强P0之差。,p=P-P0称做声压。声压单位：Pa（帕）,波动方程：,式中：P0声压幅值；0初相位角,.,可听声压2105Pa,二、声波的几个物理量,1、声阻抗，空气密度，Kg/m3也叫声特性阻抗，单位是瑞利或Pam/s在常温下，t0C=200C时，C=344m/s时，=415瑞利。,2、声速声波传播的速度,用C（m/s）表示。C=331.4+0.61t0C当t0C=200C时，C=344m/s声速还可以用下式计算：C=f,.,声速与波长、频率的关系,声波波长，mf频率，Hz声速与波长、频率的关系可以写成：=C/ff=C/,（1）听力的频率范围：20HZ20KHZ频率的划分：低频；300HZ以下。中频；300800HZ高频；800以上,频与频谱3、声音的频率与频谱,倍频程中心频率：（10个）31.5631252505001K2K4K8K16K,中心频率f0=（f2/f1）0.5f0中心频率（Hz）f2，f1相邻的两个频率（Hz）,中心频率,频谱：与各频率成分对应的能量分布关系,.,频谱举例,1、垂直入射声压反射系数：,三、声波的反射、透射、折射和衍射,其中rP=Pr/PiPi入射声压；Pr反射声压讨论：当C2C1时，rP=1；相位相同Pr=Pi，在界面处P=2Pi，形成驻波。几乎没有声波透射到介质2中。,声压反射系数：,当C1C2时，rP=1，相位相反Pr=Pi在界面处P=0，形成驻波；此种情况，仍然没有声波透射现象。,.,.,2、声波斜入射,.,2、声波的折射（斜入射）,当c1c2时，折射线折向分界面法线折射角1当c2c1时，折射线折离分界面法线折射角2,.,3、声波的衍射（绕射）,声波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕射障碍物边缘前进引起声波传播方向的改变。在障碍物后面形成声影区。,.,低频绕射的情况,.,高频绕射的情况,.,.,.,四、声波的表示方法,.,五、声波折射原理的应用,大气风速梯度的影响,声影区,声波由声速大的方向向声速小的方向折射,.,在上风方向（右边），下边声速大于上边声速，因此，声线向上弯曲。在下风方向（左边），下边声速小于上边声速，因此，声线向下弯曲。,.,六、声压级，声功率级，声强级,1、声压与声压级LP=10Log（dB）式中：P0=2105Pa，基准声压，是人耳听到的最低声压。,.,2、声功率与声功率级,2.1声功率，W（瓦）,W=I*4r,2.2声功率级,LW=10Log（dB）,式中：W0=10W(瓦)，基准声功率。,-12,2,（在自由空间）,.,对于给定的声源，其声功率是不变的,.,I=W/SLI=10Log（dB）式中：I0=10-12W/m2(瓦/米2)，基准声强。可以证明：,LP=LI,2.3声强与声强级,.,七、声压级的叠加（合成）,7.1声压的叠加：对于任意的不相干波，叠加后总声压有如下关系：=+总声压的平方等于各声压有效值的平方和。,.,7.2级的叠加(声级合成),级的叠加也叫声级的合成，分贝相加。Lp1,Lp2两个声压级对于两个声波的声级合成时：LPT=LP1+LL通过查表或查曲线得到。,LpT10lg（pT2/po2）10lg（100.1Lp1+100.1Lp2）,.,声级的合成,/dB012345678910L/dB3.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.4,L表,.,举例,例1：车间里鼓风机噪声80dB，水泵噪声78dB，压缩机噪声74dB，求合成噪声。差值2dB80dB+78dB80+2.1=82.1dBL=2.1dB差值8.1dB82.1dB+74dB82.1+0.6=82.7dBL=0.6dB,合成结果82.7dB,合成结果82.1dB,.,结论,（1）两个声源相差10dB以上，较小的一个可以忽略，若得到明显的降噪效果，必须治理最大的噪声源。（2）当有多个声源相差不到10dB（几个dB）时，仅仅消除其中23个声源，降噪效果不会明显。,.,分贝相减,分贝相减常常用于本底修正。LpS10lg（100.1LpT-100.1LpB）LpT,LpB,LpS分别为总噪声，本底噪声，声源噪声。本底修正值：dBLPTLPB106-94-533L0-1-2-3待定,.,例题,沈阳某药厂有空调风机5台，放置于楼顶，经现场实测A声级，1#风机单独开为67dB，1#和2#风机同时开为68.5dB，4#和5#风机同时开为59.5dB，2#和4#风机同时开为63.6dB，3#、4#和5#三台风机同时开为60.5dB，试根据实测数据，计算各声源单独使用时噪声大小？5台风机同时开时噪声多少dB？（本底忽略不计）,.,答：1#风机:67dB。2#风机:68.5dB-67dB（分贝相减）=63dB。3#风机:60.5dB59.5dB=53.5dB。4#风机:63.6dB63dB=55dB。5#风机:59.5dB55dB=57.6dB。5台风机同时开(5台风机噪声合成)=69.1dB。,.,计算题,一机器开动前测出环境噪声为72dB，开动后总噪声为78dB，问机器本身的噪声是多少?,.,练习题,1.噪声的声压分别为2.97Pa，0.332Pa，0.07Pa，2.710-5Pa，它们的声压级各是多少？2.三个声音各自在空间某点的声压级为70dB、75dB、65dB，求该点的总声压级。3.在车间内测量机器的噪声，机器运转时噪声是87dB，机器停止时噪声是79dB，求被测机器的噪声级。,.,八、声波在传播中的衰减,8.1距离衰减（扩散衰减，传播衰减）1、点声源声源尺寸比辐射声波波长小得多时，其大小和形状可视为一点。或与传播距离相比声源很小时，可视为一点。点声源声压级计算：在自由空间：LP=LW20Logr11在半自由空间：LP=LW20Logr8,自由空间-声源放在空中半自由空间-声源放在地面上,.,点声源距离衰减计算,点声源距离衰减LP：,LP=20Logr/r,r计算点与点声源距离，m,0,r参考点与点声源距离，m,0,.,利用声级衰减与合成原理控制噪声,实例,.,90-20=70（90dB的风机对计算点的影响，以下类此）；81-21=60；76-23.5=52.5；80-26=54；75-22=53。设本底值为57dB；则降噪量分别为70-57=13dB，60-57=3dB。其余噪声比本底值低（可以暂不管）。,20Log10=20,20Log11=21,20Log15=23.5,20Log20=26,20Log13=22,计算衰减量：,计算贡献值：,.,2、线声源,线声源：车辆流，火车，管道等长的声源。线声源声压级LP=LW10Logr8线声源距离衰减公式：,LP=10Logr/r,0,.,3、面声源距离衰减（高a