X年注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)知識(shí)四講義

1、物理污染控制工程技術(shù)一、噪聲與振動(dòng)污染控制工程基礎(chǔ)二、物理污染控制工程實(shí)踐三、主要電磁污染源及其特性四、電磁污染防治基本方法第1章 噪聲與振動(dòng)污染控制工程基礎(chǔ)1.1 噪聲與振動(dòng)的計(jì)量和評(píng)價(jià)復(fù)習(xí)要求：1、熟悉躁聲與振動(dòng)的主要物理量和單位2、掌握躁聲與振動(dòng)控制工程中的常用評(píng)價(jià)量一、噪聲和振動(dòng)的基本概念聲音在人們的生活、工作中起著非常重要的作用。聲音的本質(zhì)就是氣體、液體、固體介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，聲音的產(chǎn)生和傳播都離不開(kāi)介質(zhì)的力學(xué)振動(dòng)行為。聲音有有利的一面，也有有害的一面。人們把不和諧的、令人反感的聲音稱(chēng)為噪聲。要抑制噪聲的發(fā)生和傳播，就必須了解噪聲產(chǎn)生的原因和傳播的規(guī)律，也就必須具備振動(dòng)基本知識(shí)。振動(dòng)

2、是聲音的來(lái)源。噪聲是聲音的一種，判斷一個(gè)聲音是否屬于噪聲，主觀因素起決定性作用。生理學(xué)將對(duì)人體有害或人們不需要的聲音稱(chēng)為噪聲。物理學(xué)將和諧的聲音叫做樂(lè)音，不和諧的聲音稱(chēng)為噪聲。噪聲是各種不同頻率和不同強(qiáng)度聲音無(wú)規(guī)則的雜亂組合，給人煩躁的感覺(jué)；噪聲的波形曲線通常是無(wú)規(guī)則的。1、聲源：凡是能發(fā)出聲音的振動(dòng)體，都可以稱(chēng)為聲源。聲音是由于聲源的振動(dòng)而產(chǎn)生的。聲源可以是固體，液體或氣體。2、聲波：物體在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振動(dòng)可引起介質(zhì)密度的改變，這種介質(zhì)密度變化由近及遠(yuǎn)的傳播過(guò)程即為聲波。聲波產(chǎn)生和傳播見(jiàn)332頁(yè)圖。聲波產(chǎn)生的條件是聲源（機(jī)械振動(dòng)的物體）和彈性媒質(zhì)。聲波可分為橫波和縱波。聲音的傳播是物體振

3、動(dòng)狀態(tài)的傳播過(guò)程，即傳播的是狀態(tài)和能量，不是媒質(zhì)本身。3、聲場(chǎng)：由聲波存在的媒質(zhì)區(qū)域稱(chēng)為聲場(chǎng)?？梢苑譃樽杂陕晥?chǎng)、混響聲場(chǎng)、擴(kuò)散聲場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)等。自由聲場(chǎng)：無(wú)反射聲存在的聲場(chǎng)，也表示那些在各向同性的均勻媒質(zhì)中界面的影響可以忽略的聲場(chǎng)，或者做了強(qiáng)吸聲的消聲室內(nèi)的聲場(chǎng)?；祉懧晥?chǎng)：在比較大的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，各壁面存在多次強(qiáng)反射所形成的、以反射聲為主的聲場(chǎng)，稱(chēng)為混響聲場(chǎng)。擴(kuò)散聲場(chǎng)：聲能密度分布均勻，反射的傳播方向?yàn)闊o(wú)規(guī)律分布的聲場(chǎng)，稱(chēng)為擴(kuò)散聲場(chǎng)?；祉懧曉綇?qiáng)烈的聲場(chǎng)越接近擴(kuò)散聲場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)：指自由聲場(chǎng)中到聲源的距離每增加一倍，聲壓降低至一半的區(qū)域。遠(yuǎn)場(chǎng)內(nèi)的媒質(zhì)瞬時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度與聲壓的相位一致。近場(chǎng)：遠(yuǎn)場(chǎng)之內(nèi)的區(qū)

4、域?yàn)榻鼒?chǎng)。近場(chǎng)內(nèi)媒質(zhì)瞬時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度與聲壓的相位不相同。4、頻率（）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的次數(shù)，單位為Hz。周期（）：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)每往復(fù)一次所需的時(shí)間稱(chēng)為周期。單位s。 聲音的頻段范圍劃分見(jiàn)333頁(yè)表511。5、波長(zhǎng)（）：在波的傳播方向上，相鄰兩波峰（或相鄰兩波谷）之間的距離稱(chēng)為波長(zhǎng)。波長(zhǎng)也是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)經(jīng)過(guò)一個(gè)周期聲波傳播的距離。單位是米（m）。6、聲速（）：聲音在媒質(zhì)中傳播的速度。單位米/秒（m/s）?；蚵曀偈墙橘|(zhì)溫度的函數(shù)，溫度升高聲速增加；聲速還隨大氣壓強(qiáng)的增加而增加；空氣聲速受空氣濕度影響；聲速和媒質(zhì)的種類(lèi)有關(guān)。聲速表見(jiàn)334頁(yè)。7、聲壓：空氣受到擾動(dòng)時(shí)，空氣壓強(qiáng)就在大氣壓強(qiáng)附近做迅速起伏

5、變化的波動(dòng)，并改變?yōu)?，將聲擾動(dòng)產(chǎn)生的逾量壓強(qiáng)稱(chēng)為聲壓。聲壓一般是時(shí)間和空間的函數(shù)。分為瞬時(shí)聲壓和有效聲壓。單位 1Pa=1N/m2,微巴（），1微巴0.1Pa。一定時(shí)間間隔內(nèi)瞬時(shí)聲壓對(duì)時(shí)間的均方根值稱(chēng)為有效聲壓。人耳對(duì)頻率為1000Hz聲音的可聽(tīng)閾（即人耳剛剛能察覺(jué)到聲音的存在）約為Pa；剛剛使人耳產(chǎn)生疼痛感覺(jué)的聲壓（痛閾聲壓）約為20Pa。8、頻帶：把寬廣的聲音頻率變化范圍劃分為若干較小的段落，叫做頻帶（頻程）。任一頻帶都有上限頻率、下限頻率（這兩個(gè)頻率又稱(chēng)截至頻率）和中心頻率，上、下限頻率之間的頻率范圍稱(chēng)為頻帶寬度，又稱(chēng)帶寬。倍頻帶（倍頻程）：如果兩個(gè)頻率相差一倍，稱(chēng)這兩個(gè)頻率之間相差一個(gè)

6、倍頻帶，即這兩個(gè)頻率之比為21，或；相差3個(gè)倍頻帶意味著兩個(gè)頻率之比為23，依此類(lèi)推，相差n個(gè)倍頻帶就意味著兩個(gè)頻率之比為。上限頻率、下限頻率和倍頻帶系數(shù)n有如下關(guān)系：或，一般越小，頻帶分的越細(xì)。頻帶的中心頻率是上、下限頻率的幾何平均值，在噪聲測(cè)量中，通用的倍頻帶有n=1時(shí)的1/1倍頻帶，簡(jiǎn)稱(chēng)倍頻帶；有n=1/2時(shí)的1/2倍頻帶，有n1/3時(shí)的1/3倍頻帶等。其上限頻率值、下限頻率和中心頻率值值分別見(jiàn)337頁(yè)表。、聲功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)聲源輻射出來(lái)的總聲能量稱(chēng)為聲功率。瞬時(shí)聲功率，它的平均聲功率為：。一個(gè)聲源發(fā)出的聲功率和聲源做功發(fā)出的總功率是兩個(gè)截然不同的概念，聲功率只是聲源總功率中以聲波形式輻

7、射出去的一小部分功率。聲源聲功率強(qiáng)度的范圍很廣。10、振動(dòng)的位移、速度和加速度設(shè)在一簡(jiǎn)諧振動(dòng)中，A為振動(dòng)的振幅，為角頻率，為時(shí)間，則可將振動(dòng)的位移表為、速度表為、加速度表為。振動(dòng)位移在研究機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和變形時(shí)有意義；加速度在研究機(jī)械疲勞、沖擊和評(píng)價(jià)振動(dòng)對(duì)人的影響時(shí)有重要意義；振動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)輻射噪聲大小有關(guān)聯(lián)。二、噪聲的計(jì)量和評(píng)價(jià)1、級(jí)和分貝（1）級(jí)人們聽(tīng)覺(jué)靈敏度與聲波量之間的關(guān)系不是線性關(guān)系，而接近對(duì)數(shù)的關(guān)系。因此利用分貝作為單位進(jìn)行量度，既可對(duì)范圍很大的聲音強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)數(shù)壓縮，而且也符合人耳對(duì)聲音響應(yīng)的靈敏程度。使用“級(jí)”的概念用于量度聲音的強(qiáng)弱。聲學(xué)量與同類(lèi)基準(zhǔn)（參考）量之比再取對(duì)數(shù)就是“級(jí)

8、”的概念。級(jí)的單位是奈培時(shí)，其對(duì)數(shù)取自然對(duì)數(shù)，底為，符號(hào)是；級(jí)的單位是貝爾（Bell）時(shí)，其對(duì)數(shù)取以10為底的對(duì)數(shù)，符號(hào)是B。（2）分貝聲學(xué)中將正比于聲功率的兩個(gè)同類(lèi)聲學(xué)量（如兩個(gè)聲壓平方）之比，取以10為底的對(duì)數(shù)，再乘以10，該參數(shù)的單位稱(chēng)為分貝，記為dB，。2、聲壓級(jí)噪聲控制中，常用聲壓級(jí)來(lái)衡量聲音的強(qiáng)弱。，基準(zhǔn)聲壓聲壓級(jí)和聲壓的關(guān)系為，聲壓級(jí)變化20dB，相當(dāng)于聲壓值變化10倍；聲壓級(jí)變化40dB,相當(dāng)于聲壓值變化100倍；3、聲功率級(jí)聲源的聲功率級(jí)等于這個(gè)聲源的聲功率與基準(zhǔn)聲功率的取常用對(duì)數(shù)再乘以10。 基準(zhǔn)聲功率4、振動(dòng)加速度級(jí)振動(dòng)加速度平方與基準(zhǔn)加速度平方的比值取以10為底的對(duì)數(shù)乘

9、以10，就得到振動(dòng)加速度級(jí)，加速度有效值，簡(jiǎn)諧振動(dòng)加速度有效值為加速度幅值的倍，；基準(zhǔn)加速度，。一般人剛剛感覺(jué)到的垂直振動(dòng)加速度級(jí)為，即60dB。5、振動(dòng)級(jí)振動(dòng)級(jí)指修正的加速度級(jí)，用表示，即：6、聲壓級(jí)的疊加、修正和平均（1）聲壓級(jí)的疊加聲壓級(jí)相同的聲音的疊加。不能將聲壓級(jí)做簡(jiǎn)單的算術(shù)相加，能進(jìn)行疊加運(yùn)算的只能是聲音的能量，利用能量的相加進(jìn)行聲壓級(jí)運(yùn)算。當(dāng)N2，即聲壓級(jí)相同的兩個(gè)聲音疊加，則總聲壓級(jí)為：聲壓級(jí)不相同的聲音的疊加。兩個(gè)聲壓級(jí)不相同的聲音的疊加，并假設(shè)第一個(gè)聲音的聲壓級(jí)大于第二個(gè)聲音的聲壓級(jí)，即，則總的聲壓級(jí)可以表示為：（2）聲壓級(jí)的修正2個(gè)聲壓級(jí)不相同的聲音疊加時(shí)，假設(shè)第一個(gè)聲音

10、的聲壓級(jí)大于第二個(gè)聲音的聲壓級(jí)，即，則總的聲壓級(jí)可表示為：（3）聲壓級(jí)的平均分貝是能量之比的對(duì)數(shù)關(guān)系，聲壓級(jí)的平均應(yīng)取各聲壓級(jí)的能量平均的分貝數(shù)，或者表示為：計(jì)算N個(gè)聲壓級(jí)的平均值的方法是：首先求出N個(gè)聲壓級(jí)的總聲壓級(jí)，然后減去。它是從聲能平均的原理推導(dǎo)出來(lái)的，在一般測(cè)量中，測(cè)量的各聲壓級(jí)差值如果在10dB的范圍內(nèi)，簡(jiǎn)化用算術(shù)平均法的誤差不大。7、A聲級(jí)研究噪聲對(duì)人體健康的危害及對(duì)噪聲的防治，必須有噪聲對(duì)人體影響程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)噪聲的評(píng)價(jià)常采用統(tǒng)計(jì)的方法，即依靠足夠數(shù)的人們對(duì)噪聲主觀反應(yīng)的對(duì)比性調(diào)查，得出統(tǒng)計(jì)的平均量。主要的評(píng)價(jià)量有A聲級(jí)、等效連續(xù)、噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR和累積百分聲級(jí)。有關(guān)概念：（

11、1）響度級(jí)：?jiǎn)挝皇欠剑╬hon）。響度級(jí)就是指當(dāng)選取1000Hz純音做基準(zhǔn)音時(shí)，凡是聽(tīng)起來(lái)和該純音一樣響的聲音，不論其聲壓級(jí)和頻率是多少，它的響度級(jí)（方值）就等于該純音的聲壓級(jí)數(shù)。（2）等響曲線：345頁(yè)圖表示每一條曲線表示不同頻率、不同聲壓級(jí)的純音具有相同的響度級(jí)。（3）頻率計(jì)權(quán)：在測(cè)量?jī)x器中，對(duì)不同頻率的客觀聲壓級(jí)人為地給予適當(dāng)?shù)脑鰷p，這種修正方法稱(chēng)為頻率計(jì)權(quán)，實(shí)現(xiàn)這種頻率計(jì)權(quán)的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A、B、C、D 4種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲級(jí)稱(chēng)為計(jì)權(quán)聲級(jí)，是衡量噪聲強(qiáng)弱的主觀評(píng)價(jià)量。A聲級(jí)測(cè)量的結(jié)果與人耳對(duì)聲音的響度感覺(jué)相近似，用A聲級(jí)分貝數(shù)的大小對(duì)噪聲排列次序時(shí)，能夠較好反映人對(duì)各

12、種噪聲的主觀評(píng)價(jià)。是目前評(píng)價(jià)噪聲的主要指標(biāo)。8、等效聲級(jí)A聲級(jí)很好的反映了噪聲影響與頻率的關(guān)系，對(duì)于穩(wěn)態(tài)的噪聲，即隨時(shí)間變化不大的噪聲，我們通?？梢圆捎肁聲級(jí)來(lái)評(píng)價(jià)。等效聲級(jí)是以A聲級(jí)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的非穩(wěn)態(tài)噪聲的噪聲評(píng)價(jià)量，它是以A聲級(jí)的穩(wěn)態(tài)噪聲代替變動(dòng)噪聲，在相同的暴露時(shí)間內(nèi)能夠給人以等數(shù)量的聲能，這個(gè)聲級(jí)就是該變動(dòng)噪聲的等效聲級(jí)，又稱(chēng)等效A聲級(jí)，或簡(jiǎn)稱(chēng)等效聲級(jí)。等效連續(xù)A聲級(jí)指在某段時(shí)間內(nèi)的不穩(wěn)態(tài)噪聲的A 聲級(jí)，用能量平均的方法，以一個(gè)連續(xù)不變的A聲級(jí)來(lái)表示該時(shí)段內(nèi)噪聲的聲級(jí)，又稱(chēng)等能量A 聲級(jí)。等效連續(xù)A聲級(jí)可表示為：9、頻帶聲壓級(jí)在一個(gè)倍頻程帶寬頻率范圍聲壓級(jí)的累加稱(chēng)為倍頻帶聲壓級(jí)。1

13、0、噪聲評(píng)價(jià)數(shù)噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR曲線見(jiàn)350頁(yè)圖，NR數(shù)指噪聲評(píng)價(jià)曲線的號(hào)數(shù)，它是中心頻率等于1000Hz時(shí)倍步帶聲壓級(jí)的分貝數(shù)，它的噪聲級(jí)范圍是0130dB，適用于中心頻率從31.58000Hz的9個(gè)倍頻帶。在同一條NR曲線上各倍頻帶的噪聲級(jí)對(duì)人的影響是相同的。11、累積百分聲級(jí)累積百分聲級(jí)又稱(chēng)統(tǒng)計(jì)聲級(jí)，指在測(cè)量時(shí)間內(nèi)所有超過(guò)聲級(jí)所占的n%時(shí)間，單位為dB。12、混響當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，房間內(nèi)的聲音并沒(méi)有立即停止，需要延續(xù)一段時(shí)間，聲能逐漸衰減直到實(shí)際聽(tīng)不到聲音為止，這種聲音的延續(xù)現(xiàn)象稱(chēng)為混響。聲源停止發(fā)聲后，由于多次反射或散射而逐漸衰減的聲音也可以稱(chēng)之為混響。室內(nèi)空氣或墻壁

14、壁面的吸收作用愈差，聲能愈不容易衰減，混響時(shí)間就愈長(zhǎng)。房間內(nèi)聲音的增長(zhǎng)過(guò)程、穩(wěn)定狀態(tài)和衰減過(guò)程可以用圖5-1-6表示。13、混響時(shí)間當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減到原來(lái)的百萬(wàn)分之一，即聲壓級(jí)衰減60dB所需要的時(shí)間稱(chēng)為混響時(shí)間，記作，單位為s。擴(kuò)散聲場(chǎng)：對(duì)于一個(gè)有聲源的大房間，設(shè)其室內(nèi)聲能密度處處相同，并且在任何一點(diǎn)上，從各個(gè)方向傳來(lái)的聲波概率相等，而聲波的相位是無(wú)規(guī)則的，這樣的聲場(chǎng)稱(chēng)為擴(kuò)散聲場(chǎng)。吸聲系數(shù)a:吸導(dǎo)報(bào)材料或結(jié)構(gòu)吸聲能力的大小稱(chēng)為吸聲系數(shù)。1.2 聲源及其特性復(fù)習(xí)要求：1、熟悉聲源及其分類(lèi)2、掌握點(diǎn)聲源、線聲源和面聲源的基本特性一、機(jī)械噪聲源由于機(jī)械設(shè)備運(yùn)

15、轉(zhuǎn)時(shí)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(chǎn)生的交變機(jī)械作用力使設(shè)備金屬板、軸承、齒輪或其他運(yùn)動(dòng)部位發(fā)生振動(dòng)而輻射出噪聲的聲源稱(chēng)為機(jī)械噪聲源。機(jī)械噪聲源又分為下列幾種。1、撞擊噪聲因沖擊力的作用會(huì)使機(jī)械產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊噪聲。如鍛錘工作時(shí)其機(jī)械能分為四部分，第一部分做功、第二部分轉(zhuǎn)化為熱能、第三部分通過(guò)基礎(chǔ)以固體聲的形式向四周地面?zhèn)鞑?，第四部分則轉(zhuǎn)化為使機(jī)件產(chǎn)生彈性形變的振動(dòng)能。機(jī)件彈性形變振動(dòng)能的一部分再以聲波的形式向四周空間輻射，形成撞擊噪聲，這種噪聲還可以分解為撞擊瞬間產(chǎn)生的噴射噪聲、壓力脈沖噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲。其中以結(jié)構(gòu)噪聲產(chǎn)生的影響最大，輻射噪聲的時(shí)間最長(zhǎng)。撞擊噪聲有以下特

16、征：當(dāng)撞擊發(fā)生在較硬的光滑物體之間時(shí)，作用時(shí)間短，作用力大，則激勵(lì)的頻帶寬，激發(fā)物體本身振動(dòng)方式就多，呈寬頻帶撞擊噪聲；如果撞擊發(fā)生在較軟的不光滑的物體之間時(shí)，作用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，作用力小，激勵(lì)的頻帶窄，激發(fā)的振動(dòng)方式少。2、激發(fā)噪聲一般由旋轉(zhuǎn)機(jī)械的周期性作用力產(chǎn)生。最簡(jiǎn)單的周期力是由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、飛輪等轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)不平衡所引起的偏心力。這種作用力正比于轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量和靜、動(dòng)態(tài)的合成偏心距，也正比于轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的平方。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速達(dá)到其臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，則該系統(tǒng)自身會(huì)產(chǎn)生極大的振動(dòng)，并將振動(dòng)力傳遞到與其相連的其他機(jī)械部分，激起強(qiáng)烈的噪聲。激發(fā)噪聲會(huì)隨著機(jī)件縫隙的存在、結(jié)構(gòu)剛度不夠或摩擦嚴(yán)重而增大。3

17、、摩擦噪聲物體在一定的壓力作用下相互接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體之間產(chǎn)生摩擦，摩擦力以反運(yùn)動(dòng)方向在接觸面上作用于運(yùn)動(dòng)物體，從而激發(fā)物體振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。如汽車(chē)的剎車(chē)聲等。摩擦噪聲中的主要是摩擦引起物體的張弛振動(dòng)所激發(fā)的噪聲，當(dāng)振動(dòng)頻率與物體的固有振動(dòng)頻率相同時(shí)，摩擦噪聲將達(dá)到最大。4、結(jié)構(gòu)噪聲機(jī)械噪聲是由于機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)受迫振動(dòng)和固有振動(dòng)共同引起的，其中固有振動(dòng)起了主要的作用，固有振動(dòng)頻率是噪聲的主要組成成分，而振動(dòng)系統(tǒng)的固有振動(dòng)頻率取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和參數(shù)，所以稱(chēng)為這種噪聲為結(jié)構(gòu)噪聲。任何機(jī)械部件都有它固有的振動(dòng)方式，不同的振動(dòng)方式對(duì)應(yīng)于不同的振動(dòng)頻率。振動(dòng)的方式、頻率與部件或物料的物理性質(zhì)、部件

18、的結(jié)構(gòu)形狀和振動(dòng)的邊界條件有關(guān)。物料的彈性模量愈大，材料愈粗、厚，則其固有頻率愈高；材料的面積愈大，即棒愈長(zhǎng)，板面積愈大，則其固有頻率愈低。5、齒輪噪聲嚙合的齒輪對(duì)或齒輪組，由于相互碰撞或摩擦可激起齒輪體的振動(dòng)，這種情況下輻射出來(lái)的噪聲稱(chēng)為齒輪噪聲。6、軸承噪聲軸承內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件之間的摩擦和振動(dòng)，或者轉(zhuǎn)動(dòng)部分的不平衡、相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之間的撞擊等，都會(huì)導(dǎo)致軸承噪聲的產(chǎn)生。二、空氣動(dòng)力性噪聲源由于機(jī)械零件和周?chē)胺忾]媒質(zhì)（空氣）交互作用而輻射出噪聲的聲源稱(chēng)為空氣動(dòng)力性噪聲源。1、噴射噪聲：氣流從管口以高速（介于聲速與亞聲速之間）噴射出來(lái)，由此而產(chǎn)生的噪聲稱(chēng)為噴射噪聲，也稱(chēng)為噴注噪聲或射流噪聲。2、

19、渦流噪聲：氣流流經(jīng)障礙物時(shí)，由于空氣分子黏滯摩擦力的影響，具有一定速度的氣流與障礙物背后相對(duì)靜止的氣體相互作用，在障礙物的下游區(qū)形成帶有渦旋的氣流。這些渦旋中心的壓強(qiáng)低于周?chē)橘|(zhì)的壓強(qiáng)，每當(dāng)一個(gè)渦旋脫落時(shí)，湍動(dòng)氣流就會(huì)出現(xiàn)一次壓強(qiáng)跳變，這些跳變的壓強(qiáng)通過(guò)周?chē)橘|(zhì)向外傳播，并作用于障礙物。當(dāng)湍動(dòng)氣流中壓強(qiáng)脈動(dòng)含有可聽(tīng)聲的頻率成分且強(qiáng)度足夠大時(shí)，就能輻射出噪聲，稱(chēng)為渦流噪聲或湍流噪聲。3、旋轉(zhuǎn)氣流噪聲：旋轉(zhuǎn)的空氣動(dòng)力機(jī)械（如飛機(jī)螺旋槳），旋轉(zhuǎn)時(shí)與空氣相互作用而連續(xù)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，從而輻射的噪聲稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)氣流噪聲。4、燃燒噪聲：各種燃料通過(guò)燃燒器與空氣混合而燃燒，在燃燒過(guò)程中可產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，這種噪聲稱(chēng)

20、為燃燒噪聲。氣態(tài)燃料燃燒噪聲有如下特性：（1）燃燒吼聲：可燃混合氣體燃燒產(chǎn)生的噪聲，稱(chēng)為燃燒吼聲。燃燒吼聲強(qiáng)度與燃燒強(qiáng)度成正比，燃燒強(qiáng)度表示單位體積的熱量釋放率，當(dāng)火焰燃燒速度保持不變而火焰體積增大時(shí)，則強(qiáng)度降低，燃燒吼聲也降低。（2）振蕩燃燒噪聲：可燃混合氣通過(guò)燃燒器燃燒時(shí)，由于燃燒氣體的強(qiáng)烈振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，稱(chēng)為振蕩燃燒噪聲，也稱(chēng)為燃燒激勵(lì)脈動(dòng)噪聲。（3）工業(yè)燃燒系統(tǒng)的噪聲：來(lái)自燃燒設(shè)備與燃燒過(guò)程的噪聲，如可燃?xì)饧翱諝夤?yīng)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)和閥門(mén)噪聲，可燃?xì)馀c空氣從燃燒器噴嘴噴出的噴射噪聲，以及燃燒爐或燃燒器所在空間的共振聲等，這些噪聲能與燃燒吼聲和脈動(dòng)噪聲一起合成為燃燒系統(tǒng)的噪聲。三、電磁噪聲

21、源由于機(jī)械構(gòu)件受到電場(chǎng)或磁場(chǎng)力的作用，導(dǎo)致磁致伸縮和電磁感應(yīng)的發(fā)生，鐵磁性物質(zhì)或構(gòu)件發(fā)生振動(dòng)而輻射噪聲的聲源稱(chēng)為電磁噪聲源。1、直流電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲不平衡的電磁力是使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁振動(dòng)并輻射電磁噪聲的根源。直流電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲與電機(jī)的功率有很大的關(guān)系，電機(jī)噪聲包括電磁噪聲、風(fēng)扇噪聲、電刷噪聲、軸承噪聲等，大功率低轉(zhuǎn)速的直流電動(dòng)機(jī)，電磁噪聲為主要噪聲。2、交流電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲同步交流電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲的特點(diǎn)與直流電動(dòng)機(jī)的相同，異步交流電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲，是由于定子和轉(zhuǎn)子的各次諧波相互作用而產(chǎn)生的，也稱(chēng)為槽噪聲，它的大小取決于定子、轉(zhuǎn)子的槽配合情況。電動(dòng)機(jī)的定子、車(chē)子的諧波次數(shù)不同，相互作用合成的磁力

22、波的次數(shù)也不同。當(dāng)兩個(gè)諧波相互作用產(chǎn)生的電磁力波動(dòng)次數(shù)愈低時(shí)，其磁勢(shì)幅值也愈大，激發(fā)的振動(dòng)和噪聲也愈強(qiáng)。3、變壓器的電磁噪聲變壓器的電磁噪聲是由于鐵心在電磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生磁致伸縮性振動(dòng)而引起的。其基頻是供電頻率的2倍。除基頻外，變壓器的電磁噪聲還有高次諧波的噪聲成分，一般體積較大的變壓器，其最響的諧波頻率較低；體積較小的變壓器，其最響的諧波頻率較高。變壓器的電磁噪聲，主要是由于鐵心振動(dòng)耦合到變壓器的外殼，使外殼振動(dòng)形成的。這種磁噪聲是由變壓器向外輻射的，特別是產(chǎn)生共振時(shí)，所輻射的噪聲較強(qiáng)。四、點(diǎn)聲源、線聲源、面聲源聲源的類(lèi)型按其幾何形狀特點(diǎn)劃分為：點(diǎn)聲源、線聲源、面聲源。點(diǎn)聲源：聲源尺寸相對(duì)于聲

23、波的波長(zhǎng)或傳播距離而言比較小、且聲源的指向性不強(qiáng)時(shí)，則聲源可近似視為點(diǎn)聲源。線聲源：火車(chē)噪聲、公路上大量機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛的噪聲，或者輸送管道輻射的噪聲等，遠(yuǎn)場(chǎng)分析時(shí)可將其看做由許多點(diǎn)聲源組成的線狀聲源。這些線聲源以近似柱面波形式向外輻射噪聲。面聲源：具有輻射聲能本領(lǐng)的平面聲源，平面上輻射聲能的作用處處相等。常見(jiàn)于有輻射聲能作用、分布較大的平面外的一些點(diǎn)上，對(duì)該平面聲源有必要進(jìn)行聲場(chǎng)分析時(shí)，使用這一概念。1.3 聲波的傳播和衰減復(fù)習(xí)要求：1、熟悉聲波在空氣中傳播的基本規(guī)律及衰減特性2、了解聲波的吸收、反射、透射及衍射規(guī)律一、聲波在空氣中的傳播和衰減1、聲波方程聲振動(dòng)必須滿足三個(gè)基本的物理定律，即牛頓

24、第一定律、質(zhì)量守恒定律以及描述壓強(qiáng)、溫度、體積等狀態(tài)參數(shù)的狀態(tài)方程。應(yīng)用這三個(gè)定律可以推導(dǎo)出聲波傳播中的連續(xù)性方程、運(yùn)動(dòng)方程和物態(tài)方程，并進(jìn)一步得到波動(dòng)方程、和對(duì)時(shí)間空間坐標(biāo)的偏微分方程。作如下假設(shè)：媒質(zhì)為理想流體，即媒質(zhì)中不存在黏滯性，聲波傳播時(shí)沒(méi)有能量損失；沒(méi)有聲擾動(dòng)時(shí)，媒質(zhì)在宏觀上是靜止的、均勻的，因此媒質(zhì)中靜壓強(qiáng)、靜態(tài)密度都是常數(shù)；聲波傳播時(shí)，媒質(zhì)中稠密和稀疏的過(guò)程是絕熱的；假設(shè)是小振幅聲波，即滿足：聲壓比大氣壓要小得多，即；質(zhì)點(diǎn)的位移比波長(zhǎng)要小得多，即；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度比聲速要小得多，即；介質(zhì)密度的相對(duì)變化要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，即。上述假設(shè)稱(chēng)為理想流體媒質(zhì)小振幅假定?？梢苑謩e推導(dǎo)連續(xù)性方程、運(yùn)動(dòng)

25、方程和物態(tài)方程。（1）連續(xù)性方程：是物質(zhì)不滅定律在流體運(yùn)動(dòng)描述中的數(shù)學(xué)應(yīng)用。對(duì)體積元，單位時(shí)間流入的質(zhì)量與流出的質(zhì)量之差等于該體積元內(nèi)質(zhì)量的變化率。由此可得體積元在x、y、z方向上質(zhì)量的增量。并由此得到單位時(shí)間內(nèi)總的質(zhì)量增量的矢量形式如下式，為拉氏算子。（2）運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程是聲壓對(duì)于距離的梯度等于媒質(zhì)密度和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度乘積的負(fù)值。在聲場(chǎng)中取一體積元，當(dāng)有聲波作用于體積元上，各方向的壓強(qiáng)將發(fā)生變化。設(shè)體積元在靜止時(shí)的壓強(qiáng)為，密度為，聲波產(chǎn)生的瞬時(shí)聲壓為，因體積元足夠小，可認(rèn)為作用在各面的壓力均勻。對(duì)方向，利用簡(jiǎn)單力學(xué)分析和牛頓第二定律得：由于是小振幅聲波，其密度的變化可忽略，即，可得聲波在、三

26、個(gè)方向產(chǎn)生的加速度分別為：式中：瞬時(shí)聲壓，Pa；、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度在、三方向上的分量?？傻玫竭\(yùn)動(dòng)方程，式中為拉普拉斯算符。（3）物態(tài)方程媒質(zhì)在聲波作用下，引起壓縮、膨脹的交替變化，媒質(zhì)的密度和壓強(qiáng)都發(fā)生了變化，即媒質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生了變化。聲波傳播時(shí)，理想狀態(tài)下媒質(zhì)的密度發(fā)生變化，而沒(méi)有能量的損耗，即為等熵絕熱過(guò)程。物態(tài)方程一般可寫(xiě)作：考慮絕熱條件，上式簡(jiǎn)化為：理想狀態(tài)的物態(tài)方程為：（4）波動(dòng)方程聯(lián)立理想液體媒質(zhì)中三個(gè)基本方程：連續(xù)方程式、運(yùn)動(dòng)方程式和物態(tài)方程式，可推出理想液體媒質(zhì)中小振幅傳播的、中任意變量的波動(dòng)方程，得到以下三式：聲壓波動(dòng)方程：密度波動(dòng)方程：振速波動(dòng)方程：波動(dòng)方程分別反映了聲壓、密度、

27、振速隨時(shí)空變化的關(guān)系。式中拉普拉斯算子在直角坐標(biāo)系中展開(kāi)為：推導(dǎo)波動(dòng)方程時(shí)，只是從媒質(zhì)的基本特性出發(fā)，利用牛頓第二定律、物質(zhì)守恒定律和絕熱壓縮方程，并未涉及聲源及聲場(chǎng)的具體情況，因此波動(dòng)方程只反映聲波在媒質(zhì)傳播過(guò)程的一般物理特性。2、聲波在空氣中的傳播從理想液體媒質(zhì)中的小振幅聲波波動(dòng)方程可看出，聲壓是空間和時(shí)間的函數(shù)，可以用來(lái)描述不同地點(diǎn)在不同時(shí)刻的聲壓變化規(guī)律。根據(jù)聲波傳播時(shí)波陣面形狀的不同，可將聲波分為平面波、球面波和柱面波。（1）平面波當(dāng)聲波的波陣面是垂直于傳播方向的一系列平面時(shí)，稱(chēng)其為平面聲波。在平面波情況下，只和有關(guān)，故平面波的波動(dòng)方程為：其解為：式中，符號(hào)“+”表示聲波沿負(fù)方向傳播

28、，符號(hào)“”表示聲波沿正方向傳播，A為聲壓的幅值。對(duì)于沿正方向傳播的簡(jiǎn)諧平面聲波，聲壓的表達(dá)形式為：式中，稱(chēng)為波數(shù)?？闪?。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度為：，式中稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度振幅。聲波傳播中一個(gè)重要的參數(shù)聲阻抗率，只與介質(zhì)的密度和介質(zhì)中的聲速有關(guān)，而與聲波的頻率、振幅無(wú)關(guān)，單位是。平面波的特征阻抗為：平面聲波傳播時(shí)具有下述特性：聲壓和質(zhì)點(diǎn)速度同相位；在理想介質(zhì)中聲壓不隨距離變化；介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)速度也不隨距離變化；空氣的特征阻抗是常數(shù)；平面波的聲強(qiáng)；平面波的聲功率。（2）球面波聲波以球面波傳播時(shí)，只和球面坐標(biāo)的有關(guān)，其波動(dòng)方程為：令代入上式得：與平面波的波動(dòng)方程一致，由此得到球面波的解的一般形式為：式中，前項(xiàng)代

29、表聲波以速度沿半徑向外發(fā)散的球面波，后項(xiàng)代表向球心會(huì)聚的球面波（反射波），在無(wú)限空間條件下不存在反射波。如果振動(dòng)是簡(jiǎn)諧方式的，則上式變?yōu)椋焊鶕?jù)運(yùn)動(dòng)方程得到徑向質(zhì)點(diǎn)振速與聲壓的關(guān)系：因此球面波的聲阻抗率為：與平面波不同，輻射球面波時(shí)介質(zhì)的聲阻抗率是負(fù)數(shù)，它具有純阻和純抗兩部分，并與半徑、波長(zhǎng)有關(guān)。因此，聲壓與質(zhì)點(diǎn)不同相。球面波聲阻抗的幅值為，它比平面波的聲阻抗率要小。距離聲源大時(shí)（），聲阻抗率接近平面波的特征阻抗。球面聲波通常具有如下的傳播特性：理想介質(zhì)中聲壓與球面波的半徑成反比。聲壓與振速間的相位差與成反比。介質(zhì)聲阻抗率為復(fù)數(shù)，當(dāng)球面波半徑很大時(shí)純抗分量可以忽略。半徑很大時(shí)聲強(qiáng)，聲強(qiáng)與距離平方

30、成反比。（3）柱面波若聲源為長(zhǎng)圓柱形，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，輻射的波陣面為同軸圓柱面，這種聲波稱(chēng)為柱面聲波。這時(shí)，其中為圓柱長(zhǎng)度，柱面波波動(dòng)方程為：對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)，簡(jiǎn)諧柱面聲波有：柱面波的聲阻抗率在時(shí)，有：柱面聲波的傳播特性為：在理想介質(zhì)中，聲壓近似與距離的平方根成反比。介質(zhì)聲阻抗率為復(fù)數(shù)，當(dāng)很大時(shí)，聲抗分量可以忽略。在距離較大時(shí)，柱面波的聲強(qiáng)，聲強(qiáng)與距離成反比。每單位長(zhǎng)度輻射的功率是。（4）聲源的指向性聲源在自由場(chǎng)中向外輻射聲波時(shí)，聲壓級(jí)隨方向的不同呈現(xiàn)不均勻的屬性，稱(chēng)為聲源的指向性。聲源指向性常用指向性因數(shù)或指向性指數(shù)來(lái)表示。指向性因數(shù)的定義是：聲場(chǎng)中某點(diǎn)的聲強(qiáng)，與同一聲功率聲源在相同距離的同心球面

31、上的聲強(qiáng)之比。指向性因數(shù)無(wú)量綱。式中：任意方向上一定點(diǎn)的聲強(qiáng)，；通過(guò)與該點(diǎn)同心球面上的平均聲強(qiáng)，。式中：任意方向一定點(diǎn)上某頻率的聲壓，dB；通過(guò)與該點(diǎn)同心球面上同一頻率的聲壓，dB。聲源的指向性與聲源的大小和輻射波長(zhǎng)有關(guān)。當(dāng)聲源小到可視為點(diǎn)聲源大小的程度時(shí)，以聲源為中心，聲波以近似球面的形式向外均勻發(fā)散；當(dāng)聲源尺寸遠(yuǎn)大于聲波波長(zhǎng)時(shí)，如聲波以聲束形式，集中向一個(gè)方向發(fā)散，則可認(rèn)為該聲波具有較強(qiáng)的指向性。3、聲波的衰減聲源發(fā)出的噪聲在媒質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生反射、折射和衍射等現(xiàn)象，其聲壓或聲強(qiáng)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(fā)散傳播引起的衰減、空氣吸收引起的衰減、地面吸收引起的

32、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：（1）擴(kuò)散引起的衰減聲源輻射噪聲時(shí)，聲波向四面八方傳播，波陣面隨距離增加而增大，這種由于擴(kuò)散、聲強(qiáng)隨傳播距離增加而衰減的現(xiàn)象稱(chēng)擴(kuò)散衰減。點(diǎn)聲源：點(diǎn)聲源在各向同性的均勻介質(zhì)中傳播時(shí)，聲波的形式是以聲源為中心的球面波，在同一半徑的球面上各點(diǎn)聲波的相位相同。這種無(wú)指向性的聲波，聲強(qiáng)和聲功率之間存在如下關(guān)系：位于剛性地面上的聲源產(chǎn)生的聲波，因只能向一半的空間輻射，其接收點(diǎn)的聲強(qiáng)可如下式計(jì)算：常溫時(shí)球面聲波擴(kuò)散衰減的表達(dá)式為：為接收點(diǎn)的聲壓級(jí)；為聲源的聲功率級(jí)；為接收點(diǎn)到中心的距離；為修正系數(shù)，自由空間，半自由空間。距聲源中心半徑分別為和的兩

33、點(diǎn)間的擴(kuò)散衰減用聲壓級(jí)差表示為：如果聲源具有指向性，則聲波的擴(kuò)散衰減可表示為：線聲源：若每單位長(zhǎng)線狀聲源的聲功率為，在距離聲源為點(diǎn)上的聲壓與聲功率的關(guān)系為：，用聲壓級(jí)表示為：，若聲源無(wú)指向性，則，距離聲源分別為和的兩點(diǎn)間的聲壓級(jí)差，或者說(shuō)擴(kuò)散衰減量為：面聲源：矩形面聲源的情況較為常見(jiàn)，但其計(jì)算較復(fù)雜。（2）空氣吸收引起的衰減聲波傳播時(shí)空氣吸收衰減產(chǎn)生的原因是，聲波在空氣中傳播時(shí)，空氣中相鄰質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度不同會(huì)產(chǎn)生黏滯力，將使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡?。聲波傳播時(shí)，空氣介質(zhì)發(fā)生壓縮和膨脹的周期變化，相應(yīng)的發(fā)生溫度的升高和降低，溫度梯度的出現(xiàn)，將導(dǎo)致熱傳導(dǎo)方式的熱交換，從而使聲能轉(zhuǎn)化為熱能?？諝庵兄饕?/p>

34、分子是雙原子的氧分子和氮分子，一定狀態(tài)下空氣分子轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)時(shí)存在固有頻率。無(wú)聲時(shí)介質(zhì)分子微觀運(yùn)動(dòng)處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，當(dāng)有聲擾動(dòng)且聲波頻率接近分子微觀運(yùn)動(dòng)的頻率時(shí)，使能量轉(zhuǎn)化平衡被打破，建立新的平衡需要一定的時(shí)間，此種由原來(lái)平衡到建立新的平衡的過(guò)程為“熱馳豫過(guò)程”，將使聲能耗散而使聲強(qiáng)衰減。上述原因使得聲波在空氣中傳播時(shí)出現(xiàn)衰減，即空氣吸收衰減，衰減與空氣溫度、濕度和聲波頻率有關(guān)。因空氣吸收而引起的聲強(qiáng)隨距離的指數(shù)衰減關(guān)系為：（3）其他原因引起的衰減雪、雨、霧的影響溫度梯度的影響風(fēng)場(chǎng)的影響地面效應(yīng)的影響二、聲波的吸收、反射、干涉及衍射1、聲波的吸收空氣吸收，玻璃棉、毛氈、泡沫等對(duì)聲音也有吸收能

35、力，稱(chēng)為吸聲材料或多孔性吸聲材料。當(dāng)聲波通過(guò)這些多孔性吸聲材料時(shí)，由于材料本身的內(nèi)摩擦和材料小孔中的空氣與孔壁間的摩擦，使大量聲波能量被吸收、衰減掉。吸聲降噪是噪聲控制技術(shù)措施中最基本的一種。2、聲波的反射、折射、透射聲波在傳播過(guò)程中遇到障礙物，在兩種媒質(zhì)分界面發(fā)生反射和折射。（1）垂直入射聲波的反射和透射（2）斜入射聲波的反射和折射3、聲波的干涉4、聲波的衍射（1）孔洞衍射（2）障礙物的衍射（3）障礙物邊緣的衍射1.4 噪聲和振動(dòng)的測(cè)量分析復(fù)習(xí)要求：1、熟悉噪聲及振動(dòng)測(cè)量的基本要求、方法、儀器，以及背景噪聲的修正方法。2、掌握聲級(jí)計(jì)、頻帶濾波器和環(huán)境振級(jí)計(jì)的使用。 噪聲與振動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)是

36、噪聲和振動(dòng)的測(cè)量，只有通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)噪聲和振動(dòng)的科學(xué)測(cè)量，才能了解各種噪聲與振動(dòng)源的屬性和危害程度，為采取有效控制措施提供依據(jù)。根據(jù)工程技術(shù)的需要和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有針對(duì)性介紹幾種常用的噪聲和振動(dòng)測(cè)量方法。一、基本測(cè)量?jī)x器1、聲級(jí)計(jì)聲級(jí)計(jì)是噪聲測(cè)量中常用的基本聲學(xué)測(cè)量?jī)x器。適用于室內(nèi)噪聲、環(huán)境噪聲、機(jī)器噪聲、建筑噪聲等各類(lèi)噪聲的測(cè)量。（1）聲級(jí)計(jì)的分類(lèi)按用途分類(lèi)：一類(lèi)是用于測(cè)量穩(wěn)態(tài)噪聲（精密聲級(jí)計(jì)和一般聲級(jí)計(jì)）；另一類(lèi)用于測(cè)量不穩(wěn)態(tài)噪聲和脈沖噪聲（積分聲級(jí)計(jì)和脈沖聲級(jí)計(jì)）。按體積大小分類(lèi)：臺(tái)式聲級(jí)計(jì)、便攜式聲級(jí)計(jì)和袖珍聲級(jí)計(jì)。按精度分四類(lèi)：（依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC615和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3785）四種

37、類(lèi)型聲級(jí)計(jì)的性能指標(biāo)具有同樣的中心值，但容許誤差有所不同。類(lèi) 型精密級(jí)普通級(jí)0誤 差（IEC）（GB）用 途實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)儀器實(shí)驗(yàn)室精密測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量噪聲監(jiān)測(cè)、普查（2）聲級(jí)計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理聲級(jí)計(jì)一般由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器及指示器組成，見(jiàn)下圖傳聲器:將聲信號(hào)（聲壓）轉(zhuǎn)化為電信號(hào)（電壓）的換能元件。有晶體傳聲器、電動(dòng)式傳聲器和駐極體傳聲器等。電容式傳聲器具有動(dòng)態(tài)范圍寬、頻率響應(yīng)平直、靈敏度變化小、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，多用于精密聲級(jí)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)聲級(jí)計(jì)中。放大器：將比較弱的電信號(hào)放大。聲級(jí)計(jì)上所使用的放大器，要求具有較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗，有合理的動(dòng)態(tài)范圍、較小的線性失真和滿足需要的頻

38、率范圍。包括輸入放大器和輸出放大器。衰減器：聲級(jí)計(jì)的量程范圍一般為25130dB，檢波器和模擬式指示器沒(méi)有這么寬的量程范圍，通常使用衰減器將強(qiáng)信號(hào)做衰減，以避免放大器過(guò)載。衰減器分為輸入衰減器和輸出衰減器。為了提高信噪比，輸入衰減器位于輸入放大器之前，輸出衰減器接在輸入放大器和輸出放大器之間。為了提高信噪比，一般測(cè)量時(shí)應(yīng)將輸出衰減器調(diào)至最大衰減檔，在輸入放大器不過(guò)載的前提下，而將輸入衰減器調(diào)至最小衰減檔，使輸入信號(hào)與輸入放大器的電噪聲有盡可能大的差值。計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)：按IEC的規(guī)定，選取接近人耳對(duì)聲音頻率響應(yīng)的幾條曲線，設(shè)計(jì)了A、B、C、D四種標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)頻響曲線大約相當(dāng)于40phon

39、等響曲線的倒置曲線，從而使電信號(hào)的中、低頻段又較大的衰減，高頻段也又一定程度的衰減。B計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)約相當(dāng)于70phon等響曲線的倒置曲線，使電信號(hào)以低頻段為主做了一定的衰減。C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于100phon等響曲線的倒置曲線，在整個(gè)聲頻范圍內(nèi)有近乎平直的響應(yīng)，與人耳對(duì)高頻聲的響應(yīng)近似相當(dāng)。由A、B、C、D計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的讀數(shù)稱(chēng)為聲級(jí)，聲級(jí)是經(jīng)過(guò)頻率計(jì)權(quán)之后的聲壓級(jí)，注意與聲壓級(jí)相區(qū)別。A計(jì)權(quán)的頻率響應(yīng)與人耳對(duì)寬范圍頻率聲音的靈敏度相適應(yīng)，因此在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)用最普遍。D計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)常用于測(cè)量航空噪聲。（3）聲級(jí)計(jì)的使用方法聲級(jí)計(jì)的校準(zhǔn)：通常使用活塞發(fā)聲器、聲級(jí)校準(zhǔn)器或其他聲級(jí)校準(zhǔn)器進(jìn)行聲學(xué)校準(zhǔn)。聲級(jí)計(jì)的讀數(shù)

40、：聲級(jí)計(jì)讀數(shù)直接給出聲壓級(jí)，測(cè)量范圍約為20130dB。聲級(jí)計(jì)的指示電表有“快檔”和“慢檔”兩種響應(yīng)速度。一般測(cè)量時(shí)使用“快檔”，“慢檔”指示是在表針起伏大于dB。而小于dB時(shí)用來(lái)讀出平均值。（4）測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因背景噪聲的影響；反射聲的影響；環(huán)境的影響；傳聲器的指向性2、濾波器濾波器是將聲信號(hào)的聲能按頻率予以分離而進(jìn)行分析測(cè)試的儀器。3、環(huán)境振動(dòng)計(jì)振動(dòng)計(jì)又稱(chēng)測(cè)振儀，是測(cè)量振動(dòng)的基本儀器。環(huán)境振動(dòng)計(jì)是專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量環(huán)境振動(dòng)的裝置，其結(jié)構(gòu)和原理與測(cè)振儀相同，在計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)方面有所不同。（1）環(huán)境振動(dòng)計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理傳感器（拾振器）；放大器和衰減器；頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)；頻率限止電路；檢波器；指示器；其他部件（

41、2）環(huán)境振動(dòng)計(jì)的使用儀器的校準(zhǔn)；傳感器的放置和頻率計(jì)權(quán)選擇；背景值修正二、噪聲測(cè)量1、環(huán)境噪聲測(cè)量環(huán)境噪聲的測(cè)量大部分是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的，條件復(fù)雜，聲級(jí)變化范圍大，因此所使用的儀器和方法均有特殊要求。（1）城市區(qū)域環(huán)境噪聲的測(cè)量網(wǎng)格測(cè)量方法；定點(diǎn)測(cè)量方法（2）交通噪聲的測(cè)量城市道路交通噪聲測(cè)量：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3222聲學(xué)環(huán)境噪聲測(cè)量方法要求進(jìn)行。測(cè)點(diǎn)選在兩路口之間，路邊人行道上，離車(chē)行道的路沿20cm處，離路口應(yīng)大于50cm。垂直道路按噪聲傳播由近及遠(yuǎn)方向設(shè)置測(cè)點(diǎn)。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，各測(cè)點(diǎn)每次取樣測(cè)量20min的等效A聲級(jí)及累積百分聲級(jí)，同時(shí)記錄車(chē)流量（輛/h）?；蛘哌B續(xù)采樣200個(gè)瞬時(shí)A聲級(jí)，

42、每次采樣時(shí)間間隔為5s，采用加權(quán)算術(shù)平均的方法計(jì)算交通噪聲的等效聲級(jí)或累積百分?jǐn)?shù)聲級(jí)的平均值。將測(cè)得的200個(gè)數(shù)據(jù)按由大到小的順序排列，第個(gè)數(shù)據(jù)用表示。等效聲級(jí)：由于交通噪聲的聲級(jí)分布一般符合正態(tài)分布，也可采用近似方法求得： 城市交通干線算術(shù)平均等效聲級(jí)計(jì)算如下式：式中：（km）全市或需要測(cè)量的交通干線的總長(zhǎng)度； 其中第段干線的長(zhǎng)度，（km）； 第段干線或路段測(cè)得的等效聲級(jí)或累積百分聲級(jí)，（dB）A。鐵路邊界噪聲測(cè)量：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12525鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法的規(guī)定。鐵路邊界指距離鐵路外側(cè)軌道中心線30m處。若測(cè)量機(jī)車(chē)行駛時(shí)的輻射噪聲，測(cè)點(diǎn)取離軌道中心7.5m，高度距軌面1.5m處

43、。選在無(wú)雨、無(wú)雪天氣進(jìn)行。（3）機(jī)場(chǎng)周?chē)w機(jī)噪聲測(cè)量方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9661機(jī)場(chǎng)周?chē)w機(jī)噪聲測(cè)量方法針對(duì)機(jī)場(chǎng)周?chē)w機(jī)起飛、降落或低空飛行時(shí)所產(chǎn)生的噪聲測(cè)量規(guī)定了具體的操作方法。測(cè)量條件：測(cè)量要滿足無(wú)雨、無(wú)雪，地面上10m高處的風(fēng)速不大于5m/s,相對(duì)濕度為30%90%的氣候條件。測(cè)量傳聲器應(yīng)安裝在開(kāi)闊平坦處，高于地面1.2m，離其他反射面1m以上，注意避開(kāi)高電線和大型變壓器。測(cè)量方法：A、精密測(cè)量：傳聲器通過(guò)聲級(jí)計(jì)將飛機(jī)噪聲信號(hào)送到測(cè)量錄音機(jī)記錄在磁帶上，然后在實(shí)驗(yàn)室按原速回放錄音信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。B、簡(jiǎn)易測(cè)量：聲級(jí)計(jì)接聲級(jí)記錄器，或用聲級(jí)計(jì)和測(cè)量錄音機(jī)。2、工業(yè)企業(yè)噪聲測(cè)量（1）生產(chǎn)

44、環(huán)境（車(chē)間）噪聲測(cè)量測(cè)量時(shí)車(chē)間環(huán)境應(yīng)牌正常的作業(yè)狀態(tài)，測(cè)量位置為操作人員的作業(yè)位置。傳聲器須置于作業(yè)人員的耳朵附近。作業(yè)人員操作位置不固定時(shí)，則須在作業(yè)過(guò)程中經(jīng)?；顒?dòng)的范圍內(nèi)選擇若干測(cè)點(diǎn)，穩(wěn)態(tài)噪聲取各測(cè)點(diǎn)的測(cè)量平均值；對(duì)于非穩(wěn)態(tài)噪聲，取各測(cè)點(diǎn)等效聲級(jí)的測(cè)量平均值。數(shù)據(jù)記錄形式見(jiàn)下表。（2）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器設(shè)備噪聲測(cè)量一般情況下，測(cè)點(diǎn)的位置和數(shù)量可根據(jù)機(jī)器外形尺寸來(lái)確定：小型機(jī)器（外形最大尺寸小于0.3m），測(cè)點(diǎn)距離機(jī)器表面0.3m，周?chē)贾?個(gè)測(cè)點(diǎn)；中型機(jī)器（外形最大尺寸在0.3m1.0m之間），測(cè)點(diǎn)距離機(jī)器表面0.5m，周?chē)贾?個(gè)測(cè)點(diǎn)；大型機(jī)器（外形最大尺寸大于1.0m），測(cè)點(diǎn)距離機(jī)器表面1.0m

45、，周?chē)贾?個(gè)測(cè)點(diǎn)。特大型機(jī)器或有危險(xiǎn)無(wú)法靠近的設(shè)備，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選取位置較遠(yuǎn)的測(cè)點(diǎn)。對(duì)于風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等空氣動(dòng)力性機(jī)器，要測(cè)量進(jìn)、排氣噪聲。進(jìn)氣噪聲測(cè)點(diǎn)取進(jìn)氣口軸線，與管口平面距離不少于1倍管徑處，也可選在距離管口平面0.5m或1.0m處；排氣噪聲的測(cè)點(diǎn)取排氣口軸線方向上，或在管口平面上距管口中心0.5m、1.0m或2.0m處。進(jìn)、排氣噪聲應(yīng)測(cè)量A、C聲級(jí)和倍頻程聲壓級(jí)，必要時(shí)還需測(cè)量1/3倍頻程聲壓級(jí)或者窄帶聲壓級(jí)。（3）廠界噪聲測(cè)量測(cè)量條件：測(cè)量選在無(wú)雨、無(wú)雪天氣進(jìn)行，傳聲器應(yīng)加防風(fēng)罩，風(fēng)力大于5.5m時(shí)應(yīng)停止測(cè)量。測(cè)量應(yīng)在被測(cè)企、事業(yè)單位的正常工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。時(shí)段劃分可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r劃定

46、，或遵從當(dāng)?shù)卣姓ㄒ?guī)的規(guī)定。測(cè)量?jī)x器：使用精度要求為級(jí)以上的聲級(jí)計(jì)或噪聲監(jiān)測(cè)儀器。聲級(jí)計(jì)選用“慢”擋，采樣時(shí)間間隔為5s；使用噪聲監(jiān)測(cè)儀器時(shí)，選用“快”擋，采樣時(shí)間間隔不大于1s.測(cè)量方法：廠界噪聲測(cè)量時(shí)，應(yīng)以法定廠界外1m處作為邊界線，根據(jù)沿邊界線的情況，每隔2050m距離進(jìn)行布點(diǎn)測(cè)量，傳聲器高度為1.2m以上，噪聲敏感處兩相鄰測(cè)點(diǎn)的聲級(jí)不宜超過(guò)5dB（A計(jì)權(quán)）。數(shù)據(jù)處理和測(cè)量記錄：在每一點(diǎn)測(cè)量，計(jì)算正常工作時(shí)間內(nèi)的等效聲級(jí)。填入工業(yè)企業(yè)廠界噪聲測(cè)量記錄表。3、環(huán)境噪聲測(cè)量注意事項(xiàng)（1）環(huán)境噪聲測(cè)量主要是要取得指定區(qū)域噪聲的隨時(shí)間和地點(diǎn)不同的分布情況，測(cè)量時(shí)要根據(jù)與測(cè)量目的相對(duì)應(yīng)的有關(guān)標(biāo)

47、準(zhǔn)的要求開(kāi)展測(cè)量工作。（2）選擇測(cè)量?jī)x器時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)測(cè)量需要，決定儀器的精度等級(jí)和性能規(guī)格，即要求所使用的儀器在頻率計(jì)權(quán)、時(shí)間計(jì)權(quán)和允許誤差等方面具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能，包括一起的統(tǒng)計(jì)分析功能、自動(dòng)檢測(cè)與記錄功能和足夠的動(dòng)態(tài)范圍等。（3）測(cè)量地點(diǎn)和位置的選擇是測(cè)量成敗的主要因素。進(jìn)行環(huán)境噪聲測(cè)量時(shí)，測(cè)點(diǎn)的選擇必須嚴(yán)格按照與測(cè)量目的完全對(duì)應(yīng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行。同時(shí)需注意，建筑物外部噪聲測(cè)量時(shí)盡可能離開(kāi)大型反射面3.5m以上，使反射聲的影響減至最低程度；建筑物內(nèi)部噪聲測(cè)量時(shí)，測(cè)點(diǎn)至少應(yīng)距離墻面或其他反射面1m，離窗1.5m，距離地面1.21.5m，并應(yīng)充分考慮門(mén)窗的側(cè)向聲傳遞、機(jī)器對(duì)聲音的遮擋與散

48、射作用等要素對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的影響。（4）按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求處理和提取測(cè)量數(shù)據(jù)，包括參數(shù)的類(lèi)別、數(shù)據(jù)的數(shù)量等。（5）測(cè)量時(shí)注意測(cè)試環(huán)境條件對(duì)測(cè)量可能造成的影響，其中包括大氣壓強(qiáng)、大氣溫度、濕度等。（6）環(huán)境噪聲測(cè)量時(shí)，須注意使用之前應(yīng)使用活塞發(fā)聲器或聲級(jí)校準(zhǔn)器對(duì)聲級(jí)計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。（7）進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí)應(yīng)注意對(duì)背景聲進(jìn)行修正。三、振動(dòng)測(cè)量振動(dòng)是產(chǎn)生噪聲的根本原因，要消除噪聲就必須消除或減小噪聲源的振動(dòng)。測(cè)量參數(shù)的選擇主要取決于研究對(duì)象的特性。一般有如下的選用原則：振動(dòng)位移：多用于研究結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形，如建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、水壩等的變形破壞等；振動(dòng)速度：振動(dòng)速度的平方與能量成正比，可直接反映振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和

49、所輻射的噪聲，常用機(jī)械振動(dòng)的測(cè)量。振動(dòng)加速度：人體振動(dòng)對(duì)加速度比較敏感，因此評(píng)價(jià)人體振動(dòng)的響應(yīng)都用加速度。由于加速度能直接表示作用力和負(fù)載，也常用于研究機(jī)械的疲勞、沖擊等方面。振動(dòng)對(duì)人體的影響與振動(dòng)的加速度有效值、振動(dòng)頻率、振動(dòng)時(shí)間、振動(dòng)方向和振動(dòng)部位有關(guān)。評(píng)價(jià)振動(dòng)對(duì)人體影響的基本量是頻率計(jì)權(quán)加速度或頻率計(jì)權(quán)加速度級(jí)由于實(shí)際遇到的環(huán)境振動(dòng)大都不是穩(wěn)定的，而是隨時(shí)間變化，因此常常需要測(cè)量等效連續(xù)振級(jí)。其定義為，在某一測(cè)點(diǎn)上，用某段時(shí)間能量平均方法，將變化的振級(jí)以一個(gè)恒定振級(jí)來(lái)表示該段時(shí)間內(nèi)的振級(jí)大小，稱(chēng)為等效連續(xù)振級(jí)。1、城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測(cè)量方法（1）測(cè)量條件：在振源處于正常工作狀態(tài)及無(wú)強(qiáng)風(fēng)、無(wú)

50、強(qiáng)電磁場(chǎng)、地震、劇烈的溫度梯度變化或其他非振動(dòng)污染源引起的干擾時(shí)進(jìn)行測(cè)量。用于測(cè)量環(huán)境振動(dòng)的儀器，其性能須符合ISO/DP8041有關(guān)條款的規(guī)定。（2）測(cè)量方法：測(cè)點(diǎn)置于建筑物室外0.5m以內(nèi)振動(dòng)敏感處，并將拾振器平穩(wěn)地置于平坦、堅(jiān)實(shí)的地面上，避免置于如地毯、草地、沙地或雪地等松軟的地面上。2、振源測(cè)量方法測(cè)量振源振級(jí)的主要目的是了解振動(dòng)源的參數(shù)，例如參數(shù)大小、頻率和時(shí)間等特性，振源測(cè)量的內(nèi)容，除垂向振級(jí)外，根據(jù)需要還可測(cè)量水平振級(jí)，垂直和水平方向的加速度級(jí)，倍頻程或1/3倍頻程的振動(dòng)頻譜分析，振動(dòng)傳播的指向性和振動(dòng)強(qiáng)度隨距離衰減狀況等。1.5 噪聲污染防治工程原理復(fù)習(xí)要求：1、掌握吸聲、隔聲

51、和消聲降噪的基本方法。2、熟悉主要吸聲、隔聲和消聲器材的性能與評(píng)價(jià)。一、吸聲降噪1、吸聲材料(結(jié)構(gòu))及其應(yīng)用具有較高吸聲能力的材料（結(jié)構(gòu)），可稱(chēng)為吸聲材料（結(jié)構(gòu)）。原則上可以分為多孔性吸聲材料、共振吸聲結(jié)構(gòu)和由它們組合的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理是進(jìn)入多孔性吸聲材料的聲波使材料的筋絡(luò)和氣泡等微觀結(jié)構(gòu)振動(dòng)和互相作用，通過(guò)介質(zhì)的黏滯性和熱傳導(dǎo)作用，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能。共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理是和共振吸聲結(jié)構(gòu)共振頻率一致的聲波使得結(jié)構(gòu)的聲質(zhì)量產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，通過(guò)結(jié)構(gòu)的聲阻耗損聲能。（1）降低含有聲源的房間和其他封閉空間的內(nèi)部噪聲；（2）降低由外部傳遞到房間和其他封閉空間內(nèi)的噪聲；（3）降低聲

52、屏障等噪聲控制設(shè)備對(duì)于某一特定方向的反射聲；（4）使用在消聲器中降低噪聲的傳遞；（5）使用在隔聲結(jié)構(gòu)中，提高復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲量。在一個(gè)有聲源的房間，房間內(nèi)任何一點(diǎn)的噪聲能量來(lái)自兩部分，一部分來(lái)自聲源的直達(dá)聲，另一部分來(lái)自房間內(nèi)反射物反射產(chǎn)生的混響聲。2、吸聲材料（結(jié)構(gòu)）基本類(lèi)型（1）多孔吸聲材料，包括纖維類(lèi)材料、泡沫類(lèi)材料和顆粒類(lèi)材料等；（2）共振吸聲結(jié)構(gòu)，包括穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)等；（3）復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，包括把多孔吸聲材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)按需要組合的材料。3、吸聲材料（結(jié)構(gòu)）的吸聲系數(shù)（1）吸聲系數(shù)定義：是表征吸聲性能最常用的參數(shù)，它表征材料（結(jié)構(gòu)）吸收的聲能（包

53、括透射的聲能）和入射到材料（結(jié)構(gòu)）聲能的比值。吸聲系數(shù)和聲波的入射條件、聲波頻率等因數(shù)有關(guān)。（2）吸聲系數(shù)的測(cè)量吸聲系數(shù)和聲波的入射方向有很大關(guān)系，聲波的入射方向不同，相應(yīng)采用的吸聲系數(shù)的測(cè)量方法也不同。垂直入射吸聲系數(shù)：垂直入射是指聲波垂直地入射到材料表面，實(shí)際上是一種特殊的入射情況，與實(shí)際情況有一定的差異。垂直入射吸聲系數(shù)通常采用駐波管法進(jìn)行測(cè)量。為聲壓極大值和聲壓極小值的比值，如果直接測(cè)量出聲壓極大值和聲壓極小值的聲壓級(jí)差，可以利用下列關(guān)系計(jì)算出比值N：，這種測(cè)量方法要保證在管內(nèi)形成平面波，測(cè)試的最高頻率應(yīng)和管徑相適應(yīng)，即存在一個(gè)上限頻率，對(duì)于圓形管道，它的上限頻率為：。為管道截面半徑；

54、為管內(nèi)聲速。矩形管道，上限頻率為：。為管道最大尺寸邊長(zhǎng)。為了保證至少能測(cè)量一對(duì)聲壓極大值和聲壓極小值，駐波管的長(zhǎng)度要滿足測(cè)量最低頻率的要求，即存在一個(gè)下限頻率：。為管道長(zhǎng)度。無(wú)規(guī)入射吸聲系數(shù)：無(wú)規(guī)入射是指聲波從所有方向以相同的概率入射到材料的表面，和大多數(shù)實(shí)際情況比較接近。無(wú)規(guī)入射吸聲系數(shù)的測(cè)量采用混響室法，主要原理是根據(jù)混響室內(nèi)放進(jìn)吸聲材料（或吸聲結(jié)構(gòu)）前后混響時(shí)間的變化來(lái)確定其吸聲特性?；祉懯业捏w積，應(yīng)滿足下列要求：，測(cè)量最低頻率聲波的波長(zhǎng)。在混響室測(cè)量的無(wú)規(guī)入射吸聲系數(shù)可按下式計(jì)算：為混響室體積；未裝試件時(shí)的混響時(shí)間；裝試件時(shí)的混響時(shí)間；試件的總面積。垂直入射吸聲系數(shù)和無(wú)規(guī)入射吸聲系數(shù)的

55、關(guān)系：在混響室法中，試件的安裝可以模擬現(xiàn)場(chǎng)條件，能夠較為確切地反映試件在房間內(nèi)的吸聲性能。4、房間平均吸聲系數(shù)和吸聲量在一個(gè)房間內(nèi)如果布置有幾種不同吸聲系數(shù)、不同面積的材料時(shí)，人們常采用平均吸聲系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)整個(gè)房間的吸聲特性，其定義為：；面積為材料的吸聲系數(shù)。吸聲量也稱(chēng)等效吸聲面積，以吸聲系數(shù)乘以相應(yīng)的面積，即為該材料的吸聲量，即5、表示材料吸聲特性的其他量（1）聲阻抗由于吸聲系數(shù)主要反映入射聲和反射聲能量的數(shù)值關(guān)系，它們的位相關(guān)系并沒(méi)有反映出來(lái)，在這方面聲阻抗可能更有價(jià)值。介質(zhì)在某一表面上的聲阻抗由該介質(zhì)表面上的平均有效聲壓和通過(guò)該表面上的有效體積速度的比值來(lái)表示：聲阻抗是一個(gè)復(fù)數(shù)，其實(shí)部為聲

56、阻，虛部為聲抗。介質(zhì)中某一點(diǎn)的有效聲壓和該點(diǎn)的有效質(zhì)點(diǎn)速度的比值稱(chēng)為聲阻抗率：吸聲材料的聲阻抗和吸聲系數(shù)一樣，可以利用駐波管進(jìn)行測(cè)量，直接由測(cè)量結(jié)果畫(huà)出材料的聲阻抗圖。材料的表面聲阻抗和垂直入射吸聲系數(shù)關(guān)系如下： （2）流阻、空隙率流阻、空隙率是表征多孔性吸聲材料的主要微觀物理參數(shù)，它可以幫助眾從材料的微觀結(jié)構(gòu)入手，改進(jìn)多孔性吸聲材料的吸聲特性。流阻表征氣流通過(guò)材料的阻力，也是俗稱(chēng)的材料的透氣性。它定義為：，氣流通過(guò)材料時(shí)，兩邊的壓力差；氣流通過(guò)材料的速度。單位厚度的流阻稱(chēng)為流阻率，即：；材料厚度。從根本上講，材料的流阻和聲阻有密切關(guān)系。一般說(shuō)來(lái)對(duì)于低流阻材料，低頻范圍的吸聲系數(shù)較低，中高頻范

57、圍明顯增加；高流阻材料相比較在調(diào)頻范圍吸聲系數(shù)較低，而低頻范圍有一定改善。孔隙率也是經(jīng)常采用的描述多孔材料特性的一個(gè)參數(shù)，定義為：?？紫堵剩徊牧现锌紫兜捏w積；材料總體積。二、隔聲降噪隔聲是噪聲控制工程中的主要技術(shù)措施之一。所謂隔聲，就是利用屏蔽物來(lái)改變從聲源至接受者之間途徑上的噪聲傳播。聲源由隔聲結(jié)構(gòu)傳遞能量的主要途徑可以分為三個(gè)方面：（1）通過(guò)結(jié)構(gòu)傳播。聲波入射到隔聲結(jié)構(gòu)上時(shí)，激發(fā)結(jié)構(gòu)本身振動(dòng)，再向外輻射聲音。（2）通過(guò)空氣直接傳播。聲波遇到結(jié)構(gòu)中一些孔洞和縫隙，直接向外輻射。（3）聲源以振動(dòng)直接激發(fā)結(jié)構(gòu)振動(dòng)，并以彈性波的形式在結(jié)構(gòu)中傳播，在傳播中再向周?chē)椛渎曇簟?、空氣聲隔離（1）空氣聲

58、隔離的原理和評(píng)價(jià)方法一個(gè)隔聲結(jié)構(gòu)如墻壁和隔聲板的隔聲效果，可以由于測(cè)試方法和接收空間的聲學(xué)條件不同而有不同的表達(dá)方式和評(píng)價(jià)方法。當(dāng)聲波遇到一個(gè)墻壁時(shí)，將發(fā)生透射和反射。設(shè)入射聲波能量為這個(gè)墻壁的隔聲效果可以用透射系數(shù)來(lái)表示，它定義為：對(duì)于大多數(shù)結(jié)構(gòu)，透射系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1。為了計(jì)算方便，在噪聲控制工程中，常采用隔聲量（又稱(chēng)傳聲損失）表示隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲效果，它定義為：一個(gè)隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量與聲波入射角、頻率有關(guān)。（2）隔聲測(cè)量方法隔聲量的測(cè)量方法通常有實(shí)驗(yàn)室測(cè)量方法和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法兩類(lèi)。實(shí)驗(yàn)室隔聲測(cè)量：實(shí)驗(yàn)室測(cè)量要求在由兩個(gè)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的混響室組成的隔聲試驗(yàn)室進(jìn)行。把試驗(yàn)結(jié)構(gòu)放在兩個(gè)互相隔聲的混響試驗(yàn)室間壁

59、上，一個(gè)混響室作為聲源室，另一個(gè)混響室作為接收室。隔聲量為：現(xiàn)場(chǎng)聲壓級(jí)差測(cè)量：使用聲壓級(jí)差D來(lái)表征隔聲結(jié)構(gòu)的實(shí)際隔聲效果，它定義為隔聲結(jié)構(gòu)兩側(cè)空間內(nèi)的聲壓級(jí)差：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量可以在相鄰近的兩個(gè)房間的一個(gè)房間作為聲源室，放置聲源，另一個(gè)房間為接收室，測(cè)量?jī)蓚€(gè)房間的平均聲壓級(jí)差，來(lái)表示現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的隔聲性能。如果考慮接收室混響時(shí)間的修正，則可以得到標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)差：插入損失測(cè)量：用插入損失來(lái)表征隔聲結(jié)構(gòu)的實(shí)際隔聲效果，也是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量經(jīng)常使用的一種方法。它定義為離聲源一定距離某固定測(cè)點(diǎn)，測(cè)得無(wú)隔聲構(gòu)件（或隔聲罩、隔聲間等隔聲結(jié)構(gòu)）時(shí)間的聲壓級(jí)和有隔墻（或隔聲罩、隔聲間等隔聲結(jié)構(gòu)）時(shí)的聲壓級(jí)之差：。插入損失經(jīng)常被用來(lái)

60、評(píng)價(jià)隔聲罩、隔聲間、隔聲屏障等的實(shí)際隔聲效果。（3）隔聲指數(shù)由于不同隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲頻率特性差別可能很大，因此用平均隔聲量來(lái)表征結(jié)構(gòu)的隔聲性能就有一定的局限性。為克服平均隔聲量的這一缺點(diǎn)，對(duì)房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲性能，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）推薦了隔聲指數(shù)方法。圖22給出了評(píng)價(jià)隔絕空氣聲的標(biāo)準(zhǔn)折線，其評(píng)價(jià)結(jié)果稱(chēng)為空氣聲隔聲指數(shù)，折線的斜率為100400Hz，9dB/oct；4001250Hz，3dB/oct；12503150Hz，0dB/oct。評(píng)價(jià)曲線位置應(yīng)滿足下列條件：試件1/3倍頻程隔聲量與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)折線的差值不大于8dB（即平均1/3倍頻程偏差數(shù)不大于2dB）。任意一個(gè)1/3倍頻程隔聲量小于相應(yīng)