环境工程噪声复习题.docx

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环境工程噪声复习题

传声器的振膜在声场中由于受到声波产生的力的作用而振动，然后通过某种力电转换能方式将此振动转换为输出电信号

一般传声器常用来接收声场中某点的声波，接收声波的方式有四种压强式、压差式、压强与压差复合式、多声道干扰式

一个理想的声学测量用的传声器应有以下特定自由声场电压灵敏度高、频响特性宽、动态范围大、体积小、而且不随温度’气压、湿度等环境条件的变化

噪声：

振幅和频率紊乱，断续或统计上无规则的振荡所产生的不需要的声音

听力损失是指某耳在一个或几个的听阈比正常耳的听阈高出的值dB

噪声的危害：

1.听力损失2.干扰语言交流3.引起烦恼4.睡眠干扰5.对生理和心理的影响

影响工作效率影响视力动物和物质结构影响儿童和胎儿的健康

噪声控制技术从哪几个环节采取措施

声学系统一般是由声源、传播途径和接收器三个环节组成，因此控制噪声污染必须从这三个环节分别采取控制噪声的技术措施

首先应在声源处抑制噪声。

这是最根本的措施，包括降低激励力，减少系统各环节对激励力的响应，以及改变操作程序或改造工艺过程等

其次在声传播途径中控制噪声这是噪声控制中的普遍技术，包括隔声、吸声、消声、隔振等措施

最后在接收器上加载保护设施隔离噪声

声波产生和传播的条件

从物理学的观点看，声波是一种机械波，是机械振动在弹性介质中的传播，因此它的产生和传播必须具备两个条件：

一是声源的机械振动，二是周围存在弹性介质

声音的量度

频率弹性介质中的介质元在单位时间内所完成振动的次数，单位为赫兹HZ.

波长两个相邻的同相位点之间的距离，单位为米m

声速声波在弹性介质中传播的速度，单位为米/秒m/s

声压设某体积元内，平衡时的静压强为Po，声波作用下的压强为p，则压强增量称为声压

声能量声波传播到静止介质时，一方面使介质在平衡位置作往复振动，获得振动动能，另一方面使介质产生膨胀和压缩的疏密过程，介质获得形变势能。

这两部分能量都是由于声扰动而获得的，其总和称为声能量。

【介质由于声扰动而获得的振动动能和形变势能的总和】

声功率在单位时间内辐射的声能量称为声功率，单位为瓦

声强单位时间内通过垂直于声波传播方向上的单位面积的平均声能量，单位为瓦/米

声能密度单位体积内的声能量

频谱把某一声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做出分布图，称为该信号的频谱

声级的计算？

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相干声波：

如果两个声源的影响在一段时间内总是相互抵消或增长的，则它们在这段时间内的有效声压也会相互抵消或增长，则称它们为相干声波

习题

第三章

声级计的分类

按用途可分为普通声级计积分声级计脉冲声级计、统计声级计、频谱声级计

按精度可分为1级和2级

按体积可分为台式、便携式和袖珍式声级计

按其指示方式可分为模拟指示和数字指示声级计

【一般传声器常用来接收声场中某点的声波，接收声波的方式有四种压强式、压差式、压强与压差复合式、多声道干扰式

滤波器的作用是让f1和f2之间的所有频率通过，且不影响其幅值和相位，而不让f1以下和f2以上的任何频率通过

声强测定仪一般由三部分构成：

探头部分、信号处理部分、校准部分

噪声源声功率的测量

从测量参数分类声压法声强法振速法【标准声源法】

从测量环境分类自由声场法混响室法户外声场法

从测量精度分类精密法工程法简易法

声压法又分为自由声场法与混响室法

声强技术测量声源辐射声功率的方法有定点式测量方法和扫描式测量方法

声级计是一种按照一定频率计权和时间计权测量声音的声压级的仪器

检波器是将放大器输出的交流信号检波成直流信号，然后在指示器表头上指示读数或显示数字

声级计的主要附件防风罩鼻行锥延伸电缆

几种典型的声级计积分式声级计数字式声级计脉冲式声级计环境自动监测分析仪】

声级计一般是由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器和指示器组成

声级计工作原理由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。

放大器将输出信号加到计权网络，对信号进行频率计权（或外接滤波器），然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器（或外按电平记录仪），在指示表头上给出噪声声级的数值。

振动分析仪？

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振动测量中主要有三个重要的物理量振动位移振动速度振动加速度

测量振动用的传感器可以是位移传感器速度传感器加速度传感器

振动测量系统加速度计前置放大器灵敏度校准振动测量仪器

第四章

环境噪声的评价量

【人耳能接受的声波的频率范围为20~2000Hz，宽达11个倍频程频带

相同声压级但频率不同的声音，人耳听起来也会不一样响

】

响度级当某一频率的纯音和1000Hz的纯音听起来同样响时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该待定纯音的响度级，符号LN，单位为方phon

等响曲线在一定条件下，根据人的主观感觉对声音进行测试，以声音的频率为横坐标，以声压级为纵坐标，把在听觉上大小相同的点用曲线连接起来，这样得到的一组曲线就叫做等响曲线

与主观感觉的轻响程度成正比的参量为响度，符号为N，单位为宋sone

定量反应声音响亮程度的主观量叫做响度

【定义为40pone时的响度为1sone，2sone纯音是1sone的2倍响，响度级每增加10pone，响度增加一倍，50pone时响度为2sone，60pone时响度为4sone】

计权声级为了使声音的客观量度和人耳听觉的主观感受近似取得一致，通常对不同频率的声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算得到总的声压级，此声压级称为计权声级

频率计权网络在声学仪器上附加一个电路以使得仪器测得的声级接近人们主观上的响度感觉，这个附加电路称为频率计权网络

频率计权网络针对不同的场合有A计权声级、B计权声级、C计权声级、D计权声级

【A计权网络相当于40pone等响曲线的倒置，B计权网络相当于70pone等响曲线的倒置，C计权网络相当于100pone等响曲线的倒置】

等效连续A声级等效于在相同的时间间隔内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级，符号位Leq

昼夜等效声级规定在夜间测得的所有声级均加上10dB【A计权】作为修正值，再计算昼夜噪声能量的加权平均，由此构成昼夜等效声级这一评价量，符号为Ldn

累积百分声级Ln表示在测量时间内声级高于LN所占的时间为N%。

【例如，L10=70dB，表示在整个测量时间内，噪声级高于70dB的时间占10%。

其余90%的时间噪声级均低于70dB】

噪度与人们主观判断的噪声“吵闹”程度成正比例的量称为噪度，用Nn表示，单位为呐noy

【定义在中心频率为1KHz的倍频程频带上，声压级为40dB的噪声的噪度为1noy。

噪度为3noy的噪声听起来是噪度为1noy的噪声的三倍“吵闹”】

其他的需要看书理解了

噪声掩蔽由于噪声的存在，降低了人们对另外一种声音听觉的灵敏度，使听阈发生偏移，这种现象称为噪声掩蔽

【语言交谈的频率范围主要在以500Hz、1000Hz、2000Hz为中心的频率的3个倍频程频带中

语言的清晰度指数是指一个正常的语言信号能为听者听懂的百分数】

振动的评价量

从人对振动的主观感觉和振动对人影响的角度来看，振动对人的主要影响因素有强度、频率、方向和暴露时间

描述振动强度的物理量有位移、速度、加速度

振动加速度级、振动级、铅垂向Z振级

【等感度曲线人体对不同频率、不同强度的振动有不同的感觉、不同的振动频率和不同强度相结合，可具有相同的感觉，这样可以得到许多等感觉点，将这些点相连接即得到等感度曲线

中华人民共和国环境噪声污染防治法于1996年10月在八届全国人大会第二十次会议通过】

五类声环境功能区的使用区域为

0类声环境功能区：

指康复疗养区等特别需要安静的区域

1类声环境功能区：

指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域

2类声环境功能区：

指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域

3类声环境功能区：

指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域

4类声环境功能区：

指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型

现有的环境噪声标准从内容和性质上可分为产品标准、排放标准、质量标准、卫生标准几大类

【声环境质量标准、产品噪声排放标准、环境噪声排放标准、噪声卫生标准、环境振动有关标准】

环境噪声的测量方法声环境质量检测工业企业噪声测量交通噪声测量公共场所噪声测量室内环境噪声测量

声环境质量检测1.声环境功能区检测方法【定点监测法，普查监测法】2.噪声敏感建筑物检测方法

工业噪声环境测量生产环境噪声测量机器噪声的现场测量厂界环境噪声测量

交通噪声测量道路交通噪声测量机动车辆噪声测量铁路噪声测量航空噪声测量船舶噪声测量

第六章

噪声控制的基本原理

1.在声源处抑制噪声、

在声源处抑制噪声是最根本的措施，包括降低激励力，减小系统各环节对激励力的相应，以及改变操作程序或改造工艺过程等

2.在声传播途径中控制

在声传播途径中的控制是噪声控制中的普通技术，包括隔声、吸声、消声等措施

3.接收器的保护措施

对于人，可佩带耳塞、耳罩、有源消声头盔等；对于精密仪器设备，可将其安置在隔声间或隔振台上

【噪声控制的一般原则科学性先进性经济性

噪声控制的基本程序应是从声源特性调查入手，通过传播途径分析、降噪量确定等一系列步骤，选定最佳方案，最后对噪声控制工程进行评价

噪声源发出的噪声按发声机理可分为机械噪声、气流噪声、电磁噪声

机械噪声是由于机械设备运转时，机械部件间的摩擦力、撞击力或非平衡力，使机械部件和壳体产生振动而辐射的噪声

气流噪声是一种气体动力性噪声，是由于气体流动过程中的相互作用，或气流和固体介质之间的相互作用而产生的

电磁噪声是由电磁场交替变化引起某些机械部件或空间容积振动而产生的噪声

】

环境噪声按噪声源的特点，可分为四大类工业生产噪声、交通运输噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声

第七章

吸声系数材料吸收的声能量与入射到材料上的总声能量之比，符号为α

吸声量吸声系数乘以相应的材料表面积

混响时间在扩散声场中，当声源停止发声后，声压级下降60dB所需的时间

吸声材料或吸声结构的吸声性能用吸声系数来描述

吸声系数定义为材料吸收的声能量与入射到材料上的总声能量之比

吸声性能的单值评价量

平均吸声系数对所有测量频带的吸声系数取算数平均数，得到的结果被称为平均吸声系数

降噪系数中心频率为250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz的四个倍频程带吸声系数的算数平均值称为降噪系数符号位NCR

吸声量吸声系数乘以相应的材料表面积

多孔性吸声材料的吸声机理

多孔性吸声材料内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此联通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，激发其孔隙内部的空气振动，使空气与固体筋络间产生相对运送并发生摩擦作用，由空气的黏性在孔隙内产生相应的黏性阻力，使得振动空气的动能不断转化为热能，从而使声能量衰减；另一方面，在空气的绝热压缩过程中，空气与孔壁之间不断发生热交换，产生热传导效应，从而使声能量转化为热能而衰减。

多孔性吸声材料必须具备以下条件

1.材料内部有大量的孔隙，而且孔隙应尽量细小且分布均匀

2.材料内部的孔隙必须是向外敞开的

3.材料内部的孔隙一般是相互连通的，而不是封闭的

多空吸声材料吸声性能的影响因素

1.空气流阻的影响

空气流阻定义为当稳定气流通过多空吸声材料时，材料两面的静压强和气流线速度之比

2.孔隙率的影响

孔隙率的定义为材料内部空气体积与材料总体积之比

3.材料厚度的影响

4.材料平均密度

5.背后空腔

6.护面层

7.温度和湿度

共振吸声结构的吸声机理及改善吸声性能的措施

吸声原理

当吸声材料和结构的自振频率与声波的频率一致时，发生共振，声波激发吸声材料和结构产生振动，并使振幅达到最大，从而消耗声能，达到吸声的目的，因此共振吸声材料和结构的吸声特征呈现峰值吸声的现象，即吸声系数在某一个频率达到最大，在离开这个频率附近的吸声系数逐渐降低，在远离这个频率的频段则吸声系数很低。

改善吸声性能的措施

共振吸声结构主要对中、低频噪声有很好的吸声性能，而多孔性吸声材料的吸声频率范围主要集中在中、高频。

因此在进行噪声控制设计时，合理地将共振吸声结构与多孔性吸声材料相结合，可以获得宽频带的吸声效果

吸声降噪设计原则与程序

采用吸声降噪措施应注意的基本原则有以下几个方面

1.只有在房间的平均吸声系数很小时，吸声降噪才能有较好的效果

2.在较高的平均吸声系数的基础上，进一步提高平均吸声系数的吸声降噪效果和所需的技术与成本是不成正比的，因此应合理考虑

3.由于材料的吸声系数和频率有关，应根据噪声的频率特性来选择相应的吸声材料或结构

4.如果有可能，应尽量在靠近噪声源附近的表面进行吸声处理

5.选择吸声材料和吸声结构时，要充分考虑防潮、防火、防尘、耐腐蚀等方面的要求

6.安装时应考虑采光、通风、照明及装饰性等方面的功能要求

吸声降噪设计中，应包括以下工作内容

1.实测或预测房间内的噪声级和频谱特性

2.确定房间内的吸声降噪量，包括声级和频谱

3.确定各频带所需的吸声降噪量

4.测量或估算房间内原有的房间常数或平均吸声系数，求出处理后应有的房间常数或平均吸声系数

5.选定吸声材料或吸声结构，根据其类型、平均密度、厚度等参数查出相应的吸声系数

6.确定吸声降噪处理的面积和安装方式

第八章

隔声性能评价量

【透射系数透射声强与入射声强之比

透射系数有时候也称为传声系数，τ的值总是小于1.τ的值越小表示透过墙体的声能量越小，说明墙体的隔声效果越好τ=1，表示全透射】

平均隔声量将中心频率为125~2000Hz的5个倍频程频带或100~3150Hz的16个1/3倍频程频带隔声量的算术平均值作为构件隔声性能的单值评价量，称为平均隔声量

计权隔声量是通过将中心频率为125~2000Hz的5个倍频程或100~3150Hz的16个1/3倍频程的隔声量与一组基准曲线按一定的方法进行比较确定

单层隔声构件质量定律【207】；

单层隔声构件的频率特性（劲度阻尼控制区、质量控制区、吻合效应区）【213】

双层隔声结构的施工注意事项【217】

隔声罩【232】、隔声窗的设计要点【229】

消声器的分类及基本要求【255】

2、消声器的声学性能评价量【256】

3、名词解释：

动态消声量、静态消声量插入损失、传递损失、传递声压级差、插入声压级差、【256】

3、阻性消声器的消声机理、特点、结构、消声量的计算；公式10-2（a）、

10-2（b）、10-4要记【257】——【【263】

4、分析直管阻性消声器安装在排气管和进气管的利弊【

5、阻性消声器的设计步骤【262】

6、抗性消声器的消声机理、特点；扩张室消声器的几个频率、改善其消声频率特性的方法【263】——【267】

第十二章

1、名词解释：

积极隔振、消极隔振【292】、力传递率【293】

2、振动控制的基本途径【289】

3、有隔振效果时f有啥要求（详见P294）

4、各种隔振元件的优缺点【297】

5、阻尼减振原理【301】；高阻尼复合结构的分类【303】

指向性因素【185】一定要看

单层隔声构件质量定律【207】

隔墙的隔声量和面密度ρA以及入射声波的频率f的常用对数成正比

隔墙的面密度ρA越大，隔声量就越大，ρA增加一倍，隔声量增加6dB

入射声波的频率f越高，隔声量越大，频率提高一倍，隔声量增加6dB，

低频时隔声量较低，高频时隔声量较高

单层隔声构件的频率特性（劲度阻尼控制区、质量控制区、吻合效应区）【213】

双层隔声结构的施工注意事项【217】

在填充吸声材料时，必须注意避免使两层之间产生刚性连接，形成“声桥”，从而使双层结构的隔声性能大大降低

当声波以θ角入射时，存在吻合效应，为避免两隔墙的吻合频率相同而出现特别大的隔声量频率低谷，应避免使用相同质料或厚度的材料

隔声罩【232】

1.罩壁必须有足够的隔声量，且为了便于制造安装维修，宜采用0.5~2mm厚的钢板或铝板等轻薄密实的材料制作

2.用钢板和铝板等轻薄密实材料作罩壁时，须在壁面上加筋，涂贴阻尼层，以抑制与减弱共振和吻合效应的影响

3.罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性连接，以免形成“声桥”，导致隔声量降低。

同时，隔声罩与地面之间应进行隔振，以降低固体声

4.开有隔声门窗、通风与电缆等管线时，缝隙处必须密封，并且管线周围应有减振、密封措施

5.罩内要加吸声处理，使用多孔松散材料时，应有较牢固的护面层

6.罩壳形状恰当，尽量减少用方形平行罩壁，以防止罩内空气声的驻波效应，同时罩内壁与设备之间应留有较大的空间，一般为设备所占空间的1/3以上，各内壁面与设备的空间距离不得小于10cm，以免耦合共振，使隔声量减小

7.当被罩的机器设备有温升需要采取通风冷却措施时，应增加消声器等设施，其消声量要与隔声罩的插入损失相匹配

、隔声窗的设计要点【229】

1.多层窗应选用厚度不同的玻璃板以消除吻合效应

2.多层窗的玻璃板之间要有较厚的空气层

3.多层窗的玻璃板之间要有一定的倾斜度，朝声源一面的玻璃板做成倾斜，以消除驻波

4.玻璃窗的密封要严，在边缘用橡胶条或毛毡条压紧，这不仅可以起密封作用，还能起有效的阻尼作用，以减少玻璃板受声激振而透声

5.两层玻璃板间不能有刚性连接，以防止“声桥”

消声器的分类

据其消声原理和结构的不同，可分为阻性消声器抗性消声器微穿孔板消声器扩散消声器有源消声器

按所应用的设备来分空压机消声器内燃机消声器凿岩机消声器风机消声器空调消声器高压气体排放消声器

基本要求【255】

1.声学性能

在设备正常运行的流速、温度、湿度、压强工况条件下，消声器在需控制的频率范围内有足够的消声量，满足降噪要求

2.空气动力性能

消声器对所通过的气流的阻力要小，即安装消声器后所增加的压力损失或功率损耗要在允许的范围内，不能影响设备的正常运行。

同时要求气流通过消声器时产生的气流再生噪声级，远低于消声器出口端的期望噪声级

3.结构机械性能

消声器应坚固耐用，使用寿命长。

对应于高温、腐蚀、潮湿、粉尘等环境的消声器，尤其应注意材质和结构的选择；力求使消声器体积小，质量轻，结构简单，维修方便

4.外观要求

消声器应加工精细、平整、美观，表面装饰应与设备总体相协调

5.价格要求

在保证消声器使用性能的前提下，通过合理设计，降低产品价格

名词解释：

当消声器没有气流通过而仅有声波通过时，测得的消声量称为静态消声量；当有气流和声波同时通过时，测得的消声量称为动态消声量

2、消声器的声学性能评价量【256】

插入损失

是指安装消声器前后管道出口端辐射噪声的1/3倍频程或倍频程的频带声功率级的差值，符号Di，单位为分贝dB

传递损失

是指输入消声器的声功率级和输出消声器的声功率级之差，符号Dt，单位为分贝dB

传递声压级差

是指消声器进口端面测得的平均声压级与出口端面测得的平均声压级之差，符号为Dtp，单位为分贝dB

插入声压级差

是安装消声器前后在同一点测得的声压级差或同一小块面积得到的平均声压级差，符号为Dip，单位为分贝dB

3、阻性消声器的消声机理、特点、结构、消声量的计算；公式10-2（a）、

10-2（b）、10-4要记【257】——【263】

阻性消声器原理

阻性消声器是一种吸收型消声器。

在管道侧壁铺设多孔性吸声材料或其他吸声结构，利用声波在吸声材料中传播时，因摩擦将声能量转换为热能而耗散的机理，达到消声的目的。

一般而言阻性消声器具有良好的中、高频消声机能，而低频的消声性能相对较差

4、分析直管阻性消声器安装在排气管和进气管的利弊【

5、阻性消声器的设计步骤【262】

1.确定消声量

2.选定消声器的结构形式

3.选用吸声材料

4.确定消声器的长度

5.选择吸声材料的护面层

6.机械结构设计

7.验算气流再生噪声和压力损失

6、抗性消声器的消声机理

抗性消声器与阻性消声器不同，它不使用吸声材料，而是依靠声传播过程中管道截面的突变或旁接共振腔，通过声波的反射、干涉来降低向外辐射的声能量。

特点

抗性消声器的频率选择性很强，适用于消除窄带噪声或中、低频噪声

扩张室消声器的几个频率、改善其消声频率特性的方法【263】——【267】

第十二章

1、名词解释：

减弱振动从机器设备向基础的传递称为主动隔振或积极隔振

反之，减弱振动从基础地面向机器设备的传递为被动隔振或消极隔振

、力传递率

定义为通过隔振装置传递到基础上力Ff的幅值Ff0与作用在质量m上激励力的幅值F0之比

2、振动控制的基本途径【289】

一是对振源进行改进，降低振动强度

二是在振动的传播途径上采取措施，提高振动的传递损失。

减弱振动的能量传递

【1.振源控制减小激励力避免共振参量控制

2.振动隔离防震沟隔振在振动设备下安装隔振器

3.结构声的隔离传递构件材质阻抗比越大界面间距离越大固体声的频率越高隔断效果越好】

3、有隔振效果时f有啥要求f-扰动频率f0---固有频率（详见P294）

1.当频率比f/f0<<1时，此时Tf≈1，激励力几乎全部传至基础，系统不起隔振作用

2..当频率比f/f0≈1时，此时Tf>1,系统不仅不起隔振作用，反而放大了振动的烦扰，乃至出现共振。

这在隔振设计中是应绝对避免的

3.当频率比f/f0>

时，此时Tf<1,系统起隔振作用，且f/f0比值越大，隔振效果越佳。

在工程中一般取频率比为2.5~4.5.通常将这个区域称为隔振区

4.在f/f0<

的区域，增大阻尼比ξ可降低力传递率。

但在f/f0>

的隔振区，增大阻尼比ξ反而使力传递率增加。

这说明阻尼比不宜选择太大，工程中一般选用0.02~0.1

分析表明，要提高系统的隔振效果，关键在于提高频率比f/f0，即要求系统有尽可能低的固有频率

各种隔振元件的优缺点【297]工程设计时首先必须保证隔振系统的固有频率f0低于扰动频率f的1/

阻尼减振原理【301】

由于阻尼的作用，系统的一部分振动能量转变为热能，从而抑制系统的振动。

其损耗能量的大小，与系统的力阻【阻尼】和振幅密切相关，力阻【阻尼】大，振幅大，损耗也大。

当激励力补充的能量与损耗的能量相等时，系统达到稳态振动。

因此，增加力阻【阻尼】可以有效地减小稳态振动的幅度。

这种效应在激励幅度最大的共振区域最为显著

高阻尼复合结构的分类【303】

1.自由阻尼层结构

2.间隔自由阻尼层结构

3.低频复合阻尼结构

4.约束阻尼层结构