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噪声常用计算公式整汇总

IT圈 admin 15浏览 0评论

2024年11月2日发(作者:濯宜然)

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目录

一、相关标准及公式 ............................................... 3

1)基本公式 .................................................. 3

2)声音衰减 .................................................. 4

二、吸声降噪 ..................................................... 5

1)吸声实验及吸声降噪 ........................................ 6

2)共振吸收结构 .............................................. 7

三、隔声 ......................................................... 8

1)单层壁的隔声 .............................................. 8

2)双层壁的隔声 .............................................. 9

3) 隔声测量 ................................... 错误!未定义书签。

4)组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响 ...................... 10

5)隔声罩 ................................................... 10

6)隔声间 ................................................... 10

7)隔声窗 ................................................... 11

8)声屏障 ................................................... 11

9)管道隔声量 ............................................... 12

四、消声降噪 .................................................... 12

1)阻性消声器 ............................................... 12

2)扩张室消声器 ............................................. 14

3)共振腔式消声器 ........................................... 15

4)排空放气消声器 ........................................... 13

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压力损失 .................................................... 13

气流再生噪声 ................................................ 13

五、 振动控制 ................................................... 16

1)基本计算 ................................................. 16

2)橡胶隔振器(软木、乳胶海棉) .............................. 16

3)弹簧隔振器 ............................................... 18

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重要单位:

1N/m=1kg/s2

1r/min=1/60HZ

标准大气压1.013*105

气密度

=1.29

273.2P

T1.01310

5

基准声压级Po=10*105

基准振动加速度10-6m/s2

1Mpa=1000000N/m2

倍频程测量范围: 中心频率两侧70.7%带宽;1/3倍频程测量范围: 中心频率

两侧23.16%带宽

一、相关标准及公式

1)基本公式

声速

c=331.5

T

331.50.6t

273

P

2

声压与声强的关系

I=

cv

2

其中

vwA

,单位:W/m

2

c

I

P

2

声能密度和声压的关系,由于声级密度

,则

2

J/m

3

c

c

质点振动的速度振幅

v

pI

《环境影响噪声控制工程—洪宗辉P11》

m/s

cp

A计权响应与频率的关系见下表《注P350》

2550

频率Hz 63 125

0 0 00 00 00 00

A计权响应,-26-16-8-3

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10204080

0 1.1.-1

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dB .2 .1 .6 .2

1

ti

i

2 0 .1

等效连续A声级

L

eq

10lg

10

d

0.1L

Ai

ti

ti

第i个A声级所占用的时间

0.1L0.1(L10)

1010

昼夜等效声级

L

dn

10lg



22:00~7:00为晚上

n

5

8

3

8

本底值

L

90

L

Aeq

(L

10

L

90

)

2

L

50

60

如果有N个相同声音叠加,则总声压级为

L

p

L

p1

10lgN

如果有多个声音叠加

L

p

10lg(

10)

i1

N

L

PI

10

声压级减法

L

PS

10lg(10

L

PT

10

10

L

PB

10

)

背景噪声(振动)修正值

声源声级(振级)与本底声级(振

3 4 5 6 7 8 9

级)之差/dB 0 1 2 3 4 5

32

修正值/dB .............

0 3 6 3 0 8 6 5 4 3 2 2 1

粗略修正值/dB

2)声音衰减

(1)点声源

常温时球面声波扩散的表达式

L

p

L

w

10lg

Q

2

4

r

r

r

1

111111

3 2 1 0

半径分别为r

1

和r

2

两点的扩散声压级差

A

d

20lg

2

自由空间

L

p

L

w1

20lgr11

半自由空间

L

p

L

w1

20lgr8

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(2)线声源

声压级:

L

p

L

w1

10lgr3

半径分别为r

1

和r

2

两点的扩散声压级差

A

d

10lg

声屏障计算规范

(3)有限长线声源

如果测得在

r

0

处的声压级为

L

P

(r

0

)

,设线声源长为l

0

,那么距r处的声压:

rl

0

且r

0

l

0

时,可近似简化为

L

P

(r)L

P

(r

0

)20

r/r

o

,即在有限长线声源

的远场,有限长线声源可当作点声源处理。

rl

0

/3且r

0

l

0

/3

时,可近似简化为

L

P

(r)L

P

(r

0

)10

r/r

o

,即在有限长线声

源的近场,有限长线声源可当作线声源处理。

l

0

/3rl

0

且l

0

/3r

0

l

0

时,可近似简化为

L

P

(r)L

P

(r

0

)15

r/r

o

(4)面声源

a

0   r

ba

3    r

b>a 预测点和面声源中心距离衰减



6    r 

r

2

r

1

(5)室内外

NRL

1

L

2

TL6

TL:窗户的隔声量,DB; NR: 室内和室外的声级差。或称插入损失,DB

L

p1i

(T)10lg(

10

j1

n

0.1L

p1ij

)

LP:室内围护结构处的倍频带声压级 N声源总数

i倍频带

L

w1

L

2

(T)10lgS

S透声面积

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二、吸声降噪

1)吸声实验及吸声降噪

房间的总吸声量

A

i

S

i

降噪系数

NRC

吸声量

A

S

驻波管

d

2

c

c

l

2f

max

22f

min

S

;房间的平均吸声系数

S

i

i

i

250

500

1000

2000

4

对于圆形管道,上限频率

f

u

0.586c/D

D管道截面直径,m

对于矩形管道,上限频率

f

u

c/2l

1

l

1

管道最大尺寸边长,m

下限频率

f

l

c/2l

l管道长度,m

房间总的吸声量

A

i

S

i

A

ii

当吸收系数

<0.2时,可用赛宾公式

T

60

而当

>0.2时,用艾润公式

T

60

1000Hz,

0.163V

, 《注P355》

S

0.163V

此公式适用于频率小于

Sln(1

)

如果频率大于1000 Hz,需考虑空气的吸收,赛宾—努特生

T

60

艾润公式—努特生

T

60

0.163V55.2v

Sln(1

)4mVcSln(1

)4mVc

0.163V

S4mV

空气吸声系数4m可参考《注P356》

房间系数

R

S

S

式中

ii

S

1

(扁平房间6db/距离加倍,降噪量 3.3+2.7x分贝)

假设房间处理前后的吸声系数为

1

2

,可得吸声处理前后室内声压差

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L10lg(

Q

Q

44

)10lg()

4

r

2

R

1

4

r

2

R

2

远小于 1的时候,可以作简单计算时可用下式计算

L

p

10lg

R

2

AT

10lg

2

10lg

1

10lg

2

R

1

A

1

T

2

1

临界范围内,声压级表示

L

P

L

W

10lg(

临界半径

rr

0

0.14QR

扁平房间

L

P

(1

)(5.49lgr)

4x0.25

Q

4

)

2

4

rR

平顶吸声系数; 距离r小于半高度h/2

时,声场仍由直达声决定, 距离加倍,声压级降低6DB; 距离大于h/2,小

于8h时,近似值为3.3+2.7

2)共振吸收结构

1.薄膜与薄板

共振频率

f

0

c

2

0

M

0

D

3

60

M

0

D

2

0

为空气密度,kg/m;

M

0

为膜的面密度,kg/m。

2.穿孔板共振吸声结构

(1)单腔共振器的共振频率

f

0

c

2

S

V

t

其中:S为孔颈开口面积,m

2

;V为空腔容积,m

3

;t孔颈深度,m;

修正值,

对于圆形

d

4

0.8d

(2)穿孔板共振吸声结构

c

f

0

2

P

2

f

0

p

D

t



D

t

c

2

其中:D为板后空气厚度,m;P为穿孔率(穿孔率小于20%),圆孔正方形

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排列

P

d

2

4B

2

,圆孔等边三角形排列

P

d

2

23B

2

,狭缝平行排列

P

d

,d为孔径

B

或缝宽,B为孔(缝)中心距

当穿孔板用于吊顶时,背后空气层很大,其共振频率可用下式进行计算

f

0

c

2

P

,由于空气层厚度大,在低频将出现共振吸取,

2

t0.8d

DPD/3

若在板后设多孔材料会使中、高频也有良好的吸收。《噪声与振动控制工程手

册 P429》

微穿孔版,孔径<1mm,穿孔率<5%,空腔5-20cm;频带宽。

(3)帘幕《噪声与振动控制工程手册 P424》

设帘幕距刚性壁的距离为L,吸收峰频率

f

2n1

c

式中:L空气层厚度,m;n正整数

4L

三、隔声

1)计权隔声量测量

试验样品的隔声量:

RL

1

L

2

10lg

S

0

S

式中:L

1

发声室中的平均声压级;L

2

接收室的平均声压级;S

0

试验样品的面积,

m

2

接收室的平均吸声系数;S接收室的总内表面积,m

2

2)单层壁的隔声

1.质量定律

声波垂直入射到单层壁上的隔声量(对应10LG(1/t))实际隔声量要加上

5DB。

前提:声源频率大于共振频率

R

0

20lgmf42.5

m壁的面密度,kg/m;f波频率,Hz

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2

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实际隔声量可用经验公式

R14.5lgmf26

对于工程上经常关心的频率范围为100~3150Hz的平均隔声量

R14.5lgm10

而在《环境噪声控制工程 洪宗辉》

R13.5lgm14

(m≤200kg/m2)

R16lgm8

(m>200kg/m2)

2.吻合效应

产生吻合效应条件

ch

p

p

1.35

p

h为板厚,m

sin

f

产生吻合效应的最低效率,称为临界频率

0.551c

2

f

c

hc

p

而在《环境噪声控制工程 洪宗辉P152》

c

2

f

c

2

h

Mc

2

0.556

Bh

m

E

3

m

构件材料的密度(注意不是面密度),kg/m,E构件材料的静态弹性模

量,N/m

2

;h板的厚度,m;M板的面密度,kg/m

2

,B板的劲度,

B

3)双层壁的隔声

1.有关计算

双层壁作为整体振动系统的共振频率

f

0

c

2

1

Eh

3

12

1

dm

1

1

2

(

1

2

)

d为空气层厚m,m kg/m;

空气密度。

m

2

f

0

E11

()

E为填充材料的弹性系数,d应该为填充发泡材料

dm

1

m

2

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的厚度P270)

双层壁的隔声量

c/

Mff

0

R20lgMf42.5

M=m

1

+m

2

f

0

fc/2

d

RR

1

R

2

20lg2kd

其中波数

k

2

fc/2

d

时,

RR

1

R

2

6

f

c

,且空气层内有吸声材料,

4d

《环境工程手册-环境噪声控制卷 P156》

1

S

RR

1

R

2

10lg

W

4S

式中:

S

W

单片墙的面积,m

2

S

两板之间空气层内的吸声量,m

2

高阶共振频率

f

n

控制技术 袁昌明P81》

4)组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响

平均透射系数及平均隔声量

1

S

1

1

S

2

2

S

n

n

R10log

10

0.1R

S

1

S

2

S

n

S

C

S

0

nc

n为常数;d空气层厚度,m《噪声与振动

2d

当结构的隔声量很大和

S

0

/S

c

1

时,结构的实际隔声值为

R10lg

5)隔声罩

罩内外声压级差

NRR10lg

A室内吸声量 S为罩内表面积。

室内罩外的插入损失

IL10lg

1

1

R

1

10lg

1

1

均为罩内值

1

A

S

隔声罩透声很小时,隔声插入损失近似

ILR10lg

6)隔声间

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D

IL

R10lg

A

S

式中

R10lg

S

i1

i

N

i

0.1R

S10

i1

N

A

i

S

i

i1

N

1.隔声间隔声量计算

罩内外声压级差

NRR10lg

A室内吸声量 S为罩内表面积。

室内罩外的插入损失

IL10lg

1

1

R

1

10lg

1

1

均为罩内值

1

A

S

2.多层复合隔声门的计算也叫室内消声器《噪声与振动控制工程手册P318》

声闸隔声效果

D

IL

10lg

1

cos

1

S

2

A



2

d

S门斗内表面面积,m

2

门斗内平均吸声系数;A门斗内吸声量;d两门

中心距离,m;

两门中心连线与门的法线的夹角

7)隔声窗

窗的隔声量

RL

1

L

2

10lg

S

A

式中:S为窗的面积,m

2

;A为室内吸声量,m

2

;L

1

、L

2

室内外声级;

8)声屏障

1.隔声计算方法二《环境工程手册-环境噪声控制卷 P32》

2

p

s

2

p

d

1

式中:P

s

衍射声场的有效声压,P

d

直达声场的有效声压

310N

1

N2

/

310N

D

IL

10lg

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D

IL

10lg

3

20d

i

式中:

d

i

声程差,m;

波长,m

N=0 : 5db 一般8-12,不超过15

2.室内隔声计算方法一《噪声与振动控制工程手册 P372》

Q4



2

4

rR

1

D

IL

10lg

QD4



2

R

2



4

r

式中声波的衍射系数

D

i1

3

3

20

i

`

声程差(有三个方向)

9)管道隔声量

自鸣频率:

f

r

C

L

C

L

纵波传播速度 自鸣频率以上按质量定律算 马P360

100

d

42

M

s

不透气隔声材料的面密度kg/m2;D柔软吸声

M

s

d

管道包扎的共振频率

f

0

材料的厚度m.

四、消声降噪

1)管道

1阻性消声器——彼洛夫公式

L

0

Pl

LS

l

S

0

P

式中:P消声器通道断面周长,l消声器有效长度;S消声器通道横截面积,

0

法向吸声系数

0

4.34

11

0

11

0

2.上限失效频率

上限失效频率(高频失效频率)

f

c

1.85

c

D消声器通道的当量直径,

D

其中圆形管道取直径,矩形管道取边长平均值1.13

ab

,其他可取面积的开方

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频率高于上限失效频率时,

L

'

效频率处的消声量

n为高于陪频程的频带数

3n

L

L

'

高于失效频率的消声量

L

3

幕帘距离刚性壁:

f

2n1

l为空气层厚度

3管道排气消声

➢ 排空放气消声器

L

W

4510lgS80lgv

S

喷口面积 v喷口流速

P

(R1)

2

离喷口1m处的排气噪声

L

p

8020lg20lgd

R

s

喷口内驻压与环

P

0

R0.5

1

4

c

l

境大气压力之比值。 D喷口直径

➢ 节流减压 马书P513

➢ 小孔喷注

L

'

A

10lg

4

3

d

X

A

X

A

当小孔喷口处和原喷口处流速均为声速时,

X

A

0.165

d

d

0

3

小孔直径 d

0

1mm

d<1mm

L

'

A

27.530lgd

管道内的声场条件 马P526

L

w

L

p

10lgS

5.8T

H

风管内全压

H293

4管道压损、气流再生噪声

➢ 压力损失

P

v

2

P

P

+P

阻力系数

P

为全压损失值

P

10

P

2g

完美整理

Word格式

ll

v

2

P

10

P

v

10

d

e

d

e

2g

➢ 气流再生噪声

L

w

a60lgv10lgS

a(管式:-5~-10) (片式:-5~5) (阻抗复合:5~15) (折板

式:15~20)

v气流流速 S气流通道面积

L

L

0

L

气流速度为v时的消声量

L

0

静态条件时的消声量 M(马赫数)

1M

=v/c

2)扩张室消声器

1.有关计算

sin

2

kl

=1,可得

kl(2n1)

/2

=1,相应的最大消声频率为

f

max

1c

2n1

4l

1

4

1

m

最大消声量

D

TL

10lg[1(m)

2

]

因此,一节扩张室消声器的长度

L

1c

4f

max

sin

2

kl

=0时,

kln

,些时,D

TL

=0,此时频率

f

min

当m大于5时,可近似地取

D

TL

20lgm6

膨胀比值1 2 3 4 5 6 7

m

最大消声0 1

量/dB .

4

.

6

.

8

.

9

.

1112131415

8 9

nc

2l

m为面积比值

10 12 14 16 18 2

0

161819223

30

.1 .2 .2 .1 .6 .9 .1 .1 0 .5

完美整理

Word格式

9 4 5 3 8

上表见《噪声与振动控制工程手册P490》

2.截止频率

扩张室上限截止频率

f

h

1.22

,D为扩张室直径

扩张室下限截止频率:通常取

2f

0

f

0

共振频率)作为有效消声的下限频

f

l

c

c

D

S

,S连接管的截面积,m2;l

1

连接管长度,m;V扩张室容积,m

3

2Vl

1

3)共振腔式消声器

1.共振频率及消声量

共振式消声器频率选择性较强,即仅在低频或中频的某一较宽的频率范

围内具有较好的消声效果

共振腔式消声器共振频率

f

r

内管厚度

/全面积)

S

0

d

2

通常把传导率

G

d小孔直径,t小孔长度

t0.8d4

t0.8d

S

0

cc

2

V(t0.8d)2

G

S

0

孔径的截面积 t

V



K

2

GV

K

D

TL

10lg

1

其中 S气流通道的截面积(和上面

2

2S

(f/f

r

f

r

/f)

的S

0

不一样,计算时要注意)

对于倍频带,其消声量

D

TL

10lg(12K

2

)

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对于1/3倍频带,其消声量

D

TL

10lg(120K

2

)

2.共振腔容积及传导率

共振腔容积

V

2

f

r

2

c

)V

KS

传导率

G(

f

r

c

对于穿孔板(或穿孔管)来说,传导率G可以进行估算

G

z

nS

1Z

t

n为孔数;S

1z

每个穿孔截面积,d小孔直径

d

4

(穿孔板

f

r

为穿孔面积

五、 振动控制

1)基本计算

c

2

Pc

穿孔板用于吊顶时

f

r

(t0.8d)L2

P

P

(t0.8d)LPL

2

/3

当系统无阻尼振动时,

T

f

振动级差

L20lg

1

1

f/f

0

2

1

f/f

0

1

2

F

0

1

20lg

FT

f

T

,

1T

确定固有振动频率

f

0

f

E

d

4.98

1

对于钢弹簧

f

0

4.98

,对于橡胶等弹性材料

f

0

dE

d

cm

cms

阻尼比

0

衰减时间

A

1

In

v

kN/m

A

v

衰减前的振动位移

A

av

衰减后的振动位移 t

f

0

tA

av

阻尼系数C

0

C/C

c

临界阻尼

C

c

2mk

C为选择的阻尼器的阻尼系数

C2

0

mk

2)橡胶隔振器(软木、乳胶海棉)

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1.有关计算一

竖向动刚度

K

Zd

备质量,N;

竖向静刚度

K

zs

K

zd

动态系数

n

d

是动、静弹性模量之比(

E

d

/E

S

)

n

d

W

K

ZS

n

d

s

m

f

0

2

1

W

2

2

f

0

f

0

2

g

K

式中:K

zd

垂直动刚度,N/m,W设

M

隔振器的竖向静变形

s

f

0

0.5

s

n

d

可推导行到

s

0.25

隔振器高度

H(5~6.7)

s

或由

H

s

相对变形

0.25E

d

H

2.有关计算二《环境工程手册-环境噪声控制卷 P258、259》

f

f

0

0.25E

d

式中:fo软木固有频率,Hz;

E

d

动态弹性模量,MPa;

应力,

H

MPa;H,软木厚度,m。

多层橡胶隔振垫的固有频率

f

on

f

0

/n

,式中:n隔振垫层数。

同一类型的减振器,只要压缩量相同,体系的自振频率相同。两个减振器

串联使用时,在同样的重量下变形增大一倍,刚度降低50%,自振频率则为单

个的

1/2

3.有关计算三《噪声控制技术—潘仲鳞P165、166》

d

HWH

,其中

d

单位为m,H为材料厚度(m),W为载荷(N),S为受

E

d

SE

d

力面积(m

2

),

E

d

为动态弹性模量(pa),

静刚度

K

zs

Mg

为应力(pa)。

S

E

S

S

式中:S为承压面积,m

2

;H为软木板厚度,m;K

zd

垂直动刚

H

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度,N/m,E

d

,Pa

n

d

K

d

E

d

s



K

s

E

s

d

3)弹簧隔振器

《噪声与振动控制工程手册 P673》

1.弹簧的旋绕比C(又称弹簧指数)

C

D

2

式中D

2

弹簧中径;d弹簧钢丝直径

d

2.弹簧钢线直径d

d1.6

kCW1000

(mm)

4C10.615

;W隔振体系的全部载荷,KN;

容许

4C4C

式中:曲线系数

k

切应力,MPa;注意:手册上公式错误,载荷应该是KN才对。(以上公式使用

国标单位也行,只要去掉1000系数即可)

而在《噪声控制及应用实例P273》

d

3

8PD

2

式中:d弹簧丝直径,m;P弹簧承受的载荷,N;D2弹簧圈的平均直径,

m;

材料许用剪应力,Pa;

3.弹簧有效圈数n

GdGd

4

G弹簧钢材的切变模量,MPa;d弹簧钢丝直径,mm;Kz

n

8k

z

C

3

8k

z

D

3

弹簧的垂向刚度,kN/m(备注以上公式如果单位使用国标单位也行)

4.弹簧的静变位

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3

8WD

2

n1000

W1000



4

GdK

Z

弹簧的静变位,mm;W承受的静载荷,KN;Kz垂向刚度,kN/m

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2024年11月2日发(作者:濯宜然)

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目录

一、相关标准及公式 ............................................... 3

1)基本公式 .................................................. 3

2)声音衰减 .................................................. 4

二、吸声降噪 ..................................................... 5

1)吸声实验及吸声降噪 ........................................ 6

2)共振吸收结构 .............................................. 7

三、隔声 ......................................................... 8

1)单层壁的隔声 .............................................. 8

2)双层壁的隔声 .............................................. 9

3) 隔声测量 ................................... 错误!未定义书签。

4)组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响 ...................... 10

5)隔声罩 ................................................... 10

6)隔声间 ................................................... 10

7)隔声窗 ................................................... 11

8)声屏障 ................................................... 11

9)管道隔声量 ............................................... 12

四、消声降噪 .................................................... 12

1)阻性消声器 ............................................... 12

2)扩张室消声器 ............................................. 14

3)共振腔式消声器 ........................................... 15

4)排空放气消声器 ........................................... 13

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压力损失 .................................................... 13

气流再生噪声 ................................................ 13

五、 振动控制 ................................................... 16

1)基本计算 ................................................. 16

2)橡胶隔振器(软木、乳胶海棉) .............................. 16

3)弹簧隔振器 ............................................... 18

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重要单位:

1N/m=1kg/s2

1r/min=1/60HZ

标准大气压1.013*105

气密度

=1.29

273.2P

T1.01310

5

基准声压级Po=10*105

基准振动加速度10-6m/s2

1Mpa=1000000N/m2

倍频程测量范围: 中心频率两侧70.7%带宽;1/3倍频程测量范围: 中心频率

两侧23.16%带宽

一、相关标准及公式

1)基本公式

声速

c=331.5

T

331.50.6t

273

P

2

声压与声强的关系

I=

cv

2

其中

vwA

,单位:W/m

2

c

I

P

2

声能密度和声压的关系,由于声级密度

,则

2

J/m

3

c

c

质点振动的速度振幅

v

pI

《环境影响噪声控制工程—洪宗辉P11》

m/s

cp

A计权响应与频率的关系见下表《注P350》

2550

频率Hz 63 125

0 0 00 00 00 00

A计权响应,-26-16-8-3

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10204080

0 1.1.-1

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dB .2 .1 .6 .2

1

ti

i

2 0 .1

等效连续A声级

L

eq

10lg

10

d

0.1L

Ai

ti

ti

第i个A声级所占用的时间

0.1L0.1(L10)

1010

昼夜等效声级

L

dn

10lg



22:00~7:00为晚上

n

5

8

3

8

本底值

L

90

L

Aeq

(L

10

L

90

)

2

L

50

60

如果有N个相同声音叠加,则总声压级为

L

p

L

p1

10lgN

如果有多个声音叠加

L

p

10lg(

10)

i1

N

L

PI

10

声压级减法

L

PS

10lg(10

L

PT

10

10

L

PB

10

)

背景噪声(振动)修正值

声源声级(振级)与本底声级(振

3 4 5 6 7 8 9

级)之差/dB 0 1 2 3 4 5

32

修正值/dB .............

0 3 6 3 0 8 6 5 4 3 2 2 1

粗略修正值/dB

2)声音衰减

(1)点声源

常温时球面声波扩散的表达式

L

p

L

w

10lg

Q

2

4

r

r

r

1

111111

3 2 1 0

半径分别为r

1

和r

2

两点的扩散声压级差

A

d

20lg

2

自由空间

L

p

L

w1

20lgr11

半自由空间

L

p

L

w1

20lgr8

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(2)线声源

声压级:

L

p

L

w1

10lgr3

半径分别为r

1

和r

2

两点的扩散声压级差

A

d

10lg

声屏障计算规范

(3)有限长线声源

如果测得在

r

0

处的声压级为

L

P

(r

0

)

,设线声源长为l

0

,那么距r处的声压:

rl

0

且r

0

l

0

时,可近似简化为

L

P

(r)L

P

(r

0

)20

r/r

o

,即在有限长线声源

的远场,有限长线声源可当作点声源处理。

rl

0

/3且r

0

l

0

/3

时,可近似简化为

L

P

(r)L

P

(r

0

)10

r/r

o

,即在有限长线声

源的近场,有限长线声源可当作线声源处理。

l

0

/3rl

0

且l

0

/3r

0

l

0

时,可近似简化为

L

P

(r)L

P

(r

0

)15

r/r

o

(4)面声源

a

0   r

ba

3    r

b>a 预测点和面声源中心距离衰减



6    r 

r

2

r

1

(5)室内外

NRL

1

L

2

TL6

TL:窗户的隔声量,DB; NR: 室内和室外的声级差。或称插入损失,DB

L

p1i

(T)10lg(

10

j1

n

0.1L

p1ij

)

LP:室内围护结构处的倍频带声压级 N声源总数

i倍频带

L

w1

L

2

(T)10lgS

S透声面积

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二、吸声降噪

1)吸声实验及吸声降噪

房间的总吸声量

A

i

S

i

降噪系数

NRC

吸声量

A

S

驻波管

d

2

c

c

l

2f

max

22f

min

S

;房间的平均吸声系数

S

i

i

i

250

500

1000

2000

4

对于圆形管道,上限频率

f

u

0.586c/D

D管道截面直径,m

对于矩形管道,上限频率

f

u

c/2l

1

l

1

管道最大尺寸边长,m

下限频率

f

l

c/2l

l管道长度,m

房间总的吸声量

A

i

S

i

A

ii

当吸收系数

<0.2时,可用赛宾公式

T

60

而当

>0.2时,用艾润公式

T

60

1000Hz,

0.163V

, 《注P355》

S

0.163V

此公式适用于频率小于

Sln(1

)

如果频率大于1000 Hz,需考虑空气的吸收,赛宾—努特生

T

60

艾润公式—努特生

T

60

0.163V55.2v

Sln(1

)4mVcSln(1

)4mVc

0.163V

S4mV

空气吸声系数4m可参考《注P356》

房间系数

R

S

S

式中

ii

S

1

(扁平房间6db/距离加倍,降噪量 3.3+2.7x分贝)

假设房间处理前后的吸声系数为

1

2

,可得吸声处理前后室内声压差

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Word格式

L10lg(

Q

Q

44

)10lg()

4

r

2

R

1

4

r

2

R

2

远小于 1的时候,可以作简单计算时可用下式计算

L

p

10lg

R

2

AT

10lg

2

10lg

1

10lg

2

R

1

A

1

T

2

1

临界范围内,声压级表示

L

P

L

W

10lg(

临界半径

rr

0

0.14QR

扁平房间

L

P

(1

)(5.49lgr)

4x0.25

Q

4

)

2

4

rR

平顶吸声系数; 距离r小于半高度h/2

时,声场仍由直达声决定, 距离加倍,声压级降低6DB; 距离大于h/2,小

于8h时,近似值为3.3+2.7

2)共振吸收结构

1.薄膜与薄板

共振频率

f

0

c

2

0

M

0

D

3

60

M

0

D

2

0

为空气密度,kg/m;

M

0

为膜的面密度,kg/m。

2.穿孔板共振吸声结构

(1)单腔共振器的共振频率

f

0

c

2

S

V

t

其中:S为孔颈开口面积,m

2

;V为空腔容积,m

3

;t孔颈深度,m;

修正值,

对于圆形

d

4

0.8d

(2)穿孔板共振吸声结构

c

f

0

2

P

2

f

0

p

D

t



D

t

c

2

其中:D为板后空气厚度,m;P为穿孔率(穿孔率小于20%),圆孔正方形

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Word格式

排列

P

d

2

4B

2

,圆孔等边三角形排列

P

d

2

23B

2

,狭缝平行排列

P

d

,d为孔径

B

或缝宽,B为孔(缝)中心距

当穿孔板用于吊顶时,背后空气层很大,其共振频率可用下式进行计算

f

0

c

2

P

,由于空气层厚度大,在低频将出现共振吸取,

2

t0.8d

DPD/3

若在板后设多孔材料会使中、高频也有良好的吸收。《噪声与振动控制工程手

册 P429》

微穿孔版,孔径<1mm,穿孔率<5%,空腔5-20cm;频带宽。

(3)帘幕《噪声与振动控制工程手册 P424》

设帘幕距刚性壁的距离为L,吸收峰频率

f

2n1

c

式中:L空气层厚度,m;n正整数

4L

三、隔声

1)计权隔声量测量

试验样品的隔声量:

RL

1

L

2

10lg

S

0

S

式中:L

1

发声室中的平均声压级;L

2

接收室的平均声压级;S

0

试验样品的面积,

m

2

接收室的平均吸声系数;S接收室的总内表面积,m

2

2)单层壁的隔声

1.质量定律

声波垂直入射到单层壁上的隔声量(对应10LG(1/t))实际隔声量要加上

5DB。

前提:声源频率大于共振频率

R

0

20lgmf42.5

m壁的面密度,kg/m;f波频率,Hz

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2

Word格式

实际隔声量可用经验公式

R14.5lgmf26

对于工程上经常关心的频率范围为100~3150Hz的平均隔声量

R14.5lgm10

而在《环境噪声控制工程 洪宗辉》

R13.5lgm14

(m≤200kg/m2)

R16lgm8

(m>200kg/m2)

2.吻合效应

产生吻合效应条件

ch

p

p

1.35

p

h为板厚,m

sin

f

产生吻合效应的最低效率,称为临界频率

0.551c

2

f

c

hc

p

而在《环境噪声控制工程 洪宗辉P152》

c

2

f

c

2

h

Mc

2

0.556

Bh

m

E

3

m

构件材料的密度(注意不是面密度),kg/m,E构件材料的静态弹性模

量,N/m

2

;h板的厚度,m;M板的面密度,kg/m

2

,B板的劲度,

B

3)双层壁的隔声

1.有关计算

双层壁作为整体振动系统的共振频率

f

0

c

2

1

Eh

3

12

1

dm

1

1

2

(

1

2

)

d为空气层厚m,m kg/m;

空气密度。

m

2

f

0

E11

()

E为填充材料的弹性系数,d应该为填充发泡材料

dm

1

m

2

完美整理

Word格式

的厚度P270)

双层壁的隔声量

c/

Mff

0

R20lgMf42.5

M=m

1

+m

2

f

0

fc/2

d

RR

1

R

2

20lg2kd

其中波数

k

2

fc/2

d

时,

RR

1

R

2

6

f

c

,且空气层内有吸声材料,

4d

《环境工程手册-环境噪声控制卷 P156》

1

S

RR

1

R

2

10lg

W

4S

式中:

S

W

单片墙的面积,m

2

S

两板之间空气层内的吸声量,m

2

高阶共振频率

f

n

控制技术 袁昌明P81》

4)组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响

平均透射系数及平均隔声量

1

S

1

1

S

2

2

S

n

n

R10log

10

0.1R

S

1

S

2

S

n

S

C

S

0

nc

n为常数;d空气层厚度,m《噪声与振动

2d

当结构的隔声量很大和

S

0

/S

c

1

时,结构的实际隔声值为

R10lg

5)隔声罩

罩内外声压级差

NRR10lg

A室内吸声量 S为罩内表面积。

室内罩外的插入损失

IL10lg

1

1

R

1

10lg

1

1

均为罩内值

1

A

S

隔声罩透声很小时,隔声插入损失近似

ILR10lg

6)隔声间

完美整理

Word格式

D

IL

R10lg

A

S

式中

R10lg

S

i1

i

N

i

0.1R

S10

i1

N

A

i

S

i

i1

N

1.隔声间隔声量计算

罩内外声压级差

NRR10lg

A室内吸声量 S为罩内表面积。

室内罩外的插入损失

IL10lg

1

1

R

1

10lg

1

1

均为罩内值

1

A

S

2.多层复合隔声门的计算也叫室内消声器《噪声与振动控制工程手册P318》

声闸隔声效果

D

IL

10lg

1

cos

1

S

2

A



2

d

S门斗内表面面积,m

2

门斗内平均吸声系数;A门斗内吸声量;d两门

中心距离,m;

两门中心连线与门的法线的夹角

7)隔声窗

窗的隔声量

RL

1

L

2

10lg

S

A

式中:S为窗的面积,m

2

;A为室内吸声量,m

2

;L

1

、L

2

室内外声级;

8)声屏障

1.隔声计算方法二《环境工程手册-环境噪声控制卷 P32》

2

p

s

2

p

d

1

式中:P

s

衍射声场的有效声压,P

d

直达声场的有效声压

310N

1

N2

/

310N

D

IL

10lg

完美整理

Word格式

D

IL

10lg

3

20d

i

式中:

d

i

声程差,m;

波长,m

N=0 : 5db 一般8-12,不超过15

2.室内隔声计算方法一《噪声与振动控制工程手册 P372》

Q4



2

4

rR

1

D

IL

10lg

QD4



2

R

2



4

r

式中声波的衍射系数

D

i1

3

3

20

i

`

声程差(有三个方向)

9)管道隔声量

自鸣频率:

f

r

C

L

C

L

纵波传播速度 自鸣频率以上按质量定律算 马P360

100

d

42

M

s

不透气隔声材料的面密度kg/m2;D柔软吸声

M

s

d

管道包扎的共振频率

f

0

材料的厚度m.

四、消声降噪

1)管道

1阻性消声器——彼洛夫公式

L

0

Pl

LS

l

S

0

P

式中:P消声器通道断面周长,l消声器有效长度;S消声器通道横截面积,

0

法向吸声系数

0

4.34

11

0

11

0

2.上限失效频率

上限失效频率(高频失效频率)

f

c

1.85

c

D消声器通道的当量直径,

D

其中圆形管道取直径,矩形管道取边长平均值1.13

ab

,其他可取面积的开方

完美整理

Word格式

频率高于上限失效频率时,

L

'

效频率处的消声量

n为高于陪频程的频带数

3n

L

L

'

高于失效频率的消声量

L

3

幕帘距离刚性壁:

f

2n1

l为空气层厚度

3管道排气消声

➢ 排空放气消声器

L

W

4510lgS80lgv

S

喷口面积 v喷口流速

P

(R1)

2

离喷口1m处的排气噪声

L

p

8020lg20lgd

R

s

喷口内驻压与环

P

0

R0.5

1

4

c

l

境大气压力之比值。 D喷口直径

➢ 节流减压 马书P513

➢ 小孔喷注

L

'

A

10lg

4

3

d

X

A

X

A

当小孔喷口处和原喷口处流速均为声速时,

X

A

0.165

d

d

0

3

小孔直径 d

0

1mm

d<1mm

L

'

A

27.530lgd

管道内的声场条件 马P526

L

w

L

p

10lgS

5.8T

H

风管内全压

H293

4管道压损、气流再生噪声

➢ 压力损失

P

v

2

P

P

+P

阻力系数

P

为全压损失值

P

10

P

2g

完美整理

Word格式

ll

v

2

P

10

P

v

10

d

e

d

e

2g

➢ 气流再生噪声

L

w

a60lgv10lgS

a(管式:-5~-10) (片式:-5~5) (阻抗复合:5~15) (折板

式:15~20)

v气流流速 S气流通道面积

L

L

0

L

气流速度为v时的消声量

L

0

静态条件时的消声量 M(马赫数)

1M

=v/c

2)扩张室消声器

1.有关计算

sin

2

kl

=1,可得

kl(2n1)

/2

=1,相应的最大消声频率为

f

max

1c

2n1

4l

1

4

1

m

最大消声量

D

TL

10lg[1(m)

2

]

因此,一节扩张室消声器的长度

L

1c

4f

max

sin

2

kl

=0时,

kln

,些时,D

TL

=0,此时频率

f

min

当m大于5时,可近似地取

D

TL

20lgm6

膨胀比值1 2 3 4 5 6 7

m

最大消声0 1

量/dB .

4

.

6

.

8

.

9

.

1112131415

8 9

nc

2l

m为面积比值

10 12 14 16 18 2

0

161819223

30

.1 .2 .2 .1 .6 .9 .1 .1 0 .5

完美整理

Word格式

9 4 5 3 8

上表见《噪声与振动控制工程手册P490》

2.截止频率

扩张室上限截止频率

f

h

1.22

,D为扩张室直径

扩张室下限截止频率:通常取

2f

0

f

0

共振频率)作为有效消声的下限频

f

l

c

c

D

S

,S连接管的截面积,m2;l

1

连接管长度,m;V扩张室容积,m

3

2Vl

1

3)共振腔式消声器

1.共振频率及消声量

共振式消声器频率选择性较强,即仅在低频或中频的某一较宽的频率范

围内具有较好的消声效果

共振腔式消声器共振频率

f

r

内管厚度

/全面积)

S

0

d

2

通常把传导率

G

d小孔直径,t小孔长度

t0.8d4

t0.8d

S

0

cc

2

V(t0.8d)2

G

S

0

孔径的截面积 t

V



K

2

GV

K

D

TL

10lg

1

其中 S气流通道的截面积(和上面

2

2S

(f/f

r

f

r

/f)

的S

0

不一样,计算时要注意)

对于倍频带,其消声量

D

TL

10lg(12K

2

)

完美整理

Word格式

对于1/3倍频带,其消声量

D

TL

10lg(120K

2

)

2.共振腔容积及传导率

共振腔容积

V

2

f

r

2

c

)V

KS

传导率

G(

f

r

c

对于穿孔板(或穿孔管)来说,传导率G可以进行估算

G

z

nS

1Z

t

n为孔数;S

1z

每个穿孔截面积,d小孔直径

d

4

(穿孔板

f

r

为穿孔面积

五、 振动控制

1)基本计算

c

2

Pc

穿孔板用于吊顶时

f

r

(t0.8d)L2

P

P

(t0.8d)LPL

2

/3

当系统无阻尼振动时,

T

f

振动级差

L20lg

1

1

f/f

0

2

1

f/f

0

1

2

F

0

1

20lg

FT

f

T

,

1T

确定固有振动频率

f

0

f

E

d

4.98

1

对于钢弹簧

f

0

4.98

,对于橡胶等弹性材料

f

0

dE

d

cm

cms

阻尼比

0

衰减时间

A

1

In

v

kN/m

A

v

衰减前的振动位移

A

av

衰减后的振动位移 t

f

0

tA

av

阻尼系数C

0

C/C

c

临界阻尼

C

c

2mk

C为选择的阻尼器的阻尼系数

C2

0

mk

2)橡胶隔振器(软木、乳胶海棉)

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1.有关计算一

竖向动刚度

K

Zd

备质量,N;

竖向静刚度

K

zs

K

zd

动态系数

n

d

是动、静弹性模量之比(

E

d

/E

S

)

n

d

W

K

ZS

n

d

s

m

f

0

2

1

W

2

2

f

0

f

0

2

g

K

式中:K

zd

垂直动刚度,N/m,W设

M

隔振器的竖向静变形

s

f

0

0.5

s

n

d

可推导行到

s

0.25

隔振器高度

H(5~6.7)

s

或由

H

s

相对变形

0.25E

d

H

2.有关计算二《环境工程手册-环境噪声控制卷 P258、259》

f

f

0

0.25E

d

式中:fo软木固有频率,Hz;

E

d

动态弹性模量,MPa;

应力,

H

MPa;H,软木厚度,m。

多层橡胶隔振垫的固有频率

f

on

f

0

/n

,式中:n隔振垫层数。

同一类型的减振器,只要压缩量相同,体系的自振频率相同。两个减振器

串联使用时,在同样的重量下变形增大一倍,刚度降低50%,自振频率则为单

个的

1/2

3.有关计算三《噪声控制技术—潘仲鳞P165、166》

d

HWH

,其中

d

单位为m,H为材料厚度(m),W为载荷(N),S为受

E

d

SE

d

力面积(m

2

),

E

d

为动态弹性模量(pa),

静刚度

K

zs

Mg

为应力(pa)。

S

E

S

S

式中:S为承压面积,m

2

;H为软木板厚度,m;K

zd

垂直动刚

H

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度,N/m,E

d

,Pa

n

d

K

d

E

d

s



K

s

E

s

d

3)弹簧隔振器

《噪声与振动控制工程手册 P673》

1.弹簧的旋绕比C(又称弹簧指数)

C

D

2

式中D

2

弹簧中径;d弹簧钢丝直径

d

2.弹簧钢线直径d

d1.6

kCW1000

(mm)

4C10.615

;W隔振体系的全部载荷,KN;

容许

4C4C

式中:曲线系数

k

切应力,MPa;注意:手册上公式错误,载荷应该是KN才对。(以上公式使用

国标单位也行,只要去掉1000系数即可)

而在《噪声控制及应用实例P273》

d

3

8PD

2

式中:d弹簧丝直径,m;P弹簧承受的载荷,N;D2弹簧圈的平均直径,

m;

材料许用剪应力,Pa;

3.弹簧有效圈数n

GdGd

4

G弹簧钢材的切变模量,MPa;d弹簧钢丝直径,mm;Kz

n

8k

z

C

3

8k

z

D

3

弹簧的垂向刚度,kN/m(备注以上公式如果单位使用国标单位也行)

4.弹簧的静变位

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3

8WD

2

n1000

W1000



4

GdK

Z

弹簧的静变位,mm;W承受的静载荷,KN;Kz垂向刚度,kN/m

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