噪声考点总结

1.噪声的定义

在物理学上，把振幅和频率等声学特性杂乱、断续及其变化无规则的振动，称为噪声。 在环境学上，把一切干扰人们工作，学习和休息的声音，即不需要的声音，都看作噪声。 2.噪声的危害 （1）对人体的影响

a 对听力的影响（80dB 以上会损害听力）

b 对人的生理和心理的影响（心血管系统，消化系统，神经系统等的影响） （2）干扰人的正常生活 a 干扰睡眠（50dB 为最高限度）

b 影响语言交流（噪声级和语言声级相当时，正常交谈受到干扰；噪声级高于语言声级10dB 时，语言声会被完全掩蔽）

c 损害机械设备和建筑物（高噪声使高精度仪表失灵，强噪声使墙体剥落，震裂） 3.听力损失的定义

听力损失：人耳在某一频率的听阈比正常听阈高出的分贝数。

（听力损失15~25dB 时，正常。25dB 以上经数小时后能完全恢复的称为暂时性听力损失，不能完全恢复称为永久性听力损失） 4.环境声学研究的主要内容

主要研究声音的产生、传播和接收，及其对人体产生的生理、心理效应；研究声环境质量评价的理论和方法；研究控制和改善声环境质量的技术和管理措施

5.噪声控制技术的三个环节（噪声控制的基本原理）

声源：在声源处抑制噪声（降低激励力及各环节对激励力的响应，改变操作程序或改造工艺过程等） 传播途径：在声传播途径中控制噪声。（隔声，吸声，消声，隔振等）

接收器：在接收器上加载保护设施隔离噪声。（人佩戴耳塞，给精密仪器安置在隔声间内）

6.平面声波：声波的波阵面是垂直于传播方向的一系列平面（界面离声源较远时，传播到界面上的声波可以看作平面波）

7.国际标准化组织已接受A 声级为评价噪声的标准，并规定90dB 为保护听力和健康的最高限。

8.声能量：声波使介质在平衡位置作往复振动获得振动动能，同时使介质产生膨胀和压缩的疏密过程而获得形变势能，这两部分能量的总和称为声能量

???

? ??+=?2220200c 1u 2p V E ρρ

9.声能密度：单位体积内的声能量

???

? ??+=222020c 1u 21p ρρω

10.声功率：声源在单位时间内辐射的声能量，单位w 平均声功率

cS w W =

11.声强：单位时间内通过垂直于声波传播方向上单位面积的平均声能量

2

002p p w e

e e e cu u c

c S W I ρρ===== (声压和声强都可以用来表示声音的大小） 12.声强级：声强I 与基准声强I 0之比的常用对数

）（dB I I

g L I 0

l 10=

13.声压级：声压的平方P 与基准声压P 0的平方之比的对数

)(l 20)(lg p 020

2dB p p

g B p p L ==

14:声功率级：声功率W 与基准声功率W 0之比的常用对数

)(lg 100

dB W W

L W =

15.声强级和声压级的关系：

)(400lg 10400lg 10lg 10400lg 10lg 100020

22

020dB c L c p p p c p I I

L p I ρρρ+=+=???? ??== 通常情况下

m s ?=400Pa c 0ρ，则有P I L L =,即声强级和声压级相等。

19.声波的叠加

声压和声强都符合叠加定理：

22212p p p e e e +=

声压级不符合叠加定理，因此当多个声源对某一点产生的声压为：??

?

??=∑=n i L pi

L 11.0p 10lg 10

20.声特性阻抗或声阻抗率：介质的密度和该介质中的声速之乘积c ρ

21.通常把反射系数γ小的材料称为吸声系数，把透射系数τ小的材料称为隔声材料。

22.隔声屏障或房间墙体上有门窗，空洞时，因声波的衍射，隔声性能会大大降低。低频声波更容易产生衍射，所以隔声屏障对高频声有较好的降噪效果。 23.点声源 在自由空间：

11

lg 2041

lg 10lg 1041lg 1014lg 10lg 1020

2000020--=+=???? ??=???? ??==r L r W W r I W W W I r W I I L W I πππ（在距声源r 处的声压级）

在半自由空间：

8lg 20p --=r L L W

在自由空间：

从距离r 1到r 2的声压级或声强级衰减量：1

2

lg 20r r L =?

如果需要考虑声源的指向性，则在某一θ角上距离r 处得声压级：

11lg 20,-+-=I W p D r L L θ

在半自由空间：

8lg 20,-+-=I W p D r L L θ

θR D I lg 10=，指向性指数

θR ，指向性因数

24.指向性因数：在离声源相同距离处，某一θ角方向上的声强级θI

和所有方向上平均声强级I 的比，即I I R θθ=

25.线声源在半自由空间中的辐射 当r 0远小于线声源长度时，声压级：

3lg 100p --=r L L W

当r 0远大于线声源长度时，其声压级相当于点声源在半自由空间中的声压级：

8lg 20p --=r L L W

线声源在距离r 1到r 2时，声压级或声强级衰减量：1

2

lg 10r r L =?

26.地面树木吸收衰减量：

r f A 31gr 01.0=

草地灌木丛的衰减量：

r f A )31.0lg 18.0(1gr -=

27.温度梯度对声波的折射：

空气温度越高，密度越小。白天，地表温度高于地表上层空气温度，因此地表空气密度较小。声线向法线外偏折，形成声影区。晚上恰好相反。因此晚上声音可以传播的更远。 (温度和风速对声波传播的影响较大)

30/g 17.1m =ρ s m /340c =m s ?=400Pa c 0ρ

2120/10m w I -= Pa 50102p -?= w W 12-010=

28.一般把人耳上纯音声压的可听最低限称为听阈。

29.当某一频率的纯音与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纯音的响度级，符号L N,,单位：方（phon)。描述声音的轻响程度。

30.响度曲线：同样响度级时频率与声压级的关系曲线。 （响度相同时，频率不同，其声压级也不同） 31.响度：描述与主观感受的轻响程度成正比的参量。

响度级：正常听者判断一个纯音比响度级为40phon 参考声响的倍数。 40方（phon ）=1宋（sone ） 每增加10phon ，响度增加1倍 响度与响度级的关系：

）

（phon log 10402N L N += 32.斯蒂文响度：用以评价宽频带噪声，考虑了掩蔽效应而产生的计权因素，认为响度指数最大的频带贡献最大，而其他频带犹豫最大响度指数频带的掩蔽，它们对总响度的贡献应乘以一个小于1的修正因子。

斯蒂文响度即复合噪声的响度：

??

?

??-?+=∑=n i i N N F N N 1max max

（sone ）

33.计权声级：通常对不同频率声音的声压级某一特性的加权修正后，再叠加计算得到总得声压级。

34..频率计权网络：附加电路对不同频率的提升和衰减，使仪器不同频率的声音变得跟人耳一样灵敏，使得仪器测得的声级和人耳的主观响度感觉接近。这个附加电路称为“频率计权网络”。常见的有A 、B 、C 、D 计权网络。

35.A 计权网络相当于40phon 等响曲线的倒置。因为A 计权网络的频率响应与人耳对宽频带声音的灵敏度相当，因此A 计权网络应用的最为普遍。用以评价稳态的宽频带噪声。符号L A

36.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A 声级，L eq 。用以评价起伏或不连续的噪声。

??

?

??=∑=N i L pA i

N L 11.0eq 101lg 10（dB ）

37.累积百分声级：噪声出现的时间概率。用以评价噪声随机起伏程度。

其中L 90相当于本底噪声级，L 50相当于中值噪声级，L 10相当于峰值噪声级。对符合正态分布的噪声，其等效连续A 声级与累积百分声

级的关系为：())(60

L -L 2

901050eq dB L L +

≈

38.PNC 曲线适用于室内活动场所稳态噪声的评价，以及有特别声环境要求的场所的设计。

39.噪度：与人们主观判断的噪声“吵闹”程度成正比的量，定义在中心频率为1000hz 的倍频程带上，声压级为40dB 的噪声的噪度为1noy 。符号N n.单位为呐（noy ）

把噪度转换成分贝指标，称为感觉噪声级。噪度与感觉噪声级的关系同响度与响度级的关系。 40.航空噪声评价：计权等效连续感觉噪声级。或D 计权网络。 41.交通噪声指数TNI 用以评价交通噪声。

42.噪声污染级：用以评价公共噪声对人的烦恼程度，既包含对噪声能量的评价，又包含噪声涨落的影响。其中用到了L eq 和标准偏差。 43.噪声冲击指数NNI ，用以评价每个人受到噪声冲击程度的影响。

44.噪声掩蔽：由于噪声的存在，降低了人耳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。听阈提高的声压级称为掩蔽值。

在噪声掩蔽中，通常被掩蔽的纯音的频率接近掩蔽噪声的频率时，掩蔽值就大，掩蔽效果显著；掩蔽噪声的声压级越高，掩蔽值越大，掩蔽的频率范围越宽。掩蔽噪声对其频率低的纯音掩蔽作用小，而比其频率高的纯音掩蔽作用强。 45.声环境质量标准： 0类：医疗康复中心

1类：学校，行政楼，居民区 2类：工商业混杂的街道，市区 3类：工厂 4a 类：公路

4b

类：铁路

各类功能区得偶发噪声不得高于限值的15dB 。

46.厂界环境噪声：除了没有4b 类，其他跟声环境质量标准一致。 47.建筑施工场界噪声限值： 施工阶段 主要噪声源

噪声限值 昼间 夜间 土石方 推土机，挖掘机，装载机等

75 55 打桩 各种打桩机等

85 禁止施工 结构 混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等

70 55 装修

吊车、升降机等

65

55

48.工厂企业允许噪声级：

每个工作日噪声暴露时

间/h

8 4 2 1 1/2 1/4 1/8 1/9 允许噪声级/dB(A) 90

93

96

99

102 105

108

111

最高噪声级/dB(A)

115

一个工作日的等效连续A 声级：

()dB L n T n eq 480

10

lg

1080n

21

∑

?-+=

n 为中心声级的段号数

Tn 为第n 段中心声级在一个工作日内所累积的暴露时间，min. 工厂内，各段中心声级实际对应的暴露时间

段号数 1 2 3 4 5 6 7 8 中心声级（Li)/dB 80 85 90 95 100 105 110 115 暴露时间（Tn ）/min T1 T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

中心声级对应的声级范围

78~82

83~87 88~92 93~97 98~102 103~107 108~112 113~117

49.噪声控制的一般原则：科学性（先分析声源的发声机理和特性，然后确定相应的措施）先进性（追求技术的先进性，但也要考虑建立在有可能实施的基础之上），经济性（控制噪声污染达标，应考虑经济承受能力) 50.噪声源的分析：

按发声机理可分为:机械噪声，气流噪声，电磁噪声。（相关题可参照课本p159习题2） 按噪声源的特点可分为：工业生产噪声、交通运输噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声。

51.吸声材料的分类：多孔吸声材料（在中高频段其吸声系数较大），共振吸声结构（在共振频率附近比较好）。

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α。通常把吸声系数α＞0.2的材料称为吸声材料。

52.多孔性吸声材料的吸声机理（问答题）：声波入射到材料表面时，激发其空隙内部的空气振动，使空气与固体筋络间产生相对运动并发生摩擦作用，犹豫空气的黏性使其在空隙内产生相应的黏性阻力，使振动空气的动能转化为热能，从而使声能量衰减；另一方面，在空气的绝热压缩过程中，空气和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。 53.多孔吸声材料具备的条件：

a 材料内部有大量细小，且均匀分布的孔隙；

b 材料内部孔隙必须向外敞开，使声波能从材料表面很容易地进入材料内部。

c 材料内部孔隙需要相互连通。

54.影响多孔性吸声材料吸声性能的因素：空气流阻（宜采用最佳流阻），孔隙率（应较大），材料厚度（厚度增大时，低频吸声性能将有较大提高，高频影响不大），材料平均密度（应适当的小），背后空腔（越深越好），护面层（声阻抗尽量小），温度和湿度（温度增加，低频吸声系数增加，高频的反而减小）。

55.共振吸声结构：薄板与薄膜，穿孔板（亥姆霍兹共振吸声结构，采用单腔共振结构，多用于吸收低频噪声），微穿孔板（其穿孔直径一般在1mm 以下，穿孔率一般为1%~5%）。

微穿孔板共振吸声结构提高性能的方法：声波正入射，采用双层或多层微穿孔板共振结构。

56.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，用符号T 60表示，单位s 。

α

S V

T 161

.060= （赛宾公式） V 为房间体积，m 3 S 房间内表面积，m 2

α为房间平均吸声系数

57.室内声场吸声降噪量：

)(lg

102

1

p dB T T L =? T 1为吸声处理前房间内的混响时间

T 2为吸声处理后房间内的混响时间

58.隔声量：传声损失。（隔声即是在声波传播途径上设置阻挡材料或结构的降噪方式）

)(1

lg 10dB R τ

= 其中透射系数i I I t =

τ，I t 透射声波的声强，I i 入射声波的声强.

59.隔声的质量定理：隔墙的面密度越大，隔声量越大。面密度增加一倍，隔声量增加6dB.声波的频率越高，隔声量越大。频率提高一倍，隔声量增加6dB 。

60.吻合效应：入射声波投射在墙板上产生的弯曲波与入射声波相互叠加。使叠加处得声波振动加强的现象。

避免吻合效应的措施：（吻合效应由声波频率和入射角决定）应使声波频率低于吻合效应的临界频率，避免无规入射（声波无规入射易产生吻合谷）。墙板刚度越小，临界频率越高，隔声量越大。增加材料阻尼，可使吻合谷变浅，也可适当提高隔声量。

61.单层隔声墙的频率特性主要取决于面密度，刚度，材料内阻尼，以及墙的边界条件等因素。当频率较低时，墙板处于劲度控制区，随着频率的提高，阻抗减小，墙板振动增大，隔声性能降低。当频率提高，使劲度抗降低到和质量抗相互抵消，力阻抗最小，墙板振动最大，产生共振，此时隔声量出现极小值，称为阻尼控制区。当频率继续提高，劲度抗越来越小，质量抗起主导作用，此时隔声量随频率的提高而增加，称为质量控制区。当频率继续提高，墙板因吻合效应使隔声量下降，并出现吻合谷。

62.双层墙的频率特性：在共振频率位置，隔声量很低，随着频率的提高，隔声量增大，其出现的谷点与隔墙边缘连接的阻尼有关。（双层墙中间的空气层中填充吸声材料时，应避免刚性连接而产生声桥）

63.提高组合墙体隔声性能的关键因素是孔缝。围堵孔缝，以及改善低隔声构件的隔声性能，均可提高组合墙体的隔声性能。（孔缝面积一定后，隔声性能无论如何都不会有较大提高） 64.隔声窗的设计要点：

（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，面向声源的一面做成倾斜，消除驻波。 （4）玻璃窗要密封严实。

（5）两层玻璃板之间不能有刚性连接，以防止声桥。 65.隔声罩的插入损失IL ： 全封闭：

()

)(101lg 101.0dB IL R ?+=α

局部封闭：)(1011lg 10lg 101

1.001

0dB S S S S R IL R

++++=α a 为吸声系数 R 为隔声量，dB S 0为封闭面总面积 S 1为封闭面总面积 66.隔声罩的设计要点：

（1）罩壁采用0.5~2mm 后的钢板或铝板等轻薄密实的材料制作，既保证足够的隔声量，又便于安装维修。 （2）给壁面加筋，涂贴阻尼层，抑制或减弱共振和吻合效应。 （3）避免罩体和声源设备，机座之间有刚性连接，防止声桥。

（4）开有隔声窗通风电缆等管线时，缝隙处应密封，和管线周围应有适当的减振措施。 （5）罩内应加吸声处理。使用多孔松散材料时，应有牢固的护面层。

（6）罩壳性状恰当，防止形成驻波，且罩内壁与设备间应有较大空间防止耦合共振。 （7）被罩机器若会产生热量，应采取通风冷却措施或增加消声器。 67.消声器的基本要求：

声学性能（在频率范围内有足够的消声量） 空气动力性能（气流阻力要小）

结构机械性能（体积小，质量轻，结构简单，耐用） 外观要求（美观） 价格要求（合理）

68.阻性消声器：管壁铺设吸声材料。主要对中、高频有较好的吸声性能。常用的有：直管式，片式，蜂窝式，板式（适用于压力和噪声较高的设备，但增加了阻力损失）。

其衰减量计算：

()l S

L

D ?=0α?

a 0为垂直入射吸声系数 S 消声器通道横截面面积

L 消声器横截面中铺设吸声材料的边长总和。

69.高频失效：随着声波频率的提高，声波在消声器通道内传播时的方向性越来越强。当入射声波的频率高到一定程度时形成声束，很难进入铺设在管壁上的吸声材料，消声量明显下降，这种现象称为高频失效。

70.抗性消声器选择性强，适于消除窄带噪声和中低频噪声，主要是依靠声传播过程中管道截面的突然改变，通过声波的反射、干涉来降低声波向外辐射的声能量。 缺点：

改善频率特性的方法:

71隔振：力传递率，通过隔振装置传递到基础上力F f 的幅值F f0与作用在质量m 上激励力的幅值F 0之比。符号T f 。 振动力传递率与频率比的关系见课本P294图 72隔振元件：金属弹簧隔振器

优点：有很宽的温度范围在不同环境下可保持稳定的性能，耐腐蚀，耐老化，尺寸小，承载大。 缺点，阻尼低，易传递高频振动向侧向摇摆，需加内阻较大的衬垫，如橡胶，毛毡。