绪论 5
第一篇 噪声基础知识 5
第一章 概述 5
1.1 噪声及其危害 5
1.1.1 噪声 5
1.2噪声的控制 6
1.2.1控制的原则 6
1.2.2 控制的措施 6
第二章：环境声学的基本概念 7
2.1 声波的产生及描述方法 7
2.1.1声波的产生 7
2.1.2 描述的物理量 7
2.2 声波类型和声场类型 7
2.2.1 波动方程及其几个概念 7
2.2.2 声波类型 8
2.2.3 声场的类型（各声场的特点） 9
第三章 声压级、声强级、声功率级及其计算 9
3.1声能量、声强、声功率 9
3.2级的概念 10
3.2.1声压级、声强级和声功率级 10
3.2.2声压级的相加 11
3.2.3声波的相减 11
3.2.4声压级的平均 11
第四章 噪声频谱特性和噪声传播过程中的一些现象 12
4.1 噪声频谱特性 12
4.2 声波的反射、透射、折射和衍射 12
4.2.1垂直入射声波的反射和透射 12
4.2.2斜入射声波的反射和折射 13
4.2.3大气中声波的折射 13
4.3声波的衍射 14
4.3 声波在传播中的衰减 14
4.3.1随距离的发散衰减（扩散衰减） 14
4.3.2 空气吸收衰减 14
4.3.3 声屏障引起的衰减 15
4.3.4其他衰减 15
4.4 声源的指向性 15
4.5 声波的叠加和驻波 15
第五章 噪声的评价和标准 16
5.1 噪声的评价量 16
5.1.1 等响曲线、响度级和响度 16
5.1.2 斯蒂文斯响度 16
5.1.3 计权声级和计权网络 16
5.1.4 等效连续A声级和昼夜等效声级 17
5.1.5 累计百分数声级 17
5.1.6 更佳噪声标准（PNC）曲线和噪声评价数（NR）曲线 18
5.1.7 交通噪声指数 18
5.1.8噪声污染级 18
5.1.9噪声冲击指数 18
5.1.10噪声掩蔽 18
5.1.11语言清晰度指数和语言干扰级 19
5.2 环境噪声评价标准和法规 19
5.2.1环境噪声污染防治法 19
5.2.2 产品噪声标准 20
5.2.3 噪声排放标准 20
5.2.4 环境质量标准 20
第六章 噪声与振动的测试和监测 20
6.1 常用噪声测量仪器 21
6.1.1声级计 21
6.1.2 频谱分析仪和滤波器 22
6.1.3 磁带记录仪 22
6.1.4 读出设备 22
6.2 环境噪声监测方法 22
6.2.1城市区域环境噪声测量 22
6.2.2 道路交通噪声测量 23
6.2.3 城市环境噪声长期监测 24
6.2.4 机动车辆噪声测量方法 24
6.2.5 工业企业噪声测量 24
6.3 振动及其测量方法 25
第二篇 噪声控制技术 26
第一章 吸声和室内声场 26
1.1 室内声学的一些基本知识 26
1.1.1室内声场和扩散声场 26
1.1.2 平均吸声系数与室内声音衰减 27
1.1.3 扩散声场中的声能密度和声压级 28
1.1.4 混响和混响时间的计算 29
1.1.5 吸声降噪量 30
1.2 吸声材料 31
1.2.1 吸声基本知识 31
1.2.2 吸声材料的分类 32
1.3 吸声结构 33
1.3.1薄板共振吸声结构 34
1.3.2 穿孔板共振吸声结构 34
1.3.3 微穿孔吸声结构 36
第二章 隔声 36
2.1隔声的基本知识 36
2.1.1几个基本概念 36
2.1.2隔声的评价 37
2.1.3插入损失 37
3. 2单层匀质墙的隔声性能 37
2.2.1隔声的质量定律 37
2.2.2单层匀质墙隔声的频率特性 38
2.2.3吻合效应 38
2.3多层墙的隔声 39
2.3.1双层墙的隔声 39
2.3.2多层复合墙的隔声 40
2.4隔声间 41
2.4.1隔声间的降噪量 41
2.4.2隔声门 41
2.4.3隔声窗 42
2.5隔声罩 42
2.5.1隔声罩的插入损失 42
2.5.2隔声罩的设计要点（见教材p166页面） 42
2.6声屏障 42
2.6.1声屏障的插入损失？以李教材为准 42
2.6.2声屏障的设计要点 42
第三章 消声器 43
3.1消声器的分类、评价和设计程序 43
3.1.1对消声器的基本要求 43
3.1.2消声器声学性能评价量 43
3.1.3消声器的分类 44
3.1.4消声器的压力损失 44
3.1.5设计程序 45
3.2阻性消声器 45
3.2.1声波在阻性管道中的衰减 45
3.2.1高频失效频率 45
3.2.2阻性消声器的种类 46
3.2.3气流对阻性消声器声学性能的影响 46
3.2.4阻性消声器的设计 47
3.3抗性消声器 48
3.3.1扩张室式消声器 48
3.3.2共振式消声器 52
3.4微穿孔板消声器 52
3.4.1消声原理及其结构 52
3.4.2消声量的计算 53
3.5扩散消声器 53
3.5.1小孔喷注消声器 53
3.5.2多孔扩散消声器 54
3.5.3节流减压消声器 54
3.5.4引射掺冷消声器 54
第四章 隔振技术及阻尼减振 55
4.1振动对人体的影响和评价 55
4.1.1振动对人的影响 55
4.1.2振动的评价 55
4.2振动控制的基本方法 56
4.3隔振原理 57
4.3.1振动的传递和隔离 57
4.3.2隔振效果的评价 57
4.3.3隔振元件 57
4.3.4阻尼减振 58
第三篇 噪声治理工程设计规范与实例 59
3.1噪声控制设计程序和设计的一般规定 59
3.1.1噪声控制的工作程序 59
3.1.2工业企业噪声控制设计的一般规定 60
3.1.3民用建筑噪声控制设计的一般规定 62
3.1.4噪声治理工程设计中要注意的一些问题 63
绪论
当前的环境污染主要有水污染、大气污染、固体废物污染、噪声污染，因此噪声控制工程是环境工程中的一门重要专业课，
噪声基础知识
这篇是整个环境噪声控制工程的基础，后二篇都是以这篇为基础的，因此这一篇是此门功课的重中之重。本篇的特点是概念多，理论性强，数学公式多，计算多，为了学好后二篇我们有必要记忆一些概念与公式。
概述
1.1 噪声控制工程这门课在环境工程中的地位
目前我国约有229家高校开有环境工程这个专业，排在前四位依次是的清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、华南理工大学，它专业课一般由四部分组成：水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物的处理与处置、噪声控制工程，因此它是环境工程的一门重要的专业课，同时也是环境污染四大公害之一：水、气、渣、噪声。只是由于它是一种物理性污染，没有后续性、危害的作用时间长、人有较强的耐受性，它才没有引起人们的足够的重视。但目前由于城市化的加剧、交通运输业的飞速发展、第三产业的兴起，噪声污染越来越广泛和严重，目前它是环境污染投诉中的最多的。随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对生活环境的质量也越来越高，我认为学好噪声控制工程这门功课是大有可为的。目前噪声治理工程投资占环保投资的15—20%，而在“十五”期间环保投入占GDP的1.5%，特别是我国1997年颁布的《中华人民共和国噪声污染防治法》中列出的四大噪声（工业噪声、建筑施工噪声、交通噪声、社会生活噪声）还远未得到有效的控制，因此你们以后有广阔的舞台去发挥你们的聪明才智。
这里讲一点题外话，你们要热爱环境工程这个专业，因为这是一个很有发展前途的专业，但目前的主要问题是就业率不是很高，但是随着世界环境的进一步恶化，环境保护已成为世界的一个主题。我国在环保领域的投资青年提高，以湖南省建污水处理站为例说明
另一个是环境保护的作用在生活中也日益体现出来，如在新建的高新技术区，达不到环境要求的项目就不能进入，如去年天津经济技术开发区在招商引资时，对项目入区申请实行“环保一票否决”，已连续有3个能耗高、污染大的项目被挡在开发区大门之外，涉及投资额为5700万元。最为能体现环境保护法规作用的是去年环境总局掀起的“环境风暴”—三件事件（所体现出来的是前所未有的）一是整顿环评人员，实行环境影响评论人员职业资格证，是砍掉不合格环评单位。2004年底，国家环保总局对全国的198家甲级和728家乙级环境影响评价单位进行考核。对考核不合格的68家环境影响评价单位严肃处理，吊销山西军工环保应用技术研究所等8家单位证书，降低内蒙古大学等4家单位评价范围，暂停山西临汾市环境保护应用技术研究所等11家单位业务并限期整改，通报批评16家，暂缓发证29家。 二是，“两控区”——酸雨控制区和二氧化硫（SO2）控制区内的46家火电厂，因至今未启动
脱硫项目工程而被通报。在其于次日出示的一份文件中，这些电厂被要求“在指定的时间表内完成脱硫项目建设，否则，项目所在地区、电力集团和企业的新建、改建、扩建火电项目将暂停审批。年内投入?数十亿元资金进行脱硫项目建设。”三是：叫停30个非法开工项目，主要是没有进行环境影响评价或没有通过几乎个个都是数亿乃至上百亿元的规模，如金沙江溪洛渡水电站，装机容量1260万千瓦，是中国仅次于三峡电站的第二大水电站(三峡电站的装机容量为1820万千瓦)，静态总投资446亿元；另一个被停建的电站——三峡地下电站，其装机容量也达到420万千瓦，静态总投资为69.97亿元。 值得关注的是，这次曝光的违法工程绝大多数是电力项目，这其实向电力行业再次敲响警钟：“电荒”之后的电站项目建设，在一定程度上已处于无序状态。
1.2 噪声与振动控制行业的发展与展望
噪声与振动控制行业作为环境保护相关产业的一个部分，得到了很大的发展。上个世纪六十年代只有几个生产厂家生产消声器等单件产品，产品只有数十种，产值仅几百万元，有关科研设计单位只有几个；七十年代生产厂家有几十家，产品上百种，产值上千万元；八十年代噪声与振动控制生产厂家一百三十多家，产品六百余种，产值约一亿元；九十年代，从事噪声与振动控制的生产、科研设计单位有四百余家，产品千余种，年产值约五亿元。到如今，噪声与振动控制行业更是有了突飞猛进的新发展，所生产的产品如消声器、吸声材料和结构、隔声构件、隔振器、阻尼减振材料、噪声与振动测量仪器等，已基本能满足国内噪声与振动控制的需要， 有部分产品还出口国外。 展望我国噪声与振动控制行业的今后发展动向，我以为会有如下特点： 1随着我国城市对人居环境的要求不断提高，城市中的工业污染源也在走向外迁（如北京首钢的整体外行迁）、规范和集中的阶段，所以工业污染源的噪声与振动控制会从以往的环境治理的主导地位，退居到较次要的地位。就环境噪声而言，城市道路和城市铁路噪声将成为环境治理的重点，声屏障和隔声窗将可能成为治理手段中的热点产品。从开放式声屏障、局部封闭全封闭声屏障到高效隔声窗及通风隔声窗，各种各样的新型隔声、吸声材料都可能使用到这些产品中去，新的研究课题和实用技术将使噪声与振动 控制行业创造出经济、实用、美观大方和具有高声学性能的相关产品。 2由于我国正处于经济成长期，大兴土木建设阶段，大量的建筑不断涌现，这些建筑中有许多是安装集中式空调的，为保证使用时不污染声环境，就必须安装消声器。所以生产大量空调消声器是噪声与振动控制行业又一热点。改 进传统空调消声器的材料、结构和进一步提高其消声性能，是摆在噪声与振动控制行业面前的又一新任务。 3传统住宅的内墙是采用砖墙，隔声性能较好。近年来，由于砖墙的禁止使用，不得不用轻质隔墙代替，可是其隔声性能总不能尽人意。研制高隔声性能的轻质隔墙是噪声控制的新课题，噪声与振动控制行业要从开发新材料、新型隔声结构入手，尽快解决这一问题。
4在现有住宅内，特别是高层住宅内，建筑配套设备如水泵、冷冻机、电梯等对住宅内的住户都可能造成噪声和振动污染。控制这些设备的噪声和振动对住宅的影响，是噪声与振动控制行业义不容辞的责任。 5超低噪声冷却塔的研制和生产，一直是噪声与振动控制行业的追求，应该说，冷却塔的噪声在各方面的努力下，有一定程度的降低。然而离使用实际的要求尚有相当距离，这是我们进一步努力的目标。 6生产低噪声产品，从声源来降低噪声是噪声与振动控制行业的长期愿望。为此，我们也进行了一些努力，取得了一些成绩，但是与国外相比差距还较大，这仍是我们要努力的方向。 7从我国噪声与振动控制行业生产的产品来讲，其原理和技术上与国外产品差距并不大，但是从质量上，特别是工艺水平上尚有差距。解决这一问题，除须进一 步提高产品质量，加强质量管理外，提高加工设备精度，改进加工工艺是重要的环节。另外，提高厂家整体管理水平，加大产品技术含量也是重要的途径。这从我国 深圳中雅机电实业公司和上海申华声学装备有限公司不断扩大生产规模、提高产品质量的成长过程也可以得到充分证明。 8噪声与振动 控制行业的发展，必须依靠科学技术，采用新技术、新工艺、新材料，制造质量好、能耗低、价格合理的适合市场需求的产品，是我们追求的目标。当前，噪声与振动控制行业在产品的标准化、系列化和通用化方面还有许多工作要做，只有做好这些工作后，才可能提高噪声与振动控制行业的整体水平，这是我们要为之奋斗的共 同目标。 9随着我国改革开放力度不断加大，特别是进入WTO后，与国际的交流和联系也大大增强，有关噪声与振动控制的新技术、 新工艺、新材料，也开始不断进入我国市场。一方面是对噪声与振动控制行业的竞争，但另一方面增加了我们学习的机会，增强我们改革的决心，我们要利用好这一 大好机遇，促进我国噪声与振动控制行业的进一步发展。 总之，我国噪声与振动控制行业经过历年的努力，已取得了长足的进步。今后，还须我们进一步努力，艰苦奋斗，去争取更大发展。 任重而道远，前景是美好的。
1.1 噪声及其危害
1.1.1 噪声
1.定义：噪声的定义可从生理学、物理学、环保的角度来定义，从生理学的观点来定义人们不需要的声音统称为噪声；从物理学的观点来定义是不和谐的声音叫做噪声，它是各种不同频率和强度的声音无规则的杂乱组合，它给人以烦躁的感觉，与乐音相比，它的波形曲线是无规则的。环保部门把危害人们身体健康、干扰学习、工作和睡眠的声音，统称噪声。
2.特点：噪声定义的主观性很强、有着明显的相对性，例如音乐，你觉得很悦耳，他在思考问题时却觉得很讨厌，也就是它随人的心理、主观感觉等的不同而不同。
3.噪声污染及其特点：被测试环境的噪声级超过国家或地方规定的噪声标准限值，并影响人们的正常生活、工作、或学习的声音，就形成噪声污染。它的特点有四个，其一是噪声污染属于物理性污染，它只会造成局部性污染，一般不会造成区域性和全球性污染，而象水污染和大气污染就会造成区域性和全球性污染，象美国的二氧化硫就随风飘到加 大，而叛国又气拒绝在《京都义定书》上签字，该条约在今年的2月1日生效；噪声污染没有残余污染物，噪声源停止运行后，污染就立即消失；噪声的声能是噪声源能量中很小的部分，噪声再利用的价值不大，因此，人们对声能的回收不重视；噪声一般不直接致命或致病，它的危害是慢性的和间接的。
3.噪声的种类：在噪声控制学的范畴里，噪声可以从很多方面来分类，例如为区分由于自然现象和人为产生的噪声，可分为自然噪声和人为噪声；又如按频率分布可把噪声分为低频（＜500Hz＝、中频（500～1000Hz）和高频（＞1000Hz）。
（A）客观环境里的噪声，如果按其总的来源可大体划分为自然噪声和人为噪声两大类。前者是大自然里人为因素之外的所有噪声，比如风声、雨声等，而后者主要指随着工业和科学技术的发展，各种机械、电器和交通噪声等。
（B）按噪声的发声机理可分为机械噪声、空气动力性噪声、电磁噪声。由于机械的撞击、磨擦、转动而产生的叫做机械性噪声，如织机、球磨机、电据等发出的声音；凡高速气流、不稳定气流以及气流与物体相互作用产生的噪声叫空气动力性噪声，如通风机、空压机等发出的声音；电磁噪声是由电磁场的交替变化，引起某些机械部件或空间容积振动产生的，如发电机、变压器等发出的声音。
（C）按城市环境噪声分类：可分为交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声。
4噪声的危害
1．噪声对于人耳的损害
当进人噪声环境时，会感到噪声刺耳；离开噪声环境后，耳朵还嗡嗡作响，难以听清；过段时问后，可以逐渐恢复听力，这叫听觉适应，是人体对环境噪声的一种保护性反应．
听觉适应是有一定限度的．在较强的噪声持续作用下，听觉敏感性可以下降15—50分贝；离开噪声环境后，听觉恢复时间需数小时，这种现象称为听觉疲劳，这是听觉器官的功能性变化．
如果长时间遭受过强的噪声刺激，就会引起内耳的退行性变化，导致器质性损伤，形成噪声性耳聋．一般认为听力下降30分贝以上，就是产生噪声性耳聋的先兆．在极强烈的噪声作用下，可造成噪声外伤，鼓膜破裂出血，双耳完全失听．
2．噪声对全身各系统的损害
噪声长时间作用于中枢神经，可使神经失调，植物神经紊乱，产生头痛、头晕、耳鸣、心悸、失眠或嗜睡、神经衰弱症候群，严重者甚至精神错乱．噪声对于心血管系统有着明显的损害，据报导，不仅噪声级较高的车间工作人员高血压发病率很高，而且在闹市中被噪声困扰的居民高血压发病率也较高．噪声可致心肌损害（猝cu死）血液中白血球增加，据统计，在噪声较大的行业里工作的人胃溃疡病发病率高于安静环境者五倍．噪声可使视觉灵敏度降低20％、色觉灵敏度发生变化，对于视野也有影响，清晰度下降．噪声对于基础代谢、免疫力、内分泌、皮肤温度、皮肤电阻等都有影响．噪声还可以影响胎儿体重．可以使胎儿畸形等．
3．噪声干扰生活、学习和工作．
据研究结果，两组纺织工人在同一噪声环境中工作，只是其中一组戴上防止噪声的护耳器，而另一组不戴，结果，第一组的产量比第二组的高，当噪声级达80分贝时，绝大多数工人工作效率降低．噪声对于脑力工作干扰更甚，它使注意力不能集中，干扰甚至打断思路，影响作品创造，影响科学研究．有人对电话交换台进行调查，发现噪声从50分贝降至30分贝，差错率减少42％．在噪声严重的环境中工作，还容易产生工伤和交通事故．据测量，发现在40—45分贝噪声刺激下，脑电波呈觉醒反应．噪声对于睡眠深度有明显的影响．噪声对于谈话的干扰，是人们都有体会的，噪声级与谈话的声级接近时，可干扰正常谈话．超过10分贝交谈就很困难了．普遍谈话声是60分贝，噪声级若达65分贝，就得提高嗓门才能交谈，如果噪声高过90分贝，就是大声喊也听不清．在打电话时，噪声65分贝以上就很困难了．我国工业迅速发展，噪声急剧增加，如不及早防治、将成为社会一大公害．应当积极贯彻我国噪声卫生标准，积极进行防护．
5.特强噪声对仪器设备和建筑结构的危害。
1.2噪声的控制
1.2.1控制的原则
要坚持“预防为主”、“防治结合”、“三同时”、科学性、先进性和经济性的原则。我们一方面要依靠科学技术来“治”，另一方面必须依靠法律来“防”，同时对新建工业企业的噪声控制设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产，尽量做到技术可行、经济合理。
控制的措施
1.行政管理措施：这表现在立法与制定标准和条例上，如我国的《环境保护法》中关于噪声就有专门的章节来规定，同时1996年全国人大通过了《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（1997年3月1日起实施）制定了《工业企业噪声卫生标准》（）、《城市区域环境噪声标准》（GB3094－93）等。
2.规划性措施：包括区域规划（城市布局应按功能分区，妥善安排工业、交通运输、居住等用地的相对位置。）、道路规划（为降低城市噪声，要减少穿行市中心的车辆）、控制城市人口密度（ ρ为人口密度，人/km2,Ldn为昼夜等效声级）、加强绿化工作，加大绿化面积。
3.针对噪声传播要素的措施
1）噪声源：在声源处抑制噪声，这是最根本的措施，主要是改革生产工艺和技术革新，用低噪声工艺代替高噪声工艺，同时研究降低噪声源辐射噪声的激振力和噪声辐射部件对激振力的响应。由于技术条件和经济条件的阳制，从声源上根治往往是不可能的，许多原有设备还需要在相当长时间内发挥作用．因此，对噪声源采取一些控制技术，仍然具有重要而普遍的意义．
噪源对策技术如下表：
2）传播途径：
（1）远离噪声源．人远离噪声源或者让噪声源远离人，使噪声在远距离传播中衰减．点声源、线声源和面声源随距离的衰减规律都可以用公式计算出来．例如：点声源至某两点之间的距离分别为r1和r2，且
即当距离由r1变为r2时，其衰减量为△LdB．若r2=2r1，则由式(12)可以算出△L≈6(dB)．
（2）改变噪声指向．噪声在低频时，一般无指向性，但随着频率的增高，其指向性也随着增加．因此，对于高频噪声，改变指向是一项控制噪声的、行之有效的对策。这就象大气污染控制中要求考虑学年主导风向，办公楼、生活区建在上风向。
（3）筑墙控制噪声的传播．如图2所示，S、O、R分别为噪声源、墙顶端和接收点．墙对噪声的衰减量可用下式表示：这就是声屏障，道路声屏障工程渐成行业热点在降低交通干线噪声、工业生产噪声和社会环境噪声中发挥着独特的作用。特别是随着近年来城市轨道交通和高等级公路的加速建设，各类道路声屏障也得到日益广泛的普及，逐渐成为环保行业的工程热点之一。
由式（l3）看出，衰减量与声频或波长有关，与墙高度也有关．筑墙衰减噪声，在实用中被考虑的限度为25dB．若在墙上贴吸声材料或在房间挂吸声板，也能有效地衰减噪声．
（4）大气、树木和草地可消弱噪声的传播．噪声由气温高处向气温低处折射、由上风处向下风处折射。根据这一规律，噪声源应设置在低温处和下风处．绿化城市，不仅可以减弱噪声的传播，而且可以防止空气污染．
3）噪声接收器的防护措施：对人，主要是佩带对听力保护作用的耳塞、耳罩、头盔等；对于精密仪器设备，可产安置在隔声间内或隔振台上。
最后，介绍一下有源减噪法研究的新进展：这一方法由美国声学专家奥尔逊（Olscn）提出，但由于技术水平限制，一直没有取得实际进展．电子技术的发展，使这一方法有了实现的可能．何谓有源减噪法呢？就是用传声器接收某一声场的声音，经过放大、控制，使它再放出一个与原声场位相相反的声音，则这两个声音因位相相反而互相消弱，甚至完全抵消．用数学式子表示即：
Acosωt＋Acos(ωt－π)=0 （14）
英国南安普顿大学和法国马赛技术物理中心，都根据这一原理研究出了防噪声耳罩．耳罩中放一个传声器和声源．由于在耳罩范围内声音的位相几乎相同，可以用传声器鸣起再加以放大，反相后再传入耳罩，可把噪声基本抵消．
注意无源噪声的控制技术
第二章：环境声学的基本概念
2.1 声波的产生及描述方法
2.1.1声波的产生
1.声源：声音是由物体的振动而产生的，因此凡能产生声音的振动物体统称为声源。从物体的形态来分，声源可分为固体、气体、液体声源等。
2.声波的形成：当声源振动时，就会引起声源周围弹性媒质――空气分子的振动。这些振动的分子又使其周围的空气分子产生振动。在弹性媒质中，物体的机械振动由近及远的传播过程叫声波。声波可以在空气、液体、固体中传播，但在噪声控制中主要涉及在空气中的传播。我们在此要注意：声波在空气中的传播，空气质点本身并不曾随声波一起传播，只是在它的平衡位置来回振动。故声音的传播，实质是振动的传播，传播出去的是物质的能量，而非物质本身。（画图说明）
3.产生声音感觉的条件：（1）具有一定声能的振动（2）有传播声波的媒质（气体、固体、液体）（3）产生振动的频率必须在20-20000Hz内。
2.1.2 描述的物理量
声音是一种波动，因此它就必然具有波的所有性质，可以用通常描述波动的物理量进行描述，通常用频率、波长、相位、声速和声压来描述。
声压：当声波在空气中传播时，会形成弹性媒质（空气）的疏密相间的状态，当媒质密集时，这部分的空气压强P会比平衡状态下的静态压强P0大，当媒质稀疏时，这部分的空气压强P会比平衡状态下的静态压强P0小，即在声波的传播过程中，空气压强随着声波作周期性变化。因此可以用声扰动在空气中所产生的逾量压强p来表述声波的状态：p=P－P0，这个逾量压强p称为该点的瞬时声压，单位是帕斯卡（Pa）。区分有效声压
2.相位：是指任一时刻t的质点振动状态，包括运动方向、振动位移、压强变化等，它描述质点运动状态。对于简谐振动，沿x正方向传播的平面声波一般用ωt－kχ+φ来表示，其中ω＝2лf为角频率，t为时间，k=ω/c称为波数，φ为初相位在实际使用中适当选取时间的起始值或适当选取x轴的坐标原点，使其等于0。
3.波长：在同一时刻，从某一个最稠密（或最稀疏）的地点到相邻的另一个最稠密（或最稀疏）的地点之间的距离称为声波的波长，记为λ，单位为米。
4.周期、频率：振动重复1次的最短时间间隔称为周期，记为T，单位为秒，周期的倒数，即单位时间内的振动次数，称为频率。
5.声速：媒质质点在声源激发下产生的振动状态在媒质中自由传播的速度为声速，记为c，在一定的媒质中，声速与媒质的温度有关，在空气中声速与空气温度的关系是c=331.4+0.61t(m/s),t为空气媒质的温度，我们在实际应用中可以取15℃空气声速即340m/s，就能满足一般工程精度要求。
声波类型和声场类型
2.2.1 波动方程及其几个概念
在声学中，一般用声压p来描述声波，在均匀的理想流体媒质中的用小振幅声波波动方程描述声传播规律，它是一个二阶偏微分方程，是在运动方程（牛顿第二定律）、连续性方程、状态方程三个定律的基础上推导出来的。
这个方程是在满足以下假设条件的基础上推导出来：
假设媒质为理想流体，声波在这种媒质中传播时没有能量耗损，在媒质中不存在粘滞性；
假设声扰动之前媒质宏观上是静止且均匀的，压强P0和密度ρ0都是常数。
假设声传播过程媒质膨胀压缩产生的温度差不会引起媒质相邻部分发生热交换，即声传播过程为绝热过程。
假设媒质中传播的是小振幅声波，即满足声压p比静态压强P0小的多；质点振动速度u比声速c小的多；质点位移ξ比声波波长λ小的多；媒质密度的相对变化远小于1，即（ρ－ρ0）/ρ0<<1。
在波动方程中，声压p是空间坐标（x,y,z）和时间t的函数，记为p(x、y、z、t)，描述不同地点、不同时刻声压的变化规律。
波阵面：是指空间同一时刻相位相同的各点的轨迹曲线。
声场：空间中存在声波的区域称为声场。
声线：也称为声射线，是声源发出的代表能量传播方向的直线，它与波阵面常用来描述声波的传播，当声波频率较高，传播途径中遇到的物体的几何尺寸声波波长大很多时，可以不计声波的波动特性，直接用声线来处理，后面我们谈到的声像就用声线来正理的。
声阻抗率：指声场中某位置的声压与该位置的质点振动速度的比值，它代表的不是声能转化为热能，而是代表着能量从一处向另一处转移，即传播损耗。用公式表示为Zs=p/u。
声波类型
根据声波传播时波阵面的形状不同可以将声波分成平面声波、球面声波、柱面声波等类型。
平面声波
如果声源是一块无限大的平面，而且声源上每一点都处于同一相位，定义声音传播方向为x，则声场在空间的y\z两个方向是是均匀的，即声压、质点振动等物理量在垂直于x轴的同一平面上处处相等（亦即波阵面垂直于X轴），不随y、z值而变化。这时波动方程简化为
我们把这种声波的波阵面是垂直于传播方向的一系列平面时，叫平面声波，它的声线是相互平行的一系列直线。活塞在管中运动所辐射的声波是典型的平面声波，对于沿正x方向传播的简谐平面声波有以下三个基本公式：
1）瞬时声压：p(x,t)=P0cos(ωt－kχ),P0为声压振幅
2）质点振动速度：ux=U0cos(ωt－kχ)，式中U0＝P0/ρ0c为质点振动的速度振幅。
3）声阻抗率：Zs=p/u＝ρ0c，只与媒质的密度和媒质中的声速有关，而与声波的频率、幅值等无关，故又称为ρ0c为媒质的特性声阻抗。
（2）球面声波
当声源的几何尺寸比声波波长小很多时，或测量点离开声源相当远时，则可以将声源看成一个点，称为点声源（在噪声控制工程中大都声源可作为点声源来处理）。因为在各向同性的均匀媒质中，各方向上声的传播速度相等，点声源辐射声波在距声源同一距离的球面上相位处处相等，波阵面是一系列同心球面，这种声波称为球面声波。它的波动方程为：
1）瞬时声压：p(r,t)=P0/r×cos(ωt－kχ),P0/r为声压振幅,随传播距离r的增加而减少，二者成反比关系。
2）质点振动速度：u=U0cos(ωt－kχ)，式中U0＝P0/ρ0cr为质点振动的速度振幅。
3）声阻抗率：Zs=p/u＝ρ0c，与平面声波的相同。
（3）柱面声波
如果声源在一个尺度上特别长，例如繁忙的公路，比较长的运输线，都可以看成是线声源实例，这类声源形成的声波波阵面是一系列同心圆柱，它的波动方程为，其中r为径向半径。
2.2.3 声场的类型（各声场的特点）
声场可分为自由声场、半自由声场、扩散声场。
1. 自由声场：均匀、各向同性的流体媒质中，若声场不受边界的影响，或者声场的边界在无穷远处，这时的声场叫自由声场，理想的自由声场是不存在的，因为人们生活的空间总存在边界，当边界的影响小到可以忽略不计时，可以近似认为，如在声学研究中人工建立的全消声室。
2. 半自由声场：如果存在一个全反射面，反射面上方不存在边界的影响，则称为半自由声场。
扩散声场：也称为混响声场，声波在室内等封闭空间内传播时，存在许多反射面，声波经过壁面和室内物体多次反射，不断改变传播方向，使室内声的传播完全处于无规状态。如果在室内任何一点，各个方向传来的声波几率相等，声音的相位无规，这样的声场叫。
第三章 声压级、声强级、声功率级及其计算
3.1声压、声能量、声强、声功率
声压
声能量
声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往复运动，产生动能；另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势能，这两部分能量之各就是由于声扰动使媒质得到的声能量。
声场中单位体积媒质所含有的声能量称为声能密度，记为D，单位为焦耳每立方米。
3.声强
单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的平均声能量叫声强，一般用I表示，单位为W/m2
4.声功率
声源在单位时间内辐射的声能量叫声功率，声功率用W表示，单位为瓦。
对于在自由空间中传播的平面声波：它们的关系为
声能密度： 声强： 声功率：
pe声压的有效值，它是瞬时声压对时间t取圴方根值，即，经积分和开方得.，人耳听到的声压为有效值。S为平面声波波阵面的面积。
3.2级的概念
由于声音的强度变化范围相当宽，直接用声功率和声压的数值来表示很不方便，并且人耳对声音强度的感觉并不正比于强度的绝对值，而更接近正比于其对数值。因此，在声学中普遍使用对数标度。
3.2.1声压级、声强级和声功率级
1.声压级
声压级常用Lp表示，定义见教材P22
2.声强级
声强级常用LI表示，定义为，
3.声功率级
3.2.2声压级的相加
这涉及到两种情况，一种是要求多个声源在某点产生的总声压级，另一种是要求某一个声源发出的各种频率声波在某点的总声压级。这就要用到级的相加，一般情况下，噪声是由不同频率、无固定相位差的声波组成，因此不发生干涉现象 ，这时声波叠加就是声波能量的叠加，。以两个声源为例来推导：
由声压级的定义得：，那么，又据声压级的定义得总声压级为，对应n个声源的一般情况有，如果n个声源的声压级相等，那么有LPt=Lp+10lgn
例1：在某点测得几个噪声源单独存在时的声压级分别为84dB、87 dB、90 dB、95 dB、96 dB、91 dB、85 dB、80 dB，求这几个噪声源同时存在时该点的总声压级是多少？
解：由得
例2：有一声源，在某一点测得各中心频率的声压级如下，求该点的总声压级？
中心频率/Hz
63
125
250
500
1000
2000
4000
声压级/dB
70
77
80
88
90
95
84
解：由得
3.2.3声波的相减
在噪声测量的过程中，经常会受到外界噪声的干扰，在噪声测量中，待测噪声以外的其他声音统称为背景噪声，扣除背景噪声是获得真正声源引起噪声值的必要步骤。如果在有背景噪声存在的情况下测得某声源的声压级为LPt，声源停止发声后测得背景噪声的声压级为LpB,则机器的真实噪声声压级Lps为
3.2.4声压级的平均
在计算声源的指向性指数时，需要计算平均声压级；对于某一点的多次测量结果也需要计算平均声压级，这涉及到分贝平均的问题。分贝的平均是以分贝和的公式为基础来进行计算的，计算公式如下：
如果待平均的各分贝值中，最大值Lpmax和最小值Lpmin之差等于或小于10dB，一般都采用近似的计算方法。当Lpmax－Lpmin≤5dB时，可用算术平均值作近似计算，即，当5≤Lpmax－Lpmin≤10时，可用下式计算
在这一节里，所有的关于分贝计算的问题都是用声压级推导出来的，由于推导公式时以能量叠加原理为基础，所以所有的关于分贝计算的公式也都同样适用球场的强级和声功率级的运算。
第四章 噪声频谱特性和噪声传播过程中的一些现象
4.1 噪声频谱特性
1.噪声的频谱：实际生活中的声音很少是单个频率的纯音，一般多是由多个频率组合而成的复合声。对于声源发出的声音，将它的声压级、声强级或声功率级按频率顺序展开，使声音的强度成为频率的函数 并考察其变化规律叫频率分析。通常以频率（或频带）为横坐标，以反映相应频率成分强弱的量（声功率级、声压级、声强级）为纵坐标，把频率与强度的对应关系用图形表示，这种图称为声频谱，或简称频谱。常见的频谱图类型有三种：线状谱――是由一些离散频率的声音组成，在频谱图是一系列不连续的竖直线段，一些乐器发出的声音就属于线状谱；连续谱是一定频率范围内含有连续频率成分的谱，在频谱图中是一条连续的曲线，大部分噪声都是连续谱；复合谱是连续频率成分和离散频率成分组成的。
2.频程：人耳可听阈的频率范围大约是20Hz－20000Hz，对于如此广阔的范围，为研究问题方便，在声学中一般把声频范围划分成若干个小区间，称其为频程，也叫频带或频段。实验表明，当两个不同频率的声音作比较时，具有决定意义的并不是两个频率的差值，而是两个频率的比值。倍频程数n和频率f的关系是
，各倍频程的中心频率值f是指倍频程的上限频率和下限频率的几何平均值，即,可得到 定义Δf=f2－f1
4.2 声波的反射、透射、折射和衍射
4.2.1垂直入射声波的反射和透射
而两种媒质的分界面是无限薄的，所以声压和
质点振动速度在两种媒质的分界面x=0处是连续的。
我们定义声压反射系数为反射声压幅值与入射声压幅值之比，记为γp,定义透射声压幅值与入射声压幅值之比为声压透射系数，记为
4.2.2斜入射声波的反射和折射
画图说明斜入射时的反射和折射
与声波垂直入射到两媒质的交界面上一样，按照界面上声压连续、法向质点振动速度连续的边界条件，可以得到著名的斯涅耳反射和折射定律。
斯涅耳反射定律：反射线在入射线与界面法线所在的平面内，且与入射线位于法线的两边，反射角与入射角相等，记为
斯涅耳折射定律：折射线在入射面内，且入射角正弦与折射角正弦之比等于媒质1中声速C1和媒质2中声速C2之比，记为。可见，当两种媒质中声速不同时，声波就会发生折射。折射角θt随c1/c2而变化，如果c1、c2一定，则折射角θt随入射角θi而变化。即使是同一种媒质中，如因某种原因引起声速的分布不同，声波也会发生折射。
上式表明若两种媒质声速不同，声波传入媒质Ⅱ时方向就要改变。当c2＞c1时会存在某个θi值，
θie=arcsin(c1/c2)使得θt=л/2。即当声波以大于θie的入射角入射时，声波不能进入媒质Ⅱ而形成声波的全反射。θie称为全反射临界角。
根据边界条件：两媒质界面的声压与质点速度应连续，即：pi＋pr＝ pt uicosθi+ urcosθr= utcosθt
于是得到反射系数rp和透射系数
通常 入射声波在界面上失去的能量（包括透射到媒质Ⅱ中去的声能）与入射声能之比称为吸声系数α
由于能量与声压的平方成正比，有：rp的值与入射方向有关。
4.2.3大气中声波的折射
当大气在垂直方向存在温度梯度时，会引起声波的折射。夜晚许多地方都存在逆温，这时大气温度随高度增高而增高，由知，声速随之增大，折射角也在增大，即声波传。播方向向地面弯曲；而在晴朗的白天，气温通常随高度增高而降低，声速随之减小，折射角也在减小，声波传播方向向上弯曲，地面上形成一定的声影区，用图来说明。
风也会引起声波的折射，当有风时，实际声速c应是无风时的声速与风速的矢量和，即，而风速一般随高度的增加而增大，所以，顺风时实际声速随高度增加而增大，即声线向地面弯曲；逆风时实际声速随高度增加而减小，即声线向上弯曲，地面上形成一定的声影区。
4.3声波的衍射
声波在传播的过程中会遇到障碍物或孔洞，当声波的波长比障碍物或孔洞的尺寸大得多时，声波能够绕过障碍物或孔洞的 边缘前进，同时，声波的传播方向将发生改变，这种现象称为声波的衍射。声波的衍射与声波的频率、波长和障碍物的大小有关。当障碍物或孔洞的尺寸比声波的波长小的多时，声波很容易绕过障碍物或孔洞继续传播。
当障碍物或孔洞的尺寸比声波的波长大时，声波的衍射现象就很不明显，而在障碍物后或孔洞的外侧形成声波无法达到的声影区，这就是隔声屏障的工作原理。
声波在传播中的衰减
声在传播过程中将产生反射、折射、衍射等现象，并在传播过程中引起衰减。这些衰减通常包括声能随距离的发散传播引起的衰减Ad和空气引起吸收引起的衰 减Aa，地面吸收引起的衰减Ag,屏障引起的衰减Ab和气象条件引起的衰减Am等。可用公式A＝Ad＋Aa＋Ag＋Ab＋Am
4.3.1随距离的发散衰减（扩散衰减）
在传播过程中，声音不断衰减，引起衰减有多种原因，首先声音随传播距离的增加而衰减。前已述及，当测点距离比较远时，一般声源都可以视作点声音源，声波以球形波方式向四面八方传播。随着声波传播距离的增大，波阵面在增大在，则单位面积上所通过的声能量减小。以最简单无指向性声源为例如图；当声源放置在刚性地面上时，声波只能向半空间辐射，此时，从上两式中可以看出，声强随声波传播距离的增加而按平方反比的规律减弱。这种由于波面的扩大而引起声音强减弱的现象，称为声波的扩散衰减。
若用声压级来表示，可得r处的声压：
全空间： 半空间：
因此，从r1处传播到r2处的发散衰减：
空气吸收衰减
空气吸收引起声波的衰减主要有三个原因，它与空气的温度、湿度、和声波的频率有关：一是声波在空气中传播时，由于相邻质点的运动速度不同，分子间的粘滞力使一部分声能转变为热能；二是声波在空气中传播时，空气产生周期性的压缩和膨胀的疏密变化，相应出现空气温度的升高和降低，温度梯度的出现导致热交换，使一部分声能转变为热能；三是弛豫吸收，它是指空气分子转动或振动进存在固有频率，当声波的频率接近这些频率时要发生能量交换，它能声速改变，声能被吸收。它的计算除可以用教材上的公式计算外，还可以用声压衰减常数α有关，它的单位为dB/m即指在空气中声波传播1m衰减的分贝数。可以用Aa=α（r2－r1）来计算。
声屏障引起的衰减
当声源与接收点之间存在密实材料形成的障碍物时会产生显著的附加衰减。这样的障碍物称为声屏障。声波遇到屏障时会产生反射、透射和衍射三种传播现象。屏障的作用就是阻止直达声的传播，隔绝透射声，并使衍射声有足够的衰减。具体的计算后面我们要学到。
4.3.4其他衰减
还有其他一些原因引起声音衰减，如空气中的尘粒、雾、雨等对声波的散射，只是影响比较小，每100m距离约衰减0.5dB。树木和草坪对声波的散射和吸收作用同样会引起声波的衰减，
4.4 声源的指向性
理想点声源在均匀媒质中辐射声波的声压、声强等量在各个方向上都是相同的，声源不具有指向性。一般声源，实际上可以看作是许多点声源的叠加，该声源辐射声波在各个方向上可能是不同的，这种声源被称为有指向性的声源，它们的波阵面不是以声源为圆心的球面，而是复杂的曲面。
声源的指向性对声波的传播特性有影响，缺乏声源指向性数据就无法准确预测声波实际传播情况。声源的指向性和声源的尺寸和形状、发声机理有关，需要通过实际测试才能够掌握。声源的指向性还与声波的频率有关，声波的频率越高，声源的指向性就越强。
声源的指向性常用指向性因数和指向性指数来表示。声源的指向性因数是指声场中某点(方向)的声强与同一声功率的点声源在相同半径的球形波阵面上的平均声强之比，记为Q，计算公式为，式中分别表示某声源在θ方向上距声源r远处的声强和声压；分别表示同一声功率的点声源在半径为r的球形波阵面上的平均声强和声压。
声源的指向性指数等于指向性因数取以10为底的对数乘以10，记为DI，由定义及上式得：DI=10lgQ,
一般地有：对于无指向性的声源，Q=1，DI=0
指向性因数与点声源放在室内的位置有关，若点声源放置在房间中心，Q=1；如果声源放在地面或墙面中间，声能量只辐射入半个球面空间，同样距离的点，声能增加一倍，Q=2；声源放在两个墙面或墙面与地面的交线上，Q=4；在三面的交点上，Q=8。
声源位置
特点
Rθ
空间点声源
均匀地向空间辐射声能
1
声源置于地面
声源能量的一半辐射入空中
2
置于两墙或墙与地面夹角
向1/4空间辐射
4
置于房屋夹角处
向1/8空间辐射
8
4.5 声波的叠加和驻波
在实际生活中，若干个声源的声波同时在一个空间传播，这就涉及到多列声波的叠加。声波的叠加原理是：各声源所激起的声波可在同一媒质中各自保持其原有的振幅、波长、振动方向等特性，媒质质点的振动是各列波单独存在时激发的振动的和，其余见教材。
噪声的评价和标准
噪声的评价量
人们对噪声的主观感觉与噪声强弱、噪声频率、噪声随时间的变化、人的生理和心理等因素有关，如何才能把噪声的客观物理量与人的主观感觉结合起来，得出与主观响应相对应的评价量，用以评价噪声对人的干扰程度，这是一个复杂的问题。噪声的评价量就是在研究了人对噪声反应的方方面面的不同特征提出的。
5.1.1 等响曲线、响度级和响度
人们对噪声的主观感受与噪声的声压和频率有关，在实际的生活中，人们简单地用“响”、“不响”来描述声波的强度，但这一描述与声波的强度又不完全等同，为了定量地确定声音的轻或响的程度，就引入了响度级这一参量。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声音的响度级，符号为LN，单位为方(phon)，它有两个特点：1.用响度级做为表示声音大小的量中，可以把声压级和人的主观感觉联系并统一起来；2.响度级反映出不同频率的声音具有等响感觉的特性，但响度级不能表示一个声音比另一个声音响多少倍或轻多少倍的问题。等响曲线的定义见教材P39面，结合图3－1听阈与痛阈。实际上响度级的方值是1000Hz声音声压级的分贝值，所不同的是，响度级的方值与其分贝值的差异随频率而变化，它不能线性地表明不同响度级之间主观感觉上的轻响程度，为了解决这一矛盾，我们又引入了响度这一概念，响度就是声音响亮的程度，记为N，单位为宋(sone)。规定响度级为40方时的响度为1宋，它们的关系可用下列公式表示：（响度不能直接测量，在20－120方响度级之间的纯音和窄带噪声）
5.1.2 斯蒂文斯响度
我们上面讲的等响曲线、响度级和响度仅适用于简单的窄带噪声，面实际声源产生的声波是宽带噪声，并且不同的频率之间还会产生掩蔽效应，…
5.1.3 计权声级和计权网络
由于人耳对高频声比较敏感，而对低频声不敏感，即声压级相同的声音会因为频率的不同而产生不一样的主观感觉。为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感受近似取得一致，通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声总的声压级，此声压级称为计权声级。计权网络是近似以人耳对纯音的响度级频率特性而设计的，通常采用的有A、B、C、D四种计权网络，由于A计权的频率响应与人耳对宽频带的声音的灵敏度相当，目前A计权已被所有管理机构和工业部门的管理条例所普遍采用，成为最广泛应用的评价参量。由噪声各频带的声压级和对应频带的A计权修正值，就可计算出噪声的A计权声级，
式中Lpi――第I个频程的声压级；⊿I――第I 个频程A计权网络修正值一。
5.1.4 等效连续A声级和昼夜等效声级
前面讲到的A计权声级对于稳态的宽频带噪声是一种较好的评价方法，但对于一个声级起伏或不连续的噪声，A计权声级就很难确切地反映噪声的状况，对这种噪声要采用噪声能量按时间平均的方法来评价，为此提出了等效连续A声级，它又称为等能量A计权声级，它等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级，记为Leq,其计算公式可有以下四种方式：
（1）测量为连续
（2）测量为非连续
（3）等时间取样
（4）划段计算
昼夜等效声级： 由于同样的噪声在白天和夜间对人的影响是不一样的，而等效连续A声级评价量并不能反应人对噪声主观反应的这一特点。为了考虑噪声在夜间对人们烦恼的增加，规定在夜间测得的所有声级均加上10dB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，用符号Ldn,用公式表示为：
5.1.5 累计百分数声级
非稳态噪声虽然可以用等效连续A声级来评价，但噪声的随机起伏程度却没有表达出来，这种起伏程度可以用累计百分数声级Ln来评价，它表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n%，用L10＝70dB来说明。累计百分数声级Ln一般吸用于较好正态分布的噪声评价，对于统计特性符合正态分布的噪声，其累计百分数声级与等效连续A声级之间有近似关系：。
5.1.6 更佳噪声标准（PNC）曲线和噪声评价数（NR）曲线
交通噪声指数
交通噪声指数TNI是城市道路交通噪声评价的一个重要参量，其定义为：
TNI＝4(L10－L90)+L90－30，说明三项的意义，TNI只适用于机动车辆噪声对周围环境干扰的评价，而且限于车流量较多及附近无固定声源的环境，对于车流量较少的环境，L10和L90差值较大，得到的TNI值也很大在，使计算数值明显地夸大了噪声的干扰程度。
5.1.8噪声污染级
5.1.9噪声冲击指数
5.1.10噪声掩蔽
5.1.11语言清晰度指数和语言干扰级
5.2 环境噪声评价标准和法规
我们研究噪声的目的是为了控制噪声，那么噪声应该控制到什么程度才算合理？要想把噪声完全消除掉，既不可能，又没必要。噪声控制的目的根据冠盖如云需要和可能，用最经济的方法把噪声限制在某种合理的范围内。制订噪声标准的基本出发点是保护大多数人不受侵害，决不是从人们“最理想”的要求出发制订的。我国目前的环境噪声法规有环境噪声污染防治法，环境噪声标准可以分为产品噪声标准、噪声排放标准、环境质量标准几大类。
5.2.1环境噪声污染防治法
制定时间：它是在1996年10月经第八届全国人民代表大会通过。
制定目的：是为了保护和改善人们的生活环境，保障人体健康，促进经济和社会的发展。
内容：共为八章六十四条，从污染防治的监督管理、工业噪声污染防治、建筑施工噪声污染防治、交通运输噪声防治、社会生活日志污染防治这几方面作出具体规定，并对违反其中各条规定所应受的处罚及所应承担的法律责任作出明确规定。它是制定各种噪声标准的基础。
5.2.2 产品噪声标准
环境噪声控制的基本要求是在声源处将日志控制在一定范围内，从这个意义上来讲，应对所有机电产品制定噪声允许标准，超过标准的产品不允许进入市场。目前我国的产品标准有《汽车定置噪声限值》（GB16170-1996）、《地下铁道电动机组司机室、客室噪声限值》（GB14892-94）。
5.2.3 噪声排放标准
1.工业企业厂界噪声标准
《工业企业厂界噪声》（GB12348－90）以控制工厂及有可能造成噪声污染的企业事业单位对外界环境噪声的排放，它规定了四类区域的厂界噪声的标准，具体内容见教材P58。
2.建筑施工场界噪声限值（GB12523－90）规定了不同施工阶段，与敏感区哉相应的建筑施工场地边界线处的噪声限值。
3.铁路及机场周围环境噪声标准（GB12525－90）与（GB9660－88）
5.2.4 环境质量标准
工业企业噪声卫生标准
该标准规定了工业企业噪声控制设计标准以及为达到这些标准所应采取的措施。当每天噪声暴露时间不足8h或工作地点的噪声超过标准时，噪声暴露时间按有关规定执行。对于非稳态噪声的工作环境或工作位置流动的情况，根据测量规范的规定，应测量等效连续A声级，或测量不同的A声级和相应的暴露时间，然后按如下的方法计算等效连续A声级或计算噪声暴露率，噪声暴露率是将暴露声级的时数除以该暴露声级的允许工作的时数，用公式表示为：
2.室内环境噪声允许标准与城市区域环境噪声标准见教材P63。
噪声与振动的测试和监测
噪声测量是对环境噪声进行监测、评价和控制的重要手段。由于振动是大多数噪声产生的原因，本身也是一种公害，因此，振动测量是噪声测量工作的一个组成部分。正确测量和分析噪声和振动，首先必须熟悉测量仪器的性能和作用，明确测量分析的目的，了解待测声场条件或振动测试条件，选择适当的测量方法和测量规范。
常用噪声测量仪器
常用的噪声测量仪器有声级计、积分声级计、频谱分析仪和滤波器、磁带记录仪、实时分析仪。
6.1.1声级计
声级计是根据国际标准或国家标准按照一定的频率计权和时间计权测量声压级和计权声级的仪器，是声学测量中最常用的基本仪器，可用来测量各种噪声；若将声级计上的传声器换成加速度传感器，声级计还可以用于振动的测量。
1.声级计的分类：声级计按照精度可以分成4种基本类型，即0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。在环境噪声测量中，主要使用Ⅰ型（精密型，基本误差为）和Ⅱ型（普通级，基本误差为）；按特殊用途分类：可分为脉冲、积分、噪声统计分析仪、噪声剂量计、噪声采集器等；按外表形状分为台式、便携式、袖珍式等多种形式。
声级计的构造和工作原理：
声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器、指示器等组成。
(1)传声器：这是一种将声压转换成电压的声电换能器，在声级计中，大多选用空气电容传声器和驻极体电容传声器。此外，由于传声器在声场中会引起声波的散射作用，特别会使高频段的频率响应受到明显影响。这种影响随声波入射方向的不同而变化。根据传声器在声场中的频率响应不同，一般分为声场型（自由场和扩散场）传声器和压强型传声器。测量正入射声波应彩扩散场型或压强型传1435klgfkj声器，如采用自由场传声器。
（2）放大器：有前置和后置放大器，简述它们的作用。
（3）衰减器：简述它的作用。
滤波器：它包括计权网络和滤波器，简述它们的作用。
声级计的主要附件：有防风罩、鼻形锥、延长电缆，简述它们的作用。
声级计的校准：为保证测量的准确性，声级计使用前后要进行校准，通常使用活塞发生器、声级校准器进行校准。
6.1.2 频谱分析仪和滤波器
在实际工作中，噪声一般都是由许多频率组合而成的复合声，而噪声的危害不仅与强度有关，而且与它的频率有关，为此需要了解噪声的频率组成，就要进行频谱分析，我们在前面已学过，若以频率为横坐标，以反映相应频率处声信号强弱的量（声压、声强、声功率级）为纵坐标，就可得到声音的频谱图，典型的频谱图有三种：线状谱、连续谱、复合谱。在进行频谱分析时，对线状谱声音可以测出单个频率的声压级或声强级，对于连续谱声音，则只能测出某个频率附近带宽内的声压级或声强级。具有对声信号进行频谱分析功能的设备叫频谱分析仪，它是由声级计和滤波器组合构成，核心是滤波器，它的作用是让频率在f1和f2间的所有信号通过，且不影响信号的幅值相位，同时，阻止频率在f1以下和f2以上的任何信号通过。
6.1.3 磁带记录仪
磁带记录仪是一种经常采用的现场测量信号记录储存仪器，可将噪声信号记录在磁带上，以便带回实验室进一步分析。
6.1.4 读出设备
噪声或振动测量的读出设备是相同的，它们的作用是让观观者得到测量结果，有三种方式：1）以指针或数字显示的方式直接读出；2）以几何图形的形式描画出来；3）数字打印机。这些测得的都是被测信号的有效值。
环境噪声监测方法
环境噪声测量的目的是对一个建筑物或某个区域乃至整个城市的环境噪声给予评价，环境噪声不论是空间分布还是随时间的变化都很复杂，要求监测和控制的目的也各不相同，因此对于不同的噪声可采用不同的监测方法。
6.2.1城市区域环境噪声测量
1.网格测量法
A：测点的选择
将要普查测量的城市某一个区域或整个城市划分成多个等大原正方格，网格要覆盖住被普查的区域或城市。每一网格中的工厂、每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之各不得大于网格面积的50%，否则视为该网格无效。有效网格总数多于100个。测点应在每个网格的中心（可在地图上作网格得到）网格中心点不宜测量（如建筑物、厂区内等）；应将测点移动到距离中心点最近的可测量位置上进行测量。
B：测量方法
分别在昼间（06：00－22）和夜间（22：00－次日6：00）于每个测点上进行A声级取样测量。昼间测量一般选在上午8：00到12：00，下午2：00到6：00，在此期间内任意时刻测得的噪声均代表昼间噪声；夜间测量一般选在晚上10：00到次日晨5：00，在此时间内任何时刻测得的噪声无代表夜间的噪声。测量时仪器的计权特性为“快”响应，一般按等时间间隔测量A声级，时间间隔不大于1秒，每次每个测点测量时间为10min，由测量数据可以计算得到10min的等效连续A声级。
C 评价方法
将全部测点的等效连续A声级做算术平均运算，所得的平均值代表某一区域或全市的噪声水平。该平均值可用所评价区域适用的区域环境噪声标准进行评价。
用测量数据还可分别绘制白天和夜间的噪声污染空间分布图，即交地测量到的连续等效A声级按5dB一档分级，用不同的颜色或阴影线表示每一档等效A声级，绘制在覆盖某一区域可城市的网格上，用于表示区域或城市的噪声污染分布情况。
2.定点测量法
在标准规定的城市建成区中，优化选取一个
或多个能代表某一区域或整个城市建成区环境噪声平均水平的测点，进行长期噪声定点监测，定点监测可进行24h连续监测，某一区域或城市昼间（或夜间）的环境噪声平均水平由下式计算： 式中：Li—第I个测点测得的昼间或夜间的连续等效A声级
Si---第I个测点所代表的区域面积
S――整个区域或城市的总面积
将每小时测得的连续等效A声级按时间排列，得到24h的时间变化图形，可用于表示某一区域或城市环境噪声的时间分布规律。
6.2.2 道路交通噪声测量
A：测点的选择
测点应选在市区交通干线一侧的人行道上，距马路沿20cm处。此处距两交叉路口应大于50m。交通干线是指机动车辆每小时流量不小于100辆的马路。这样该测点的噪声可以代表两路口间该段马路的噪声。
B：测量方法
测量时，使用声级计“慢”档，传声器置于测点上方距地面高度为1.2m，垂直指向马路。在规定的时间内每隔5S读取一瞬时A声级，连续读取200个数据，同时记录车流量（辆/h）。
C 评价方法
测量结果可参照有关规定绘制交通噪声污染图，并以全市各交通干线的等效声音级和统计声级的算术平均值，最大值和标准偏差来表示全市的交通噪声水平，并用以用城市间交通噪声的比较。交通噪声的等效声级和统计声级的平均值应采用加权算术平均的方法来计算，即
式中 l----全市交通干线的总长度,km
li----第I段干线的长度，km
Li---第I段干线测得的等效声级或统计声级
交通噪声的声级起伏一般能很好地符合正态分布，这时等效声级可用式来计算：Leq=L50+d2/60 式中d=L10-L90。标准偏差可用式。
6.2.3 城市环境噪声长期监测
6.2.4 机动车辆噪声测量方法
交通噪声是城市噪声的主要污染源，而交通噪声的声源是机动车辆本身及其组成的车流，机动车辆的噪声包括车外噪声、车内噪声和定置噪声，与城市环境密切相关的是车辆行驶时的车外噪声，因此。
A：测试环境
在测试中心周围25m半径范围内不应有大的反射物，测试跑道应有20m以上平直、干燥的沥青路面或混凝土路面，路面坡度不超过0.5%。
B：测点的选择
C：测试方法
6.2.5 工业企业噪声测量
工业企业噪声问题分为两类：一类是工业企业内部的噪声，另一类是工业企业对外界环境的影响。内部噪声又分为生产环境噪声和机器设备噪声。
1.生产环境噪声测量
2.机器噪声的现场测量
3.厂界噪声测量
6.3 振动及其测量方法
我们研究振动用振动位移、振动速度、振动加速度来描述它，三者存在简单的关系：
振动位移：
振动速度：
振动加速度：
因此我们测量振动也是测量这三个因素中的一个，振动的测量系统与声学测量系统的主要区别是将加速度计及其前置放大器来代替电容传声器和传声器前置放大器，测量振动用传感器可以是位移传感器、速度传感器或加速度传感器，使用最普遍的是电加速度传感器。振动测量可以使用常用的声学测量仪器或专用的振动计，用声学测量仪器测量时要注意以下三点：
（1）声学测量的下限截止频率大多置于10Hz，而振动测量的下限截止频率 需要置于2Hz。
振动量的单位通常采用绝对值而不是分贝，两者之间需要进行换算 。
声学测量中所使用的A、B、C、D主观评价计权网络是根据人耳的特性而确定的，在振动测量中需要另外的专用计权网络。
第七章：环境噪声影响评价
第一节 环境噪声评价基础
一、声级
1声压级
2 声强级
3声功率级
三、环境噪声评价量
1. A声级
2等效连续A声级
3昼夜等效声级
4统计噪声级
统计噪声级是指某点噪声级有较大波动时，用于描述该点噪声随时间变化状况的统计物理量。一般用L１０、Ｌ５０、Ｌ９０表示。
L１０ 表示在取样时间内10%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均峰值。
L５０ 表示在取样时间内50%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均中值。
L９０ 表示在取样时间内90%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均底值。
5计权有效连续感觉噪声级
计权有效连续感觉噪声级用于评价航空噪声，其特点在于既考虑了在24h的时间内，飞机通过某一固定点所产生的总噪声级，同时也考虑了不同时间内的飞机对周围环境所造成的影响。中国现行的《机场周围区域环境飞机噪声标准》即规定采用此法进行评价。
四、噪声在传播过程中的衰减
噪声从声源传播到受声点，因传播发散、空气吸收、阻挡物的反射与屏障等因素的影响，会使其产生衰减。为了保证噪声影响预测和评价的准确性，对于由上述各因素所引起的衰减值需认真考虑，并选择相应模式进行计算，不能任意忽略。
第二节 环境噪声现状调查与测量
一、环境噪声现状调查
1环境噪声现状调查目的
环境噪声现状调查的目的是：使评价工作者掌握评价范围内的噪声现状；向决策管理部门提供评价范围内的噪声现状，以便与项目建设后的噪声影响程度进行比较；调查出噪声敏感目标和保护目标、人口分布；为噪声预测和评价提供资料。
2环境噪声现状调查内容与方法
采用收集资料法或现场调查和测量法，了解和掌握：
评价范围内现有噪声源种类、数量及相应的噪声级；
评价范围内现有噪声敏感目标、噪声功能区划分情况；
评价范围内各噪声功能区的环境噪声现状、各功能区环境噪声超标情况、边界噪声超标状况以及受噪声影响人口分布。
二、环境噪声现状测量
1噪声测量仪器和测量环境条件
(1)测量仪器
噪声测量，应使用GB3875—83《声级计电声性能及测试方法》或IEC651《声级计》规定的2型或性能优于2型的声级计及性能相当的其它声学仪器；若噪声评价工作等级为一级或二级，必须使用积分声级计或具有相同功能的其它测量仪器测量等效连续A声级；若噪声评价工作等级为三级，也可用非积分式声级计测量连续等效A声级。
(2)测量在室外测量时，声级计的传声器应加防风罩；室外测量的气象条件应满足无雨、无雪、风力＜4级(5.5m/s)。
3环境噪声现状测量点布设原则
(1) 现状测点布置一般要覆盖整个评价范围，重点布置在现有噪声源对敏感区有影响的那些点上。
(2) 对于建设项目包含多个呈现点声源性质(声源波长比声源尺寸大得多的情况下，可以认为是点声源)的情况，环境噪声现状测量点应布置在声源周围；靠近声源处测量点密度应高于距声源较远处的测点密度。
(3) 对于建设项目呈现线状声源性质(许多点声源连连续地分布在一条直线上，如，繁忙的道路上的车辆流，可以认为是线声源)的情况，应根据噪声敏感区域分布状况和工程特点确定若干噪声测量断面，在各个断面上距声源不同距离处布置一组测量点(如15m、30m、60m、120m、240m)。
(4) 对于新建工程，当评价范围内没有明显的噪声源(如没有工业噪声、道路交通噪声、飞机噪声和铁路噪声)且声级较低(＜50dBA＝，噪声现状测量点可以大幅度减少或不设测量点。
(5) 对于改、扩建工程，若要绘制噪声现状等声级图，也可以采用网格法布置测点。如机场工程，为了绘制噪声现状WECPNL等值图，可在主要飞行航迹下离跑道两端不超过15km，侧向不超过2km范围内用网格法布设测点，跑道方向网格可取1～2km，侧向取0.5km。
4环境噪声现状测量要求
(1)测量量
① 环境噪声测量量为A声级及等效连续A声级；高声级的突发性噪声测量量为最大A声级及噪声持续时间；机场飞机噪声的测量量为计权等效连续感觉噪声级(WECPNL)；
② 噪声源的测量量有倍频带声压级、总声压级、A声级、线性声级或声功率级、A声功率级等；
③ 对较为特殊的噪声源(如排气放空等)应同时测量声级的频率特性和A声级；
④ 脉冲噪声应同时测量A声级及脉冲周期。
(2)测量时段
① 应在声源正常运转或运行工况的条件下测量；
② 每一测点，应分别进行昼间、夜间的测量；
③ 对于噪声起伏较大的情况(如道路交通噪声、铁路噪声、飞机机场噪声)，应增加昼间、夜间的测量次数。
三、环境噪声现状评价
环境噪声现状评价的主要内容有：
(1)评价范围内现有噪声敏感区、保护目标的分布情况、噪声功能区的划分情况等；
(2)环境噪声现状的调查和测量方法：包括测量仪器、参照或参考的测量方法、测量标准、测量时段、读数方法等；
(3)评价范围内现有噪声源种类、数量及相应的噪声级、噪声特性、主要噪声源分析等；
(4)评价范围内环境噪声现状，包括①各功能区噪声级、超标状况及主要噪声源；②边界噪声级、超标状况及主要噪声源；
(5)受噪声影响的人口分布。
第三节 工矿企业环境噪声影响评价
一、评价区范围划分
工矿企业的环境噪声影响评价区的范围，一般以厂界区为标准，若厂界外附近遇有敏感目标时应适当放大，一般外延至100—300m范围内。
二、基础资料的收集
评价所需的基础资料包括工程概况、噪声源声学数据和自然环境条件三部分。
1工程概况
重点收集建设规模、产品方案、生产方式、设备类型及数量、机械化装备水平、自动化程度、占地面积、职工人数、运输方式及机动车流量等资料。
2噪声源声学数据
重点收集发声设备的声学参数，如声功率级。
3自然环境条件
重点了解社会经济结构及人口分布、交通、地理环境、气象条件等。
三、噪声现状水平调查
改扩建项目需调查现有车间和厂区的噪声现状；新建项目需调查厂界及评价区域内的噪声水平。一般可依据工业企业噪声测量规范、工业企业厂界噪声标准及测量方法、城市区域环境噪声测量方法进行。
1现有车间的噪声现状调查
重点调查处于85dB(A)以上的噪声源。调查方法按《工业企业噪声调查规程(草案)》的有关规定进行。测量仪器采用精密声级计或积分式声级计。
2厂区噪声水平调查
采用点阵法，每隔10~50m(大厂每隔50~100m)划正方网格，每个网格的交点即为测点，若测点位置遇有建筑物、河沟等障碍时，可改到旁边易测位置。
敏感点和声源附近的测点应加密。测量时间应安排在8—12时，14—18时，22—6时，并且要选择在生产正常阶段和无雨无雪的天气。测量时要把传声器放置到距地高大于12m处。如果测量时的风力超过三级，应加防风罩，大风天气应停止测量。
3厂界噪声水平调查
测点布置：也是采用点阵法。测点间距，中小项目取50~110m；大型项目取100~300m。对厂外可能造成重大影响的地段，应作为测量重点。如果厂界遇有围墙，则测点应选在法定厂界上，若厂界围墙紧靠厂内建筑物，或以建筑物墙体作围墙时，则测点位置应选在墙内3.5m处(或在围墙以上)；
4生活居住区噪声水平调查
将生活区按250×２５０ｍ划成网格，每个网格中心设噪声测点。若中心位置遇有建筑物、河流等障碍不易测量时，可将测点移至近旁可测位置。若生活区受交通噪声影响，则应在主要交通干线两侧和交通要道处建筑物外1m处增设若干测点，同时记录车流量(辆/h)。如果生活区属于特殊住宅区或噪声敏感区，应进行昼夜24h连续测量，给出昼夜等效噪声。
四、环境噪声影响预测
1预测点的布置
为了便于比较敏感点的噪声水平变化情况，影响预测的各受声点均选择在现状监测点的同一位置。新建项目还应在生活规划区及噪声敏感点布设受声点。
2声能衰减的模式化处理
对拟建项目的噪声源辐射噪声的影响按下述原则进行模式化处理。简化计算工作，抓住主要影响因素，噪声源只统计85dB(A)以上的高噪声发声点。在满足工作精度的前提下保留一定的安全系数，预测计算中要考虑厂区内各声源所在的厂房围护结构的屏蔽效应和声源至受声点的距离衰减，以及空气吸收等主要衰减因子，可以忽略地面效应。雨雪、雾和温度等影响因素，因所引起的衰减值很小，可以不计。各噪声源强只考虑常规降噪措施。
4预测项目及内容
厂界环境噪声影响预测：各受声点的噪声预测值应为背景噪声值与新增噪声值的叠加和。对于改扩建工程，若有声源拆除时，应相应减掉。计算通式如下：
预测值=(背景值)+(新增值)-(拆除值)
厂界外噪声敏感点的预测：使用类似方法给出各计算点的预测值，如果预测值超过环境噪声标准要求，应结合控制措施最好进行复测。
五、环境噪声影响评价
评价要点应最终着重说明下列问题：
根据评价大纲审定的环境噪声标准和受声点功能要求，评述影响程度和范围；
分析超标的原因；
评述设备选型、总图布置以及控制措施方案的合理性与可行性；
必须增加的控制措施建议。
第四节 环境噪声污染防治措施
为了消除或减轻噪声对环境的污染，必须采取措施对噪声予以控制。控制的方法主要是两个方面，一是加强环境管理；二是对噪声的产生和传播采取工程技术措施予以限制。由于构成声音的三个要素是声源、传声媒质和接受器。对噪声进行控制，也必须从这三个环节入手。
一、声源噪声控制措施
生产性噪声来源于工业企业中的各种机械设备的振动。这些噪声有的直接通过空气向外传播，称为空气声。有的沿着地基、楼板传播，并激发建筑物的地板、墙壁、门窗等结构振动，再次向空中辐射噪声，这种通过固体传导的声叫固体声。在设计或改造这些机械设备时，就应充分考虑到可能产生的噪声影响，在经济、技术等条件允许的情况下，通过改进设备结构、改变传动装置、选用新型材料(如内耗大的高分子材料、高阻尼合金等)、提高加工精度和装配质量、改革工艺和操作方法等手段，设计制造出先进新颖的低噪声机械设备。这是控制声源噪声的最根本措施。控制声源噪声的另一个重要措施，就是采取有效的隔振、阻尼和消声技术，限制其固体声和空气声的辐射。隔振、阻尼和消声技术是噪声控制工程的重要技术之一。
二、噪声传播途径的控制措施
在噪声传播的途径上降低噪声、减轻噪声对环境的影响所采取的措施很多，根据噪声传播的特点，可采取合理布局，“闹静分开”的原则，将噪声源设置在对人们工作、学习和生活影响最小的地方，如将工业区、商业区和居民区分开。利用地面建筑物或自然地形也可阻挡噪声的传播。利用声源的方向性，将其声级最高的方向指向对人们休息、工作影响最小的方向。利用宽厚的绿化带对限制噪声的传播也有一定效果。除此以外，在工业企业里，采取吸声和隔声的方法也是降低室内噪声和限制生产性噪声向外辐射的有效措施。吸声和隔声技术也是噪声控制工程的重要技术之一。
三、对接受者进行防护
接受者指的是由于职业的原因必须在强噪声的环境下工作的人。因为噪声对人体健康的危害主要是听觉本身和由听觉引起的，因此防护的措施主要是利用隔声的办法阻挡噪声传入人耳。常用的隔声防护用具有耳塞、防声棉、耳罩、防声头盔等，这些用具一般可隔声10～30dB左右。
四、确定噪声控制方案
在前面各项工作的基础上，根据声源实际情况，要慎密地确定控制噪声的具体方案。一般来说，欲控制固体声的传播，可采用隔振减振的方法；要减少声源直接辐射的空气声，可采用阻尼的办法；要降低车间(房间)内的混响声，可采用吸声的办法；要控制直达声的影响范围，除阻尼办法外还可给声源加装隔声罩；要减少车间内噪声对车间外环境的影响，可加强墙体的隔声处理等等。任何方案的确定，都必须根据控制目的、现场情况、声学效果作综合考虑，做到经济合理、技术可行、效果明显、便于操作人员的工作设备正常运行。所采取的措施可以是单项的、也可以是多项的或综合的。不论是什么措施，确定后都应对其预期的控制结果进行估算，有的还必须进行实验避免失误和浪费。
五、区域环境噪声综合整治
根据城市声学功能区划分结果、各功能区环境噪声控制目标以及噪声预测结果，确定各功能区环境噪声降低值，制定区域环境噪声的控制措施。一是根据噪声控制小区建设计划，逐步扩大噪声控制小区覆盖率；二是规定工厂和建筑工地与其它区域的边界噪声值，对超标者要求限期治理；三是从技术改造、管理对策、法律法规及经济手段等方面综合制定交通噪声整治措施。
噪声控制技术
噪声按传播途径可分为固体声、气体声、液体声，但在噪声控制中主要涉及到气体声与固体声，特别是气体声。噪声控制的基本程序是从声源调查入手，通过传播途径分析、降噪量确定等一系列步骤再选定最佳方案，最后对噪声控制工程进行评价。本篇主要讲述声学控制技术。
噪声控制的基本程序框图如下图所示：
第一章 吸声和室内声场
室内声学的一些基本知识
1.1.1室内声场和扩散声场
声在室内声场的传播规律要比自由声场复杂得多，除了声源发出的声音构成直达声场外，还存在室内壁面和各类物体、包括人员产生的反射声场。许多噪声控制问题，往往涉及的是室内声源形成的室内声场。解决这一类问题必须了解室内声学的一些基本知识。
室内声场
为便于研究，通常把房间内的声场分解成两部分：从声源直接到达受声的直达声形成的声场叫直达声场；经过房间壁面一次或多次反射后到达受声点的反射形成的声场叫混响声场。
由于壁面的声学性质不可能处处均匀，房间形状一般也不规则，室内人和物对声音的反射现象更是十分复杂，声音经过多次反射，室内声场中声音的传播规律和露天半自由声场强烈地依赖于房间的大小和房内各个表面的反射性质。
扩散声场
扩散声场是指有声源的房间内，声能量密度处处相等，并且在任何一点上，从各个方向传来的声波几率都相等的声场。在这种理想化的声场中，声波的相位是无规则的。一般情况下，对于所有内壁面均光滑、坚硬，并且天花板、四壁为一定不规则形状的大房间，声源在室内产生的声场非常接近扩散声场。
平均自由程
声波在房间内两次相邻反射间的路程称作自由程，对于一个房间，自由程的平均值叫平均自由程。理论和试验证明，在扩散声场中，平均自由程与房间形状、声源位置无关，可用下式表示：d=4V/S,式中d为平均自由程，单位为米；V为房间容积，S为房间内表面总面积。当声速为c时，声波传播一个自由程所需时间τ为：τ=d/c=4V/cS，故单位时间内平均反射次数n为：n=1/τ=cS/4V
1.1.2 平均吸声系数与室内声音衰减
1.平均吸声系数
声波在室内碰到壁面(包括天花板与地板)时，一部分入射声波要被壁面吸收，其他部分发生反射。被壁面吸收的能量与入射能量的比值称为壁面的吸声系数αi。在扩散声场中，声能向各方向的传递几率相同，因此吸声系数应是对所有入射角的平均结果。可用下式表示：。平均吸声系数实际上表示房间壁面单位面积的平均吸声能力，也称单位面积的平均吸声量。由于反射声的存在，同样声源条件，室内声场要远高于自由声场。
2.室内声音的衰减及混响、混响时间的计算
当声源开始向室内辐射声能时，声波在室内空间传播，当遇到壁面时，部分声能被吸收，部分被反射；在声波的继续传播中多次被吸收和反射，在空间就形成了一定的声能密度分布。随着声源不断供给能量，室内声能密度将随时间而增加，这就是室内声能的增长过程。可用下式表示：
当声场处于稳态时，若声源突然停止发声。室内受声点上的声能并不立即消失，而要有一个过程。首先是直达声消失，反射声将继续下去。每反射一次，声能 吸收一部分，因此，室内声能密度逐渐减弱，直到完全消失，这一过程称为“混响过程”或“交混回响”，用下式表示：，由上式可见，在衰减过程中，D(t)随t的增加而减小。室内总吸声量A越大，衰减越快，房间容积V越大，衰减
越慢。
1.1.3 扩散声场中的声能密度和声压级
1.直达声场
设点声源的声功率是W，在距点声源r处，直达声的声强为：，式中Q为指向性因子。据I=p2/ρc，D=p2/ρc2得距点声源r处直达声的声压及声能密度分别为： ，相应的声压级为。
2.混响声场
在混响声场中，单位时间声源向室内贡献的混响声为W(1－α),设混响声能密度为Dr，则总混响声能为DrV，每反射一次，吸收，每秒反射cS/4V次，则单位时间吸收的混响声能为，当单位时间声源贡献的混响声能与被吸收的混响声能相等时，达到稳态，即：W(1－α)= ，因此，达到稳态时，室内的混响声能密度为：，设房间常数，由此得到，混响声场中的声压，相应的声压级为。
3.总声场
把直达声场和混响声场叠加，就得到总声场。总声场地的声能密度D为：
总声场的声压平方值为
总声场的声压级为
从上式可看出，由于声源的声功率级是给定的，因此房间中各处的声压级的相对变化就由右式第二项10lg（Q/4πr2+4/R）决定。当房间的壁面为全反射时，为0，房间常数也为0，房间内声场主要为混响声场；当为1，房间常数R为无穷大，房间内只有直达声，类似于自由声场。对于一般的房间，总是介于上述两种情况之间，房间常数大致在几十到几行之间。
4.混响半径
由上式可知，在声源的声功率级为定值时，房间内的声压级由受声点到声源距离r和房间常数R决定。当受声点离声源很近时，Q/4πr2远大于4/R,室内声场以直达声为主，混响声可以忽略；当受声点离声源很远时，Q/4πr2远小于4/R，室内声场以混响声为主直达声可以忽略，这声压级与距离无关；当Q/4πr2=4/R时，直达声与混响声的声能相等，这时候的距离r称为临界半径，记为rc,，当Q=1时的临界半径又称为混响半径。因为吸声降噪只对混响声起作用，当受声点与声源的距离小于临界半径时，吸声处理对该点的降噪效果不大；反之，当受声点离声源的距离大大超过临界半径时，吸声处理才有明显的效果。
1.1.4 混响和混响时间的计算
1.混响
通常将一次与多次反射声的叠加称为混响，在混响声场中，由于4/R>>Q/4πr2，则混响声场中的声压级为Lp=Lw+10lg（4/R）或Lp=Lw－10lgR+6。
例题：某机器其指向特性为1，在2000Hz倍频中声功率级为120dB（A）,机器在一小房间内运转，此房间在2000Hz倍频带中的房间常数为9.29m2。求：
在该混响声场中的声压级；
高于混响声声压级1 dB（A）的空间点距机器多远？
解：(1)由Lp=Lw－10lgR+6得Lp=120－10lg9.29+6=116dB
（2）由再依已知条件对唯一的未知数r求解，得
代入已知条件求得r=1.06米
2.混响时间
混响的理论是赛宾在1900年提出的，混响时间的定量计算，迄今为止在厅堂音质设计中仍是重要的音质参量，虽然后来有几位声学专家导出了另外的混响时间的理论公式，但在实际工程中仍应用赛宾的公式。当室内声场达到稳态后，声源突然停止发声，室内声能密度衰减到原来的百万之一，即声压级衰减60dB所需要的时间，记作T,单位为秒。计算公式为：式中V---房间容积，m3；A---室内总吸声量，m2,A=S。适用条件：室内声音频率低于2000Hz，<0.2。
1.1.5 吸声降噪量
在混响声场中，改变房间常数可改变室内某点的声压级，设R1、R2分别为室内设置吸声装置前后的房间常数，则距声源中心r处相应的声压级Lp1、Lp2分别为：
吸声前后的声压级之差，即为吸声降噪量，为：
当受声点离声源很近，即在混响半径以内的位置上，Q/4πr2远大于4/R时，的值很小，也就是说在靠近噪声源的地方，声压级的贡献以直达声为主，吸声装置只能降低混响声的声压级，所以吸声降噪的方法对靠近声源的位置，其降噪量是不大的。对于离声源较远的受声点，即处于混响半径以外的区域，如果Q/4πr2远小于4/R，且吸声处理前后的面积不变的条件，则上式可简化为：
此式适用于远离声源处的吸声降噪时的估算，对于一般室内稳态声场，如工厂厂房，都是砖及混凝土砌墙、水泥地面与天花板，吸声系数都 很少，因此有，则上式又可简化为：，一般的室内吸声降噪处理可用此式计算，利用此式的困难在于求取平均吸声系数麻烦，利用吸声系数和混响时间的关系，上式又可简化为，式中T1和T2分别为吸声处理前后的混响时间，由于混响时间可以用专门的仪器测得，所以用上式计算吸声降噪时，就免降了计算吸声系数的麻烦和不准确。
例题：某房间几何尺寸为25m×10m×4m，室内中央设置一无指向性声源，测得1000Hz时室内混响时间 为2秒，距声源10m的接收点处该频率的声压级为87dB，仿拟彩吸声处理，使该噪声降为81dB。试问该房间1000Hz的混响时间降为多少？并估算室内应达到的平均吸声系数。
解：(1)依题意，噪声降低量为
由得
(2)由得
1.2 吸声材料
一般将能够吸收较多声能的材料称为吸声材料，将能够吸收较多声能的结构称为吸声结构。吸声处理可使一般室内噪声降低约为3-5dB，使混响声很重的车间降噪6-10dB。在隔声和消声等其他噪声处理技术中，吸声材料或吸声结构也得到广泛应用，所以吸声是一种最基本的降低噪声的技术措施。
1.2.1 吸声基本知识
1.吸声系数α(画图说明)
吸声系数是指材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，可用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性，计算式为：，式中Ei—入射声能；Eα—被材料或结构吸收的声能；Er—被材料或结构反射的声能；r—反射系数。由上式可见，当入射声波被完全反射时，，表示无吸声作用；当入射声波完全没有被反射时，，表示完全吸收；一般材料的吸声系数α都在0和1之间，即0﹤α﹤1，α值越大，表示吸声性能越好，它是目前表征吸声性能最常用的参数。吸声系数是频率的函数，同一种材料，对于不同的频率，具有不同的吸声系数。通常当吸声系数α≥0.2时，材料才能被称为吸声材料。
2.吸声量
吸声量也称为等效吸声面积，其数值为吸声系数与吸声面积的乘积，可用下式表示：
A=αS
式中A---吸声量，m2; α—某频率声波的吸声系数；S---吸声面积，m2。
若房间中有敞开的窗，而且其边长远大于声波的波长，则入射到窗口上的声能几乎全部传到室外，不再有声能反射回来。这敞开的窗，即相当于吸声系数为1的吸声材料。房间中的其他物体如家具、人等等，也会吸收声能，而这些物体并不是房间壁面的一部分。因此，房间总的吸声量A可以表示为：，式中第一项为所有壁面吸声量的总和，第二项是室内各个物体吸声量的总和。
3.吸声材料与吸声结构的选用要求
在选择吸声材料与吸声结构时，要考虑以下因素：
在尽可能宽的频带范围内对吸声系数要求高，吸声性能要长期稳定可靠；
有一定的软科学强度，不易破碎、耐用、不易老化；
表面适于装饰，易于清洗；
防潮、防火、耐腐蚀、防蛀、不易发霉、不易燃烧、不腐蚀构架；
质轻，容重小，易于更换、维修；
无特殊气味、无损于人体健康，符合环境保护要求；
价格便宜。
4.吸声系数的测量
测量的方法有混响室方法和驻波管方法。我们只要明白有这两种方法就行，至于怎样测量，你们自己书。
1.2.2 吸声材料的分类
教材上把吸声结构也归为吸声材料，我认为不妥，吸声结构是利用吸声材料经过一定的加工形成了一定的结构。
根据吸声机理可以把吸声材料分为多孔吸声材料、柔性吸声材料和膜状吸声材料三大类。
(一).多孔吸声材料
在材料表面和内部有无数的均匀颁的微细孔或微间隙，这些孔隙互相贯通并且向外张开，使声波易于进入微孔或微间隙内，这种吸声材料称作多孔吸声材料。
吸声机理
多孔吸声材料的构造特征是在材料中有许多微小的间隙和连续的孔洞，这些间隙和孔洞具有一定的通气性能。多孔吸声材料衰减声能有两个原因：一是当声波经过材料表面引起空隙内部空气振动时，空气与固体经络间产生相对运动。由于空气的粘滞性产生相应的粘滞阻力，使振动空气动能不断转化成为热能，从而使声波能量衰减；二是声波通过时发生空气绝热压缩升温，与多孔材料的热交换和热传导也衰减声能。
种类
根据多孔吸声材料的形状，可以将多孔吸声材料分为泡沬型、纤维型、颗粒型三类。泡沬型材料的表面与内部皆有无数互相連通的微孔，其材质一般由聚氨脂泡沬塑料、微孔橡胶等制成。纤维型材料包括毛、木丝、甘蔗纤维、化纤维、玻璃棉、矿物棉、金属纤维等有机和无机纤维材料，其中的超细玻璃棉是最常用的一种多孔吸声材料，金属纤维是最新研制并得到 应用的多孔吸声材料。颗粒状材料 有膨胀珍珠岩、蛭石混凝土和多孔陶土。
多孔吸声材料在使用时一般需要护面层保护，防止失散。护面层材料可以是玻璃丝布、金属丝网、纤维板等透声材料，内填以松散的厚度为5～10cm的多孔吸声材料。为防止松散的多孔材料下沉，常选用透声织物缝制成袋，再内填吸声材料。为保持固定几何形状并防止机械损伤，在材料间要加木筋条(木龙条)加固，材料外表面加穿孔罩面板保护。常用的护面板材为木质纤维板或薄塑料板。
吸声特性
多孔吸声材料的吸声特性主要受入射声波(频率和入射角)和材料性质的影响，一般对高频声吸收效果好，低频声吸收效果较差。因为低频声波激发微孔内空气与筋络的相对运动少，磨擦损失少，因而声能损失少；而高频声容易使使之快速振动，从而消耗较多的声能，所以多孔吸声材料常用于高、中频噪声的吸收。
多孔吸声材料的特性除与本身内在的特性有关外，还与材料的使用条件有关，如单位体积重量、厚度以及构成吸声板的结构形式，使用时的温度、湿度等。
4.吸声特性的影响因素
影响多孔材料的吸声特性的主要因素是材料的孔隙率、空气流阻和结构因子。其中以空气流阻最为重要。空气流阻是指在稳定气流状态下，吸声材料中压力梯度一气流线速度之比，它反映了空气通过多孔材料时阻力大小。单位厚度材料的流阻，称为比流阻。
密度 改变材料的密度，等于改变了材料的空隙率(包括微孔数目与尺寸)和流阻。因此对于某一种多孔吸声材料都有一最佳值。
厚度 当多孔吸声材料的厚度增加时，对低频声的吸收增加，对高频声影响不大。对一定的多孔材料，厚度增加一倍，吸声频率特性曲线的峰值向低频方向近似移动一个倍频程。在实用中，考虑经济及制作的方便，对于中、高频噪声，一般可采用2～5cm厚的常规成形吸声板；对低频吸声要求较高时，则采用5～10cm厚。
背后空气层 若在材料层与刚性壁之间留一定距离的空腔，可以改善对低频声的吸声性能，作用相当于增加了多孔材料的厚度，且更为经济，通常 空腔增厚，对吸收低频声有利。当腔深近似于入射声波的1/4波长时，吸声系数最大，当腔深为1/2波长或其敕倍数时，吸声系数最小。实用时，过厚，常取腔深为5-10cm。
温、湿度的影响 使用过程中温度升高会使材料的吸声性能高频向高频方向移动，温度降低向低频方向移动。所以在使用时，应注意该材料的温度适用范围。温度增大会使孔隙内吸水时增加，堵塞材料上的细孔，使吸声系数上降，而且是先从高频开始，因此对于湿度较大的车间或地下建筑的吸声处理，应选用吸水量较小的耐潮多孔材料，如防潮超细玻璃棉毡与矿棉吸声板等。
气流的影响 当将多孔吸声材料用于通风管道和消声器内时，气流易吹散多孔材料，影响吸声效果，甚至飞散的材料会堵塞管道，损坏风机叶片，造成事故。应根据气流速度大小选择一层或多层不同的护面层。
(二)柔性吸声材料
柔性吸声材料内部一般具有许多微小而独立的气孔，基本上没有通气性能，但却具有一定的弹性。柔性吸声材料的吸声机理是，当声波入射到柔性吸声材料的表面时，很难透入到材料的内部，柔性吸声材料只作整体的振动，因材料内部存在一定的磨擦而消耗了声能，引起声波的衰减。
(三)板状与膜状吸声材料
板状材料是将胶合板、硬质板、石膏板、石棉水泥板等板材固定 在框架上，并在其背后设置空气层。膜状材料是指聚乙烯薄膜或几乎没有通气性能的帆布等材料，由于它们的刚度很小，在受拉情况下处于张紧状态且具有一定的弹性。
两种材料的吸声机理很相似，当入射声波的频率同材料的固有频率一致时，两种材料都会发生共振，并引起内部磨擦而消耗声能。板状或膜状材料所构成的吸声结构可用于吸收低频噪声，其共振频率为 式中f0—共振频率，Hz；
D----板或膜后的空气层厚度，cm。
1.3 吸声结构
利用共振原理做成的吸声结构叫做共振吸声结构。它基本分为三种：薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构、微穿孔板共振吸声结构。主要适用于对中、低频噪声的吸收。
1.3.1薄板共振吸声结构
1.构造
将薄的塑料、金属或胶合板等材料的周边固定在框架(称为龙骨)上，并将框架牢牢地与刚性板壁相结合，这种由薄板与板后的封闭空气层构成的系统就称为薄板共振吸声结构。(图见李家华66面)。
2.吸声机理
薄板共振吸声结构实际近似于一个弹簧和质量块振动系统。薄板相当于质量块，板后的空气层相当于弹簧，当声波入射到薄板上，使其受激振动后，由于板后空气层的弹性、板本身具有的劲度与质量，薄板就产生振动，发生弯曲变形，因为板的内阻及板与龙骨间的磨擦，便将振动的能量转化为热能，从而消耗声能。当入射声波的频率与板系统的固有频率相同时，便发生共振，板的弯曲变形量大，振动最剧烈，声能也就消耗最多。
3.吸声特性及其改善
弹簧振子的固有频率由下式计算：，式中f0为固有频率，K为弹簧刚度，M为振动物体的质量。薄板振动系统的劲度决定于板、空气层以及安装的状况。由声学原理可以导出薄板吸声结构的共振频率的近似计算式：，式中c为声速、ρ0空气密度、m为板的面密度、h为板后空气层厚度。单位面积板材所具有的质量称作面密度：，式中t为板厚(m)，为板密度(kg/m3)。由上式可知，薄板共振结构的共振频率主要取决于板的面密度与背后空气层的厚度，增大m或h，均可使f0下降。衫中，薄板厚度通常取3-6mm，空气层厚度一般取3-10cm，共振频率多在80-300Hz之间，故通常用于低频吸声。
若在薄板与龙骨的交接处放置增加结构阻尼的软材料，如海棉条、毛毪等，或在空腔中适当悬挂矿棉、玻璃棉毪筀袞声材料，可使薄板共振结构的吸声性能得到明显改善。
1.3.2 穿孔板共振吸声结构
在薄板上穿以小孔，在其后与刚性壁之间留一定深度的空腔所组成的吸声结构称为穿孔板共振吸声结构。按照薄板上穿孔的数目分为单孔和多孔共振吸声结构。
1.单孔共振吸声结构
结构
单孔共振吸声结构又称作“亥姆霍兹”共振吸声器或单腔共振吸声器。它是一个封闭的空腔，在腔壁上开一个小孔与外部空气相通的结构（图6-5（b）（c）），可用陶土、煤渣等烧制或水泥、石膏浇注而成。
吸声机理
单孔共振吸声结构也可比拟为一个弹簧与质量块组成的简单振动系统，开孔孔颈中的空气柱很短，可视为不可压缩的流体，比拟为振动系统的质量M，声学上称为声质量；有空气的空腔比作弹簧K，能抗拒外来声波的压力，称为声顺；当声波入射时，孔颈中的气柱体在声波的作用下便象活塞一样做往复运动，与颈壁发生磨擦使声能转变为热能而损耗，这相当于机械振动的磨擦阻尼，声学上称为声阻。声波传到共振器时，在声波的作用下激发颈中的空气柱往复运动，在共振器的固有频率与外界声波频率一致时发生共振，这时颈中空气柱的振幅最大并且振速达到最大值，因而阻尼最大，消耗声能也就最多，从而得到有效的声吸收。
吸声特性
“亥姆霍兹”共振器的使用条件必须是空腔小孔的尺寸比空腔尺寸小得多，并且外来声波波长大于空腔尺寸。这种吸声结构的特点是吸收低频噪声并且吸收频带较窄(即频率选择强)，因此多用在有明显音调的低频噪声场合。若在颈口下放置一些诸如玻璃棉之类的多孔材料，或加贴一薄层尼龙布等透声织物，可以增加颈口部分的磨擦阻力，增宽吸声频带。单腔共振体的共振频率一般由下式求出：式中S为孔颈开口面积，m2;c为声速，一般取340m/s；V为空腔容积；lk为小孔有效颈长，m;若小孔为圆形：，式中l为颈的实际长度（即板厚度）米，d为颈口的直径米
2.多孔穿孔板共振吸声结构
A）构造与吸声机理
多孔穿孔板共振吸声结构通常简称为穿孔板共振吸声结构，它是在板材上，以一定的孔径和穿孔率打上孔，背后留有一定厚度的空气层，图见教材130面。这种吸声结构实际 上可以看作是由单腔共振吸声结构的并联而成。穿孔板共振吸声结构的共振频率是： 式中h为板后空气层厚度，也是空腔的深度，P为穿孔率，即穿孔面积与总面积之比，圆孔正方形排列时，P=πd2/4B2;圆孔等边三角形排列时，P=πd2/2,其中d为孔径，B为孔中心距。当空腔内壁贴多孔材料时lk=l+1.2d。
由上两式可看出，板的穿孔面积越大，吸声的频率越高；空腔越深或板越厚，吸声的频率越低，一般穿孔板共振吸声结构主要用于吸收低、中频噪声的峰值，吸声系数约为0.4－0.7。
设在f0处的最大吸声系数为α，则在f0附近能保持吸声系数为α/2的频带宽度Δf为吸声带宽。穿孔板吸声频带较窄，通常仅几十赫到二、三百赫。吸声系数高于0.5的频带宽度Δf可由下式计算：，式中λ0是与共振频率f0相对应的波长；h为空腔深（板后的空气层厚度）。由上式可知，穿孔板共振吸声结构的Δf与腔深h有很大的关系，而腔深又影响共振频率的大小，故需合理选择腔深。工程上一般取板厚2－5mm，孔径2－4mm，穿孔率1%－10%，空腔深以10－25cm为宜。
为增大吸声系数与提高吸声带宽，可采取以下办法：
穿孔板孔径取偏小值，以提高孔内阻尼；
在穿孔板后蒙一薄层玻璃丝布等透声纺织品，以增加孔颈磨擦；
在穿孔板后面的空腔中填放一层多孔吸声材料，材料距板的距离视空腔深度而定，腔很浅时，可贴紧穿孔板；
组合几种不同尺寸的共振吸声结构，分别吸收一小段频带，使总的吸声频带变宽。
采用不同穿孔率，不同腔深的多层穿孔板结构。
例题
微穿孔吸声结构
为克服穿孔板共振吸声结构吸声频带较窄的缺点，我国著名声学家马大猷教授于60年代研制成了金属微穿孔吸声结构。
A）结构 在厚度1mm的金属薄板上，钻出许多孔径小于1mm的小孔（穿孔率为1%－4%），将这种孔小而密的薄板固定在刚性壁面上，并在板后留以适当深度的深腔，便组成了微穿孔板吸声结构。薄板常用铝板或钢板制做，因其板特别薄与孔特别小，为与一般穿孔板共振吸声结构相区别，故称作微穿孔板吸声结构。它有单层、双层与多层之分。
B）吸声机理与吸声特性
微穿孔板吸声结构实质上仍属于共振吸声结构。因此吸声机理也相同，利用空气柱在小孔中的来回磨擦消耗声能，用腔深来控制吸声峰值的共振频率，腔愈深，共振频率愈低，但因为其板薄孔细，与普通穿孔板比较，声阻显著增加，声质量显著减小，因此明显地提高了吸声系数，增宽了吸声频带宽度。
与穿孔板比较，微穿孔板的吸声系数得到明显的提高，是一种良好的宽频吸声结构，特别适用于高温、高湿和高速气流等条件下，吸声性能不受高速气流影响。微穿孔板吸声结构的吸声系数有的可达0.9以上，吸声频带可达4－5个倍频程以上。在实际应用中，可以根据有关图表进行设计微穿孔板，不必进行复杂的计算，它的缺点是加工费用高、孔小易于堵塞，适宜在清洁环境中使用。
1.3.4 薄塑盒式吸声体
第二章 隔声
2.1隔声的基本知识
2.1.1几个基本概念
1.声音在室内和户外传播的途径：声音可以通过空气或固体传播，因此，对于室内任何接受位置上均包含了两种传声的结果，辩明传声的主要方式对正确采取隔声措施有很大帮助，对于空气传声，一般都采取重而密实的隔声构件进行声音的隔离；而以固体传声为主，则一般采取弹性隔离或增加阻尼层等措施进行声音的隔离。
2.隔声：用构件将噪声源和接收者分开，阻断空气声的传播，从而达到降噪目的的措施称作隔声，具体的形式有隔声墙、隔声罩、隔声间和声屏障等。
3.隔声的原理：声波在通过空气的传播途径中，碰到一匀质屏蔽物时，由于两分界面阻抗的改变，使部分声能被屏蔽物反射回去，一部分被屏蔽物吸收，只有一部分声能可以透过屏蔽物传到中一个空间去，显然，透射声能仅是入射声能的一部分，因此，设置适当的屏蔽物便可以大部分声能反射回去，从而降低噪声的传播。具有隔声能力的屏蔽物称作隔声构件或隔声结构，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等等。
2.1.2隔声的评价
1.隔声量
A）透射系数：将透射声强It与入射声强Ii之比定义为透射系数，即，一般隔声结构的透射系数通常是指无规入射时各入射角透射系数的平均值。透射系数越小，表示透声性能越差，隔声性能越好。
B）隔声量：隔声量的定义为墙或间壁一面的入射声功率级与另一面的透射声功率级之差。隔声量等于透射系数的倒数取以10为底的对数，，它的单位为dB，它又叫传声损失。
C）平均隔声量：隔声量是频率的函数，同一隔声结构，不同的频率具有不同的隔声量。在工程应用中，通常将中心频率为125Hz至4000Hz的6个倍频程或100至3150Hz的16个1/3倍频程的隔声量作算术平均，叫平均隔声量。
2.隔声指数
2.1.3插入损失
插入损失定义为：离声源一定距离某处测得的隔声结构设置前的声功率级Lw1和设置后的声功率级Lw2之差值，记作IL，即：IL＝Lw1—Lw2。插入损失通常在现场用来评价隔声罩、隔声屏障等隔声结构的隔声效果。
2单层匀质墙的隔声性能
隔声技术中，常把板状或墙状的隔声构件称为隔板或隔墙，简称墙。仅有一层隔板的称单层墙，有两层或多层，层间有空气或其他材料的，称为双层墙或多层墙。
2.2.1隔声的质量定律
1.内容： 它描述了隔声构件的隔声量取决于入射声的频率和隔声构件的面密度，对固定频率的声音，隔声量随着面密度的增加而增加，面密度增加1倍，隔声量增加6dB；对于固定面密度板材，隔声量也随着入射声波的频率的增加而增加，频率增加1倍，隔声量增加6dB。用公式来表示：，对于一般固体材料，如砖墙、木板、钢板、玻璃等，，因此隔声量可以写成： ，将，空气中的代入则上式也可以表示成：TL=20lgm+20lgf－42.5。以上为声波垂直入射的理论计算结果，当声波无规入射时，则应对所有入射角求平均，其理论计算相当复杂，通过大量实验获取经验公式，隔声量为：TL＝18.5lgmf－47.5,实际上，无规入射声波对墙的入射角主要分布在0°－80°范围内，对此范围内的入射声波求平均，称为“场入射”隔声量，经计算近似为：TL＝20lgmf－47.5,TL＝13.5m+14(m≤200kg/m2);TL=16lgm+8(m＞200kg/m2)。
2.公式推导条件：画图说明，因为声波在空气中传播的途径上，当遇到墙状固体障碍物是地，由于空气与固体介质特性阻抗的差异，在两分层界面上将产生两次反射与透射。上述质量定律是以下列假设下及利用边界条件，即边界处声压连续，质点速度的法向分量连续，得出的。
（1）声波垂直入射到墙上；（2）隔墙为单层匀质墙；（3）墙把空间分成两个半无限空间，而且墙的两侧均为通常状况下的空气；（4）墙为无限大，即不考虑边界的影响；（5）把墙自成一个质量系统，即不考虑墙的刚性、阻尼；（6）墙上各点以相同的速度振动。从透声系数定义及平面声波理论来推导的。
2.2.2单层匀质墙隔声的频率特性
实践证明，单层匀质墙的隔声量与入射声波的频率关系很大，其变化规律如图所示，可分为四个区，劲度控制区、阻尼控制区，又称为共振区、质量控制区、吻合效应区。
2.2.3吻合效应
1.弯曲波
声波在空气中传播时，只存在压缩波，即纵波，而声音在固体介质中传播时，固体质元既有纵向的弹性压缩，也有横向的弹性切变，两者结合作用，会在介质中产生一种曲波。设弯曲波的波长为λb。
2.产生的条件（上课时以图来说明）
对墙面上某一点，当入射波两个相邻同位相波陈面经过该点的时间，正好和弯曲波在墙内沿横向传播的周期相同时，即当时声波对墙体的作用与墙体的弯曲波相吻合。由于sinθ≤1,所以只有在的情况下才能发生吻合效应。因一定构件的λb是一定的，因此，发生吻合效应的频率就不是一个，而是符合f≥c/λb的多个频率。
3.定义
当入射声波满足声波吻合效应的条件时，则墙体的弯曲扰动达到极大值，此时，墙体振动向墙的另一侧辐射的声能也达到最大值，从而使隔声量大大降低。这种因声波入射角度造成的声波作用与隔墙中弯曲波传播速度相吻合而使隔声量降低的现象，叫做吻合效应在。
吻合效应的频率与临界频率
固体隔墙中弯曲波长由固体本身的弹性性质所决定，因此引起吻合效应的条件由声波的频率与入射角决定。产生吻合效应的频率fc为，由3得知，当时相应的频率fc0是产生吻合效应的最低频率，称为吻合效应的临界频率，用公式表示为。
吻合效应的防止
隔声构件的吻合效应发生在对人耳不敏感的频率段，可以减少对隔声构件性能的不利影响。一般砖墙、混凝土墙厚度都很大，吻合频率都 在低频段且不太明显。对于媃顺而轻薄的隔声构件，如金属板，木板等，吻合频率都出现在高频段且比较明显。在噪声控制工程中，通过选择轻型构件吻合频率高于人耳敏感频率，或采取增加阻尼提高吻合效应段隔声量的办法，减轻吻合效应的影响。
2.3多层墙的隔声
2.3.1双层墙的隔声
实践与理论证明，单纯依靠增加结构的重量来提高隔声效果既浪费材料，隔声效果也不理想。若在两层墙间夹以一定厚度的空气层，其隔声效果会优于单层实心结构，从而突破质量定律的限制。我们把两层匀质墙与中间所夹一定厚度的空气层所组成的结构，称作双层墙。
1.隔声的原理（画图来说明）
当声波透过第1层墙时，由于墙外及夹层中空气与墙板特性阻抗的差异，造成声波的两次反射，形成衰减，并且由于空气层的弹性和附加吸收作用，使振动的能量衰减较大，然后再传给第2层墙，又发生声波的两次反射，使透射声能再次减小，因而总的透射损失更多。
2.隔声特性
A）当入射声波频率（f）低于共振频率时，
与前面单层墙的隔声量比较得出，上式就是单位质量为2m的单层墙的质量定律，也就是说，这时候的双层墙的隔声效果，相当于把两个单层隔墙合并在一起，中间没有空气层一样，说明隔声性能没有改善。
B）当f＞f0到波长接近空气层厚度时
相当于两个隔墙单独的隔声量之和再加上一个值。这表明，如果把一个隔层一分为二，分开一定距离时，总的隔声量将大为增加。
C）当f大于与空气层厚度相当波长的频率段时，不能满足kD<<1，
当D是半波长整数倍时，
当D为1/4波长的奇数倍时，
3.共振频率
为了减轻双层墙吻合效应对隔声性能的影响，一般两层墙不选相同厚度或相同面密度，这样可以使两层墙具有不同的吻合频率，互相错开，吻合效应的影响明显降低。考虑双层墙不同的空气层厚度和面密度，法向入射时的共振频率f0，用公式表示为式中m1\m2为双层墙的面密度，kg/m2;D为空气的厚度，m;ρ0为空气在常温下的密度，ρ0＝1.18kg/m3。
4.隔声量的实际估算
在工程应有用中，常用以下经验公式来估算双层结构的隔声量：
平均隔声量估算的经验公式为：
TL＝16lg（m1+m2）+8+ΔTL,（m1+m2＞200kg/m2）
TL＝13.5lg（m1+m2）+14+ΔTL,（m1+m2≤200kg/m2）
上两式中ΔTL为空气层的附加隔声量。
5.声桥对双层墙的隔声性能影响
我们在上面的讨论是假设双层墙之间没有固定连接。如果两层墙之间存在某种连接，部分声能可经声桥自一墙板传至另一墙板，使双层墙的隔声性能会明显降低。连接物在这里起的作用是在墙板之间传递振动，这种连接物就叫声桥。典型的声桥可以分成两类：刚性声桥，如双层墙之间的砖头和双层板之间的木龙骨；弹性声桥，如具有相当大弹性的钢龙骨。
在实际问题中，人们更关心如何减轻声桥的不利影响，实践表明采取以下措施可以有交减轻声桥的影响 ：（1）设计和施工时尽可能减小声桥数量，在保证双墙的机械性能要求前提下尽可能少用龙骨等构件；（2）尽可能彩弹性构件，（3）在声桥与墙面之间最好插入适当的弹性材料或阻尼材料。
2.3.2多层复合墙的隔声
在噪声控制工程中，常用轻质多层复合板，它是由几层面密度或性质不同的板材组成的复合隔声结构，通常是用金属或非金属的坚实薄板做护面层，内部覆盖阻尼材料，或填入多孔吸声材料，或空气层等组成。
多层复合板的隔声性能较组成它的同等重量的单层或双层有明显的改善，这主要是由于：（1）分层材料的阻抗各不相同，使声波在各层界面上产生多次反射，阻抗相差越大，反射声能越多，透射能量就越小；（2）夹层材料的阻尼和吸声作用，致使声能衰减，并减弱共振与吻合效应；（3）使用厚度和材质不同的多层结构，可以错开共振与临界的吻合效应，改善共振区与吻合区的隔声低谷效应，因而总的透射声能大为减小。
由理论计算多层复合墙的隔声量不仅复杂也难以准确，故一般通过实测求得。
2.4隔声间
在吵闹的环境中建造一个具有良好的隔声性能的小房间，供工作人员有一安静的环境，或者将多个强声源（或单台大型噪声源）置于上述房间中，以保护周围环境的安静，这些由隔声构件组成的具有良好隔声性能的房间统称为隔声间或隔声室。通常多用于对声源难作处理的情况。
隔声间有封闭与半封闭之分。一般多用封闭式。隔声间除需要有足够隔声量的墙体外，还需设置具有一定隔声性能的门、窗或观察孔等，如果门、窗设计不好或孔隙漏声严重，都会大大影响隔声的效果。
2.4.1隔声间的降噪量
隔声间通常包括隔声、吸声、消声器、阻尼和减振等几种噪声控制措施的综合治理装置，它是多种声学构件的组合，因此，衡量一个隔声间的效果，不能只看其中一个声学构件的降噪效果，而要看它的综合降噪指标。用于评价隔声间综合降噪效果的一个物理量是插入损失IL，它是被保护者所在处安装隔声间前后的声压级之差，即：
为隔声间的平均隔声量，即：
上式中Si为第I个构件的面积，m2; TLi为第I个构件的隔声量，dB,此式也用来求肯有门、窗的组合墙平均隔声量的计算。
2.4.2隔声门
由于门的特殊功能要求，它的隔声性能往往比较弱，是工程师关注的隔声构件之一。
1.影响门隔声性能的主要因素：a)门扇自身的隔声能力；b)门扇和门框接触的严密程度;c)门的形式，双重门还是单扇门。对于隔声要求非常高的场合，常采用前后双扇门的声闸结构。
2.隔声门的构造：隔声门要求具有足够大的隔声量，但又要保证开启方便，这样就需要从两个方面去采取措施：要尽力提高门扇自身的隔声能力与解决密封问题。前者主要采用多层结构以及门扇中填充多孔性吸声材料来实现的。
3.门缝密封：隔声门门缝的密封问题是提高隔声门隔声量的关键，处理不好密封问题，要求高隔声量是不可能的，密封方法应该根据隔声要求和门的使用条件确定。
2.4.3隔声窗
隔声窗隔声效果的影响因素主要有玻璃的厚度、层数、层间空气层厚度以及窗扇与窗框的密封程度等。玻璃越厚越好，一般选用3和6毫米两种，也可以选用10厚的玻璃。
设计隔声窗应该注意以下几方面：
多层窗应选用硬度不同的玻璃以消除调频吻合效应。
多层窗的玻璃板之间要有较大的空气层。一般取7－15cm，并应在窗框周边内表面作吸声处理。
多层窗玻璃之间要在一定的 斜度，朝声源一面的玻璃做成 斜（85度），以消除驻波。
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透声。
两层玻璃间不能有刚性连接，以防止“声桥”。
2.5隔声罩
隔声罩是将声源封闭在一个小空间内，以减小向周围的声辐射，尺寸比隔声间小得多，而且往往采用复合轻型结构。
2.5.1隔声罩的插入损失
隔声罩的降噪声效果一般用插入损失IL来表示，对于全封闭的隔声罩，可近似用下式计算： 式中α为内饰吸声材料的吸声系数；TL为隔声罩罩壁的隔声量,dB。对于局部封闭的隔声罩，插入损失为：，式中S0和S1分别为非封闭面和封闭面的总面积，m2。
2.5.2隔声罩的设计要点（见教材p166页面）
2.6声屏障
在声源与接收点之间设置障板，阻断声波的直接传播，以降低噪声，这样的结构称声屏障。当声波在空气中传播遇到障碍物，障碍物本身的隔声量足够大，其尺寸也大于峰值频率的波长，则大部分声能被反射，障碍物后面一定范围内只有很小的透射声和衍射声，形成声影区。人员和操作岗位应该设计在声影区内。
2.6.1声屏障的插入损失？以李教材为准
2.6.2声屏障的设计要点
声屏障本身必须有足够的隔声量，声屏障对声波有三种物理效应：隔声（透射）、反射和绕射效应，因此声屏障的隔声量应比设计目标值大（10dB以上）。
使用隔声屏，必须配合吸声处理，尤其是在混响声明显的场合。
声屏障主要用于阻断直达声，为了有效地防止噪声的发散，其形式有L型、U型 、Y型等，其中以Y型（带遮檐）的效果尤为明显。
声屏障周边与其他构件的连接处，应注意密封。
作为交通道路的声屏障，应注意景观，其造型和材质的选用应与周围环境相协调。
声屏障的结构设计，其力学性能应符合有关的国家标准。
声屏障的高度和长度应根据现场实际情况由相差公式计算确定。
为了便于人或设备等的通行，在隔声要求不是太高时，可用人造革等密实的软材料护面，中间夹以多孔吸声材料制成隔声帘悬挂起来。
例题
第三章 消声器
消声器是一种既允许气流顺利通过而又能有效衰减或阻碍声能向外传播的装置。消声器主要安装在进、排气口或气流通过管道中。一个性能好的消声器，可使气流噪声降低20－40dB，在噪声控制中应用极为广泛。但是，消声器只能降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声，不能降低空气动力设备的机壳、管壁等辐射的噪声。
3.1消声器的分类、评价和设计程序
3.1.1对消声器的基本要求
声学性能：在使用现场的正常工况下（一定的流速、湿度、温度、压力等），在所要求的频率范围内，有足够大的消声量。
空气动力性能：对气流的阻力要小，阻力损失和功率损失要控制在实际允许的范围内，不影响气动设备的正常工作，气流通过消声器时所产生的气流再生噪声要低。
机械结构性能：消声器的材料应坚固耐用，应有耐高温、耐腐蚀、耐潮湿、耐粉尘的特殊环境，尤其应注意材质和结构的选择。另外，消声器要体积小，重量轻，结构简单，并便于加工、安装、维修。
外形和装饰：除消声器几何尺寸和外形应符合实际安装空间的允许外，消声器的外形美观大方，表面装饰应与设备总体相协调。
价格费用要求：价格便宜，经久耐用。
3.1.2消声器声学性能评价量
消声量是评价消声器声学性能好坏的重要指标，常用以下4个量来表征：
1.插入损失（LIL）
插入损失是指在声源与测点之间插入消声器前后，在某一固定点所测得的声压级差，即LIL＝Lp1－Lp2,前者是指安装消声器前测点的声压级，后者是指安装消声器后测点的声压级。
用插入损失作为评价量的优点是比较直观实用，测量也简单，这是现场测量消声器消声量最常用的方法。但插入损失不仅决定于消声器本身的性能，而且与声源、末端负载以及系统总体装置的情况紧密相关，因此适于在现场测量中用来评价安装消声器前后的综合效果。
2.传声损失（TL）
传声损失系指消声器进口端入射声的声功率级与消声器出口端透射声的声功率级之差，即。
由于声功率级不能直接测得，一般是通过测量声压级值来计算声功率级和传声损失，传声损失反映的是消声器自身的特性，和声源、末端负载等因素无关，因此适宜于理论分析计算和在实验室中检验消声器自身的消声特性。
3.减噪量（LNR）
减噪量是指消声器进口端和出口端的平均声压级差，即：。
这种测量方法，易受环境声反射、背景噪声、气象条件的影响。
4.衰减量（LA）
消声器内部两点间的声压级的差值称为衰减量，主要用来描述消声器内声传播的特性，通常以消声器单位长度的衰减量（dB/m）来表征。
3.1.3消声器的分类
可按消声机理与所配用的设备来分，一般按消声机理消声器大体可分为6大类：阻性消声器、抗性消声器、微穿孔板消声器、阻抗复合消声器、扩散式消声器和有源消声器等。
3.1.4消声器的压力损失
一般认为消声器的压力损失由两部分构成：一是局部压力损失；二是管壁沿程磨擦阻力损失。两者都是由于流体运动时克服粘性切应力作功引起的。
1.局部压力损失
局部压力损失发生在消声器内收缩、扩张等截面突变的地方，由于气流速度发生突变形成漩涡和流体相互碰撞，进一步加剧了流体质点间的相互磨擦。它的大小取决于局部结构形式、管道直径和气流速度，即有： v为小截面上的气流平均速度，m/s；ε为局部阻力系数，与消声器截面扩张比有关。
2.沿程阻力损失
沿程阻力损失Hf发生在消声器管道壁面，其大小取决于管壁粗糙度h0及气流速度v的大小，即，
对于一个具体结构的消声器，将其划分为m个截面突变元件和n个管无件，分别按局部阻力损失和沿程阻力损失叠加计算消声器总的压力损失：
Hei----第I个截面突变处的压力损失；Hfj-----第j段管道的沿程磨擦阻力损失。
3.1.5设计程序
消声器的设计程序可分为五个步骤：见教材第173页。
噪声源现场调查及特性分析：对于空气动力性噪声源安装使用情况，周围的环境条件，有无可能安装消声器，消声器安装在什么位置，与设备连接形式应作现场调查记录，并作出初步考虑，以便合理选择消声器。
3.2阻性消声器
阻性消声器是一种吸收型消声器，利用声波在多孔性吸声材料中传播时，因磨擦将声能转化为热能而散发掉，从而达到消声的目的。它具有良好的中高频消声性能，对低频消声性能较差。
3.2.1声波在阻性管道中的衰减
消声器的传声损失与吸声材料的声学性能、气流通道周长、断面面积以及管道长度等因素有关，对相同截面积的管道，L/S比值以长方形为最大，方形次之，圆形最小。
别洛夫由一维理论推导出长度为l的消声器的声衰减量LA为：
式中L为消声器通道断面周长，m；S为消声器的通道有效模截面积，m2;l为消声器的有效长度，m。消声系数与材料的吸声系数的换算关系见教材。
另外赛宾计算消声器的声衰减量的经验计算式为：
式中为吸声无规入射平均吸声系数。
3.2.1高频失效频率
阻性消声器实际消声量除了与消声器的周长、截面积、消声系数、有效长度有关外，还与噪声的频率有关。噪声频率越高，传播的方向越强，对于一定截面积的气流通道，当入射声波的频率高至一定的限度时，由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴粘的吸声材料，消声量明显下降。产生这一现象所对应的频率称为上限失效频率f上。可用如下经验公式计算：。式中c为声速，D为消声器通道的当量直径，米，对矩形管道取边长平均值，圆形管道取直径，其它可取面积的开方值。
当频率高于失效频率时，每增高一个倍频带其消声量约下降1/3，具体可用下式估算：
，为高于失效频率的某倍频带的消声量，dB；为失效频率处的消声量，n为高于失效频率的倍频程频带数。
由于高频失效，所以在设计消声器时对于小风量的细管道，可以选用直管式，但对于较大风量的粗管道就必须采用多通道式。通常采取在消声器通道中加装消声片，或把消声器设计成片式、折板式、蜂窝式或弯头式等。这样才能保证消声器中、高频范围内有良好的消声效果。
3.2.2阻性消声器的种类
阻性消声器按气流通道几何形状的不同而分为不同的种类，有直管式、片式、蜂窝式、折板式、迷宫式、声流式、盘式、弯头式等，具体的内容你们自己看教材。具体见煤P138页描，
3.2.3气流对阻性消声器声学性能的影响
这种影响主要表现在两方面：一是气流的存在会引起声传播和声衰减规律的变化；二是气流在消声器内产生一种附加噪声，即所谓气流再生噪声。这两方法的影响是同时产生的，但本质却不同。
1.气流对声传播和衰减规律的影响
这种影响主要表现在消声系数的变化上，理论分析给出的近似公式 为：
式中为有气流时的消声系数；Mα为马赫数，即消声器内流速与声速之比，顺流传播时为正，逆流传播时为负。
从上式可看出，气流的影响不但与气流速度的大小有关，而且与气流的方向有关。当流速高时，Mα值大，对消声性能的影响也越大。当气流方向与声传播方向一致时(顺流)时(如安装在风机排气管道上的消声器)，Mα取正值，将变小；当气流方向与声传播方向相反(逆流)时(如风机进气管上的消声器)，Mα取负值，变大。即顺流与逆流相比，逆流于消声有利。
但从气流速度引起声传播中的折射现象来看，情况又恰好相反。由于气流速度在管道中是不均匀的，在层流流动 时同一截面上管道中央流速最高；离开中心位置越远流速越低，在靠近管壁处流速近似为零。顺流时，如图1所示，导致在管道中央声速高，靠管壁声速低，根据声折射原理，声波要弯向管壁，对于阻性消声器，管壁衬贴有吸志材料，所以能更有效地吸收声能量。逆流时，如图2所示，导致在管道中央声速低，靠管壁声速高，声波向管道中心弯曲，这对阻消声器的消声是不利的。
综合两方面，消声器安装在进排气管道各有利弊。由于工业上输气管道中的气流速度与声天与人归相比都不会太高（例如当流天与人归为30-40m/s时，Mα=0.1），所以在一般情况下，气流对声传播与衰减规律有影响可以忽略。
2.气流产生再生噪声
这种再生噪声主要由两部分组成：一是气流经过消声器时因局部阻力和磨擦阻力形成湍流产生的噪声；二是高速气流激发消声器构件振动而辐射的噪声。再声噪声相当于在原有噪声源上又叠加一种新的噪声源，它会影响消声器的实际消声效果。根据试验结果可得出管道中气流再生噪声倍频程的声功率级和声压级计算公式：
Lp=72+60lgv－20lgf ，Lp为倍频带的气流再生噪声，dB；f为倍频带的中心频率，v为气流速度。
声功率级大致可用下式表示：LW=（18±2）+60lgv
控制气流噪声的主要措施，一是按声源特性和消声器的消声量确定合适的气流速度；二是选择合适的消声器结构，改善气流状态，减少湍流发生。一般情况下，对于空调用消声器流速不应超过5m/s；对风机和空压机不应超过20-30m/s；对内燃机和凿岩机不应超过30-50m/s，对于大流量的排气放空消声器，流速可选在50-80m/s左右。
3.2.4阻性消声器的设计
阻性消声器的设计一般可按如下程序和要求进行：
确定消声量 应根据有关的环境保护和劳动保护标准，适当考虑设备的具体条件，合理确定实际所需的消声量。对于各频带所需的消声量，可参照相应的NR曲线来确定。
选定消声器的结构形式 首先要根据气流流量和消声器所控制的流速(平均流速)，计算所需要的通流截面，并由此来选定消声器的形式，一般认为，当气流通道截面当量直径小于300mm，可选用单通道直管式，当直径在300-500mm时，可在通道中加设一片吸声层或吸声芯，当通道直径大于500mm时，则应考虑把消声器设计成片式、蜂窝式或其它形式。
正确选用吸声材料 这是决定阻性消声器消声性能的重要因素。除首先考虑材料的声学性能外，同时还要考虑消声器的实际使用条件，在高温、潮湿、有腐蚀性气体等特殊环境中，应考虑吸声材料的耐热、防潮、抗腐蚀性能。
确定消声器的长度 这应根据噪声源的强度和降噪现场要求来决定。增加长度可以提高消声量，但还应注意现场有限空间所允许的安装尺寸。消声器的长度一般为1-3米。
选择吸声材料的护面结构 阻性消声器中的吸声材料是在气流中工作的，必须用护面结构固定起来，常用的护面结构有玻璃布、穿孔板或铁丝网等。如果选取护面不合理，吸声材料会被气流吹跑或使护面结构激起振动，导致消声性能下降。护面结构形式主要由消声器通道内的流速决定。见李P113页。
验算消声效果 根据“消声失效”和气流再生噪声的影响验算消声效果。
例题：1.噪声评价曲线NR下的声压级计算：据Lpi=a+bNRi Lpi为第I个频带声压级，a,b为不同倍频带中心频率的系数，见P48页表3－.3，或查P48页图3－5噪声评价数（NR）曲线。
如中心频率63Hz的声压级的计算：查表3－3得a=35.3,b=0.79，据公式得L＝107，
因管径为200mm＜300mm，风量较小，选用直管阻性消声器。
根据Q＝VS算得气流速度为21.23m/s选护面结构。
根据得算出计算出各频带所需要的消声量器的长度，按最大值
验算高频失效频率：由高频失效频率得。
在中心频率4kHz的倍频带内，其消声器对于高于3145Hz的频率段，消声量将降低，上面设计的消声器长度为1米，在8kHz的消声量为得L=1.1×20×1=22dB,
但由于高频失效，在中心频率8kHz的倍频带内的消声量为得ΔL=3－1/3×22=14.67dB，由表9-6第三行看出，8kHz所需的消声量为10dB，即使高频失效导致消声量下降，该设计方案仍符合要求。
6.验算气流再生噪声：、消声通道内的气流速度为
根据式LW=（18±2）+60lgv,得LW=（18±2）+60lg21.23=97.6±2
气流再生噪声可按点声源来处理，在自由声场中有得Lp=99.6-20lg3－11
=79.01dB，与降噪标准的95dB比较，可以看出气流再生噪声对消声器的影响可忽略不计。
3.3抗性消声器
抗性消声器与阻性消声器不同，它不使用吸声材料，仅依靠管道截面的突变或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能，达到消声的目的。这类消声器的选择性较强，适用于窄带噪声和中低频噪声的控制，常用的抗性消声器有扩张室式、共振腔式、插入管式、干涉式、穿孔板式等。
3.3.1扩张室式消声器
扩张室式消声器也称为膨胀室消声器，它是由管和室组成的，其最本的形式是单节扩张室式消声器，如图李8-9所示，
1.消声原理
声波沿截面突变的管道中传播时，截面突变引起声阻抗变化，而使声波发生反射，如图8-10所示，设S2管中入射声波声压为pi,反射声波声压为pr,S1管中透射波声压为pt,在x=0处，根据声压和体积速度的连续条件有：
pi+pr=pt
由上两式得声强的反射系数
并由此得声强的反射系数rI和透射系数：
，声功率的透射系数为
可以看出，不管是扩张管（S1＞S2）还是收缩管（S1＜S2，只要面积比相同，声强的透射系数便相同，但对二者的声功率却是不同的。
对于单节扩张室消声器，相当于在截面为S1的主管中插入长度为l，截面积为S2的中间插管，见图8－9。此时有x=0和x=l两个截面突变的分界面，由声压和体积速度在界面处的连续条件列出4组方程，可解得经扩张室后声强的透射系数为：
由上式可以看出，声波经中间插管的透射，不仅主管道与插管截面积的比值有关，还与插管的长度有关。
2.消声量的计算
根据消声器传声损失的定义，单节扩张室消声器的传声损失：
式中：，称为抗性消声器的扩张比，从上式看出，管道截面收缩m倍或扩张m倍，其消声作用是相同的，在实用中为了减少对气流的阻力，常用的是扩张管。
扩张室消声器的消声量与sin2kl有关，所以消声量随频率作周期性的变化变化。当sin2kl=1时，有最大消声量；当sin2kl=0时，即不起消声作用，分别讨论：
当kl=(2n+1)π/2,即l=(2n+1)λ/4时，(n=0、1、2、3…..)，sin2kl=1，扩张室消声量达最大值，则消声量为，由此式可以看出，扩张室消声器的消声量大小取决于扩张比m，通常m>>1，当m>5时，最大消声量可由下式近似计算：TLmax=20lg(m/2)=20lgm－6 ,将波数代入kl=(2n+1)π/2中，即可导出消声量达到最大值时的相应频率
当kl=nπ,即l=nλ/2, (n=0、1、2、3…..)，sin2kl=0，消声量TL=0，表明声波可以无衰减地通过消声器，这是单节扩张消声器的主要缺点所在。此时对应的频率称为消怕器的频率，fmin=nc/2l
为了消除某一频率的噪声可适当选择扩张室的长度，以使消声器在该频率上有最大消声量。
3.气流对消声性能的影响
气流对扩张室消声器消声量的影响，主要表现在降低了有效的扩张比，从而降低了消声效果，动态消声量计算公式可修正为：
式中me为等效扩张比，当马赫数Mα<<1时，对扩张管：，对收缩管：;m无气流时的扩张比。
4.上下截止频率
扩张室消声器的消声量随扩张比m的增大而增加，但当m增大到一定数值后，波长很短的高频声波以窄束形式从扩张室中央穿过，致使消声量急剧下降。扩张室的有效消声的上限截止频率可用下式计算：，c为声速，D为扩张室截面当量直径。
在低频范围内，当声波波长远大于扩张室或联接管的长度时，扩张室和联接管可以看作是一个集中声学元件构成的声振系统。当入射声波的频率和这个系统的固有频率f0相近时，消声器非但不能起消声，反而会引起声音的放大作用的。只有在大于的频率范围，消声器才有消声作用。扩张 室和连接管构成的声振动的固有频率f0为，S1为连接管的截面积，l为连接管或扩张室的长度，V为扩张室的体积。所以扩张室消声器的下限失效频率
5.改善消声频率的方法
单节扩张室消声器的主要缺点是存在许多通过频率，要改善这一不良特性，一是在扩张室内插入内接管，二是将多节扩张室串联。
将扩张室的入口管和出口管分别插入扩张室内。理论分析知道：当插入管长度为l/2是地，可消除fmin=nc/2l中n为奇数的通过频率。当插入管长度为l/4时可消除fmin=nc/2l中n为偶数的通过频率。将二者结合，使整个消声器在理论上没有通过频率。画图。
为提高消声效果，一般将多节插入管且不等长的扩张室消声器串联起来，使它们的通过频率互相错开。如图所示，使第一节的通过频率恰好是第二节的最大消声频率，这样的多节串联就可以改善整个消声频率特性，使总的消声量提高。画图
在实际工程中，为了得到较好的消声效果，通常将上述两种方法结合使用，即将多节不同的扩张室用不同长度的内插管串联起来，这样可以较高的频率范围内获得较高的消声量。受消声器的空气动力性能制约，一般以2-4个腔串联为宜。
扩张室消声器通道截面的突变，会使阻力损失加大，为改善空气动力性能，常用穿孔率大于25%的穿孔管将扩张室的插入管联接起来。如图，气流通过这样的一段管道比通过一段截面突变的管道，阻力损失要小得多，但对消声性能几乎没有多大的影响。
6.扩张室消声器的设计要点
根据消声频率特性，选择最大的消声频率，确定各节扩张室及其插入管的长度。插入管的长度一般按1/2和1/4腔长设计。
根据需要的消声量和气流速度，确定扩张比m，设计扩张室各部分截面尺寸。在实际工程上，一般取9<m<16;最小不应小于5。
验算所设计的扩张室消声器的上、下限截止频率，如果不在上、下截止频率范围内应重新设计。
验算气流对消声量的影响，检查在给定的气流速度下，消声量是否能满足要求，否则应进行修改。
例：某空压机进气管直径为150mm，气流速度v=5m/s进气噪声在125Hz有一明显峰值。现拟设计一个扩张室消声器装在进气口上，要求在125Hz有15dB的消声量。
解：1.确定扩张室消声器的长度。最大消声频率在125Hz,由式，当n=0时，扩张室的长度为l=c/4fmax=340/(4×125)=0.68m。
2.确定扩张比及扩张室直径。根据要求的15dB消声量，由式TL=20lgm－6近似得扩张比m=12。各部分截面尺寸为：
进气管截面
扩张室截面 S2=mS1=12×0.0177=0.21m2
扩张室直径
由上述计算数值，可以确定插入管长度为680/2mm,680/4mm，设计方案如下，为改善空气动力性能，减小阻力损失，在内插管长度的680/4段穿孔，穿孔率P>30%。
3.验算扩张室消声器上、下限截止频率
=1.22×340/0.52=797Hz
扩张室的体积 V=（S2－S1）l=（0.21－0.0177）×0.68=0.13m2
=34Hz
消声频率fmax=125Hz，在f上与f下之间，符合要求。
4.验算有气流时的消声量。已知m=12，V=5m/s，则马赫数Mα=v/c=5/340=0.0147,
据得等效扩张比me=10.2，代入式=10lg（1+10.22/4）=14.3≈15dB
消声量满足要求，设计方案是可行的。
3.3.2共振式消声器
共振式消声器也是一种抗性消声器，它是利用共振吸声原理进行消声的。，最简单的结构形式是单腔共振消声器，它是由管道壁上的开孔与外侧密闭空腔相通而构成的。如图
1.消声原理与计算公式
共振式消声器裨上是共振吸声结构的一种应用，其基本原理基亥姆兹共振器。管壁小孔中的空气柱类似活塞，具有一定的声质量，密闭空腔类似于空气弹簧，具有一定的声顺，二者组成一个共振系统。当声波传至颈口时，在声压作用下空气柱产生振动，振动时的磨擦阻尼使一部分声能转换为热能耗散掉。同时，由于声阻抗的突然变化，一部分声能将反射回声源。当声波频率与共振腔固有频率相同时，便产生共振，空气柱振动速度达到最大值，此时消耗的声能最多，消声量最大。
当声波波长大于共振消声器的最大尺寸的3倍时，其共振吸收频率为：，式中c为声速，V为空腔体积，G为传导率，有长度的量纲，其值为，式中S0孔颈截面积，d为小孔直径，t为小孔颈长
2.改善消声性能的方法
见教材P186页。
3.共振消声器的设计
见教材P186页。
3.4微穿孔板消声器
3.4.1消声原理及其结构
微穿孔板消声器具有阻性和共振消声器的特点，它的消声原理主要是利用减少共振结构的孔径，声阻显著提高，从而达到拉宽消声频带的目的。同时利用空腔的大小来控制吸收峰的共振频率，空腔愈大，共振频率愈低，即可以在较高频率范围获得好的消声效果。
微穿孔板消声器不用任何吸声材料，系用微空孔薄板制成，微穿孔板的板材一般用厚度为0.2-1.0mm的铝板、钢板、不锈钢板、镀锌板、塑料板、PVC板、胶合板、纸板等制作，孔径在01-1.0mm之间。为拓宽吸收频带，孔径应尽可能小，但受微孔易堵塞和制造工艺难度大的限制，常用孔径为0.5-1.0mm。穿孔率一般在1%-3%，并在穿孔板后面留有一定的空腔，即成为微穿孔板吸声结构。 其余见教材。
3.4.2消声量的计算
微穿孔板消声器的最简单形式是单层管式消声器，这是一种共振式吸声结构。它的消声量与噪声的频率有关，根据噪声的频率分为三种：
1.低频声，此时声波波长大于共振腔(空腔)尺寸，其消声量可以用共振消声器的公式来计算。公式见教材P192页。
2.中频声，其消声量可以按阻性消声公式来计算，即
3.高频声，其消声量可以用如下经验公式来计算：TL=75－34lgv，式中v为气流速度，m/s;其适用范围为20-120m/s.
可见，消声量与流速有关，流速增大，消声性能变差。金属微穿孔板消声器可承受较高气流的冲击，当速为70m/s时，仍有10dB的消声量。
3.5扩散消声器
气体从喷嘴高速喷射，产生强烈的空气动力性噪声。这类噪声的特点是声级高、频带宽、传播远、危害大，严重污染周围环境。为了降低排气喷流噪声，可以采用小孔喷注、节流降压型消声器。在压力较高时，可以先节流降压，再用小孔喷注。
3.5.1小孔喷注消声器
1.消声原理
小孔喷注消声器的消声原理是从发声机理上减小它的干扰噪声，它以许多小喷口代替大截面喷口(如图)，而喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比（，V为喷注速度，D为喷口直径），因此当孔径小到一定的程度，喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围(20-2000Hz)而变成超声。根据此原理，将一个大喷口改用小孔来代替，在保持相同排气量的条件下，便能达到降低可听声的目的。
2.消声量的计算
小孔喷注消声器的插入损失可用下式计算：
式中xA为A声级喷注噪声的相对斯托罗哈尔数，，D为小孔喷口的直径，c为声速，v为喷孔的速度。
当D≤1mm时，xA<<1，
插入损失计算公式可简化为：
由此式可见，在小孔范围内，孔径减半可使消声量提高7-9dB。从实用的角度考虑，孔径不宜选得过小，过小的孔径既难加工又易堵塞，影响排气量，增加气流阻力。实用的小孔消声器，小孔孔径一般取1-3mm，，以1mm为多。
3.设计注意事项
设计小孔消声器时，小孔间距应足够大，以保证小孔的喷注是互相独立的。否则，气流经过小孔形成小孔喷注后，还会汇合成大的喷注辐射噪声，从而使消声性能下降。为此，一般小孔的孔心距取5-10倍的孔径，在实际设计中，孔间距应满足。压力越高，孔距应越大。
为保证安装消声器后不影响原设备的排气，一般要求小孔的总面积比排气口的截面积大20%-60%。
3.5.2多孔扩散消声器
1.设计原理与制造材料
多孔扩散消声器是根据气流通过多孔装置扩散后，速度及驻点压力都会降低的原理设计制作的一种消声器。
随着材料工业的发展，已广泛使用多孔陶瓷、烧结金属、烧结塑料、多层金属网等材料。
2.消声原理
因这些材料本身有大量的细小孔隙(达100μm级)，当气流通过这些材料制成的消声器时，排放气流被滤成无数个小的气流，气体压力被气体降低，流速被扩散减小，也相应地减弱了辐射噪声的强度。
同时，这类材料还具有阻性材料的吸声作用，自身也可以吸收一部分声能。
3.设计应注意的问题
设计时应注意三个问题：一是要满足所要求的消声量，二是不能因安装消声器而影响气流排放，三是要注意消声器的有效出流面积要大于排气管的截面积。
3.5.3节流减压消声器
3.5.4引射掺冷消声器
1.消声机理(结合图来说明)
对高温气流掺冷空气后，可以使消声器通道骨部形成温度梯度，中间热四周冷。而这样的温度梯度的存在，可以导致声波在传播中声线向消声器的壁面弯曲，因在周壁设置有微穿孔板吸声结构，恰好把声能吸收。
2.掺冷结构所需长度的计算
式中D为消声器通道直径，T2为掺冷装置中心温度，K；T1为掺冷装置内四周温度，K。
3.5.5喷雾消声器
对锅炉等排放的高温蒸汽流噪声，可以采用向发出噪声的蒸汽喷口均匀地喷淋水雾来达到降低噪声的目的。消声机理有二：一是喷淋水雾后，介质密度ρ和声速c发生了变化，因而引起声阻抗的变化，使声波发生反射；二是气液两相介质混合时，彼此相互作用，产生磨擦消耗一部分声能。
喷雾消声器的消声效果与喷水量的多少有关，为维持雾状水均匀不停地喷洒，淋水的喷嘴要很细且保证畅通。喷雾消声器的
隔振技术及阻尼减振
4.1振动对人体的影响和评价
4.1.1振动对人的影响
振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动。全身振动是指人直接位于振动物体上时所受的振动；局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。人能感觉到的振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(1000Hz以上)。对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。
4.1.2振动的评价
评价振动对人体的影响比较复杂，根据人体对某种振动刺激的主观感觉和人的生理对振动反应的各项物理量，国际标准化组织(ISO)和某些国家推荐提出了不少标准，主要包括局部振动标准、整体振动标准和环境振动标准。
局部振动标准
国际标准化组织1981年起草推荐的局部振动标准(ISO5349)见图10-2。该标准规定了8-1000Hz不同暴露时间的振动加速度和振动速度的允许值，用来评价手传振动暴露对人损伤危险。从标准曲线可以看出，对于(加)速度值，8-16Hz曲线平坦，16Hz以上曲线以斜率每倍频程上升6dB。人对(加)速度最敏感的频率范围是8-16Hz.
整体振动标准
国际标准化组织1978年公布推荐(ISO2631)。该标准规定了人在振动作业环境中的暴露基准。振动对人体的作用取决于4个参数：振动强度、频率、方向和暴露时间。图中曲线为“疲劳-工效降低界限”，当振动暴露超过这些界限，常会出现明显的疲劳及工作效率降低。图9-3和图9-4的适用频率范围是1-80Hz。由图上可以看出，对于垂直振动，人最敏感的频率范围是4-8Hz；对于水平振动，人最敏感的频率范围在1-2Hz。低于1Hz的振动会出现许多传递形式，并产生一些与较高频率完全不同的影响，可能与环境因素和个人经历有关。高于80Hz的振动，感觉和影响主要取决于作用点的局部条件，目前还没有建立80Hz以上的关于人的整体振动标准。
环境振动标准
由各种机械设备，交通运输工具和施工机械所产生的环境振动，对人们的正常工作和都会产生较大的影响。我国有关部门已经制定了《城市区域环境振动标准》（GB10070_88）和《城市区域环境振动测量方法》（GB10071-88）
4.2振动控制的基本方法
环境振动传播过程由振动源、传递介质、接受者三个方面构成，振动源主要有工厂振源、交通振源、建筑工地以及大地脉动及地震等；传递介质主要有：地基地坪、建筑物、空气、水、道路、构件设备等；接受者除人 外，还包括建筑物及仪器设备等。
振动控制的方法主要是针对上述三个方面来的，特别是前面二个方面，主要的控制方法主要有以下几个方面：
减少振动源的扰动
虽然振动来源不同，但振动的主要来源是振动源本身的不平衡力引起的对设备的激励。减少或消除振动源本身的不平衡力(即激励力)，从振动源来控制，改进振动设备的设计和提高制造加工装配精度，使其振动最少，是最有效的控制方法。
防止共振
振动机械激励振动频率，若与设备的固有频率一致，就会引起共振，使设备振动得更厉害。起了放大作用，其放大倍数可有几倍到几十倍。共振带来的破坏和危害是十分严重的。可以采取以下措施来防止。
选择或改变系统振动固有频率，使系统远离外部激振力频率；
也可以改变外界对系统的扰动激振频率，使之远离系统固有频率；
防止主机的扰动特性和系统振动特性间的不良配合；
装设辅助的质量弹簧系统。如动力吸振器、扭振减振器等；
增加阻尼层，以增加能量逸散以降低共振振幅。
3.采取隔振技术
这主要是阻断振动的传播，以前往往采用大型基础、防振沟等来隔振，现主要采用在设备下安装隔振元件—隔振器。它是在物体和基础之间装弹性支承，来减少和隔离振动的传递，实现减振降噪的目的。按照传递方向不同，隔振可分为积极隔振和消极隔振两类。
积极隔振：积极隔振目的在于隔离或减小机械设备本身振动通过基础 传递，隔振对象是设备本身，使周围环境或建筑结构不受机械振动的影响。
消极隔振：消极隔振的目的在于防止周围环境振动通过支座、机脚传到需要保护的仪器、仪表，隔离对象是需要保护的精密车床或其他设备电子仪表、贵重设备、精密仪器等。
采取阻尼减振降噪措施
阻尼减振降噪技术充分利用阻尼的耗能机理，从材料等多方面发挥阻尼的减振降噪的潜力，提高工程和机械结构系统的抗振性和动态稳定性，降低噪声。
4.3隔振原理
4.3.1振动的传递和隔离
画出单自由度振动系统模型。振动系统的主要参量是质量M、弹簧K、阻尼?、外激励力F，y表示振动在y方向的位移，由牛顿第二定律得到系统的运动微分方程：
主要介绍公式的推导过程。
4.3.2隔振效果的评价
1.力传递率
在研究振动隔离问题时，人们最感闪趣的并不是振动位移的大小，而是传递给基础的扰动大小。隔振效果的好坏通常用力传递率Tf来表示，它定义为通过隔振装置传递到基础上的力Ff的辐值Ff0与作用于振动系统是的激励力的幅值F0之比。
然后讲力传递率公式的推导过程，重点讲振动传递率曲线的5个部分。
2.振动级差：
在工程中常用振动级的概念。隔振处理后，其力的振动级差为：
3.隔振效率η
4.3.3隔振元件
隔振的重要措施是在设备下的质量块和基础之间安装隔振器或隔振材料，使设备和基础之间的刚性联结变成弹性支撑。工程中广泛使用的有钢弹簧、橡胶、玻璃棉毪、软木和空气弹簧等。
1.金属弹簧减振器
优缺点：
类型：
螺旋弹簧减振器的使用和设计程序：结合例题说明。
2.橡胶减振器
优点：是具有一定的阻尼，在共振频率附件有较好的减振效果，并适用于垂直、水平、旋转方向的隔振，劲度具有较宽的范围可供选择。
类型：这类减振器可分为压缩型、剪切型、压缩-剪切复合型。
设计：设计和选用橡胶隔振器的关键是准确估算其劲度和固有频率，以满足f/f0>和使承受载荷在其允许范围内。此外还应注意，静负荷时的最大压缩量不应超过原长度的10%-15%，以保证一定的使用寿命。
3.橡胶隔振垫
隔振垫也是经常采用的一种隔振元件。如橡胶、软木、玻璃棉毡、岩棉毡等都 可以用来做隔振垫，其特点是安装使用方便，价格便宜，厚度自己控制。
4.3.4阻尼减振
1.结构噪声的防止
定义：由金属薄板结构受激振动所产生的噪声也称结构噪声。
防止方法：1)加大壳体厚度，即增加单位面积质量，则在相同激振力条件下，激发引起的振幅则变小而降低辐射强度。但这种简单地加大单位面积质量的方法并不是经济合理的选择。
2)大面积薄板上多加“盘”，变呆减弱振动的幅度；
3)安全防护用罩壳，可用风孔板，因板两侧的压力平衡而不会辐射低频噪声。
4阻尼减振。
2.阻尼减振原理
金属薄板本身振动很小，而声辐射效率很高，降低这种振动和噪声，普遍采用的方法是在金属薄板构件上喷涂或粘贴一层高内阻的粘弹性材料，如沥青、软橡胶或高分子材料。当金属板振动时，由于阻尼作用，一部分振动能量转变为热能，而使振动和噪声降低。
阻尼的大小采用损耗因数η，定义为薄板振动时每周期时间内损耗的能量E与系统的最大惮性势能Ep之比除以2π，即，后面讲述它的推导。
3.阻尼材料
阻性材料应有较高的损耗因数，同时具有较好的
4.阻尼减振措施
第三篇 噪声治理工程设计规范与实例
我们在第一篇已讲了噪声控制的原则与一些措施，
3.1噪声控制设计程序和设计的一般规定
3.1.1噪声控制的工作程序
在实际工作中遇到的噪声控制问题可以分成两种情况：一类为已建成并造成污染的工程项目，要求把噪声降低到允许的水平；另一类为待建和改扩建工程，在规划和设计阶段考虑降低噪声方案，预先防止出现噪声污染问题。对于现有噪声污染问题，噪声控制的工作程序如下图所示：
环境噪声标准规定了城市各功能区要达到的噪声限值，工业企业边界要达到的厂界噪声限值，而民用建筑隔声设计规范、工业企业噪声控制设计规范规定了各种建筑物内和车间内允许的噪声水平。通过实际测试的噪声污染或根据噪声源预测的噪声值和这些标准值比较，确定需要控制的主要声源和需要治理的主要噪声污染，确定需要降低噪声的数量，即各倍频带声压级应降低的分贝数。
确定降噪方案前应对机械设备的运行和维护工作情况做详细的了解，以便提出的方案对设备操作和维护不产生无法接受的影响。噪声控制多数是综合措施，可能针对个别主要声源采取措施，也可能针对一定数量声源采取措施。
噪声控制一般从三个方面考虑，即噪声声源控制、传播途径控制和接受者自身保护，常用控制技术的应用范围和一般效果如下表：
降噪措施
应 用 范 围
降噪效果/dB(A)
吸声
车间内噪声设备多且分散，原来房间内吸声状况差，混响严重
4-10
隔声
车间工人多，噪声源少，或者噪声源多，但操作工人少，可以在一定距离观察控制设备
10-40
消声器
空气动力性噪声，放空排气噪声等
15-40
隔振
撞击声、固体声和设备振动严重等
5-25
阻尼处理
机械设备外壳、管道、轻薄构件振动噪声等
5-15
对于许多复杂噪声环境和复杂声源，噪声源的诊断和除噪方案的制定都存在一些不确定因素。工程施工后要及时进行测试，和预期结果进行比较，如果出现偏离设计预期情况，要分析原因并采取补救措施。
3.1.2工业企业噪声控制设计的一般规定
我国1985年制定的“工业企业噪声控制设计”规范，共分七章三个附录，主要内容包括工业企业中各地点的噪声控制设计标准，和设计中为达到这些标准所应采取的措施和一般性规定。这些措施包括工厂总体设计需要考虑的噪声控制措施，以及隔声、消声、吸声和隔振设计程序和方法。这些内室容是治理工厂噪声要遵循的一些原则。
设计规范规定的噪声控制设计原则
对生产过程和设备产生的噪声，应首先从声源上进行控制，如仍达不到要求，则应进行隔声、消声、吸声、隔振以及综合控制的噪声控制措施；
工业企业噪声控制设计，应对生产工艺、操作维修、降噪效果进行综合分析，积极采取新技术、新材料、新方法，力求获得最佳经济效益；
对少数生产车间作业场所，采取措施后仍达不到噪声控制设计标准，则应采取个人防护措施。对这类难治理场所的降噪要求应该根据车间实际噪声级和个人防护装置的播入损失的差值决定。
关于总体设计阶段需要考虑的降噪措施，包括工厂和交通干线合理选址、总平面合理布置、车间设备合理布置、工艺管线和设备合理设计与选型。在工业项目初步设计阶段就考虑预防噪声污染，可以明显降低降噪难度和降噪成本。
厂址选择要考虑工厂噪声对环境的影响和环境噪声对企业的影响两个方面。高噪声企业应远离居民区、文教区和医院等对噪声敏感的区域和单位，而对外部高噪声敏感企业也应该远离铁路、交通干线和飞机场。在选址过程中要充分利用天然地形和空地屏蔽或减轻高噪声声源对环境和企业的影响，必要时在它们之间保留一定宽度的噪声隔离带。
工厂总平面布置有如下原则：1)在满足工艺流程和生产运输要求前提下，尽可能合理划分功能区；2)高噪声厂房和低噪声厂房分开布置；3)噪声敏感的区域(办公楼、生活区和其他构筑物)和生产区分开；4)主要噪声源相对集中，远离厂内外需要安静的区域；5)利用一些对噪声不敏感，而又相对高大的建筑物布置在高噪声区或厂房四周，有利于噪声隔离；6)对室内要求安静的建筑物，其朝向布置与高度应有利于隔声。厂区内交通运输线路是主要噪声源之一，它们的布置原则也做了详细的规定。
选择工艺时要考虑以下措施：1)减少冲击性工艺，2)避免物料在输送过程中出现大的高差翻落和直接撞击输送溜槽和设施，3)在工艺上尽可能避免高压气体释放，4)实现自动化和远程控制，让工人远离高噪声环境。
进行工艺布置或车间布置时要注意：1)高噪声设备的适当集中，以便采取隔声措施，2)发生强烈振动的设备不宜布置在辐射声音效率高的楼板或平台上，3)设备布置要预留设备的噪声控制装置空间。
在选择设备时，一定空间内的主要声源设备要尽可能选择低噪声设备，对次要声源则可以根据实际情况决定是否选用低噪声设备。
隔声设计原则
对声源进行隔声设计，可以采用隔声罩的结构形式；对接受者隔声则采用隔声间的结构形式；对传播途径进行隔离可以采用隔声墙或隔声屏障的结构形式。要根据实际情况灵活选择，必要时也可以采用几种形式的组合。
在可能条件下，车间在水平或垂直方向分割成几个噪声强度不同的区域，对于高振动设备宜设置在地面层或地下室。组合隔声墙等隔声构件要依据等透声量原则设计，并请注意空洞和缝隙的漏声处理。
隔声设计按以下步骤进行：1)由声源特性和受声点的声学环境估算受声点的各倍频带声压级；2)确定受声点各倍频带的允许声压级，3)计算詻倍频带的需要隔声量，4)选择适当的隔声结构与构件。
规范规定隔声室设计要符合以下几点：1)对噪声水平要求高的房间（如中心控制室）或室内有强噪声源的房间（如强噪声设备度车室），宜采用以砖、混凝土等建筑材料为主的高性能隔声室，2)作为工人临时休息的活动隔声间，体积不宜超过14m3,以便必要时移动，维护结构采用双层轻结构，通风设备采用带简易消声器的排风扇。
隔声罩设计应符合以下几点：1)隔声罩宜采用带有阻尼的薄金属板（0.5-2mm）制作，阻尼层厚度不小于板厚的1-3倍；2)隔声罩内壁面与机械设备间应留有较大空间，通常应该占设备所占空间的1/3以上，各内壁面与设备距离不得小于100mm，3)罩内应该铺设吸声层和吸声护面层；4)注意缝隙漏声和与地面的隔振，5)设备的控制和计量装置、开关等宜移至罩外，必要时设置观察窗对设备进行监视，6)所有通风、排烟和工艺开口均应该设置消声器，消声量与隔声量相当，7)隔声屏设置宜靠近声源或接受者，在接受者附近做有效的吸声处理。
3.消声设计原则
消声设计适用于降低空气动力机械辐射的空气动力性噪声，在设计时应遵循以下规则：1)一般应设置在进气或排气敞开一侧，两侧都敞开则在两侧适当位置安装消声器，进排气口都不敞开，但噪声通过管道辐射噪声太强或对噪声环境要求高时也可以安装消声器；2)消声器的消声量应根据消声要求决定，但不宜超过50dB；3)设计消声器必须考虑空气动力性能，计算相应的阻力损失，控制 在设备正常运行允许范围内；4)设计消声器产生的气流再生噪声必须控制在环境允许的范围内；5)要注意消声器和管道中的气流速度，不同情况存在一定限值，不要轻易超过该限值；6)消声器的设计应该保证坚固耐用，体积和占地面积要小，便于安装。
消声器设计按下列步骤进行：1)确定动力机械的噪声级和各倍频程声压级；2)选择消声器的装设位置；3)确定允许噪声级和各倍频带的允许声压级，计算所需消声量；4)确定消声器的类型；5)选用或设计合适的消声器。
4.吸声设计原则
吸声只适用于室内原有表面吸声量较小，混响声较强的厂房降噪处理，降低以直达声为主的噪声不能采用吸声处理为主要手段。吸声设计要符合以下一般性规定：1)吸声处理A声级降噪量在3-12dB之间，降噪目标不宜定得太高；2)吸声降噪效果不随吸声面积成正比，进行吸声处理必须合理确定吸声处理面积；3)吸声处理必须满足防火、防潮、防腐和防尘等工艺和安全卫生要求，兼顾通风采光照明及装饰要求，注意埋件设置，做到施工方便，坚固耐用。
吸声设计程序：1)确定吸声处理前室内噪声级和各倍频带声压级；2)确定降噪地点的允许噪声级和各倍频带允许声压级，计算所需吸声降噪量；3)计算吸声处理后室内应有的平均吸声系数，4)确定吸声材料的类型、数量和安装方式。
吸声处理方式的选择应该遵循下列规定：1)需要降噪量较高，房间面积较小的吸声设计，宜对墙壁和天花板都做吸声处理；2)需要降噪量较高，扁平状大房间的吸声设计，一般只做平顶吸声处理；3)声源集中的车间，应在声源所在的区域天花板和墙壁做局部吸声处理，最好同时设置隔声屏障，4)吸声降噪设计，采用空间吸声体方式效果较好，吸声体面积宜取房间平顶面积的40%左右，或室内总面积的15%左右，悬挂高度宜接近声源。
5.隔振设计原则
隔振降噪设计适用于产生较强振动或冲击，从而引起固体声传播及振动辐射噪声的机器设备的噪声控制，也适用于振动危害控制。一般性要求：1)对隔振要求较高的车间和设备，应远离振动较强的机器设备或其他振动源；2)隔振装置及支撑结构形式，应根据机器设备类型、振动强弱、扰动频率等特点和建筑、环境、操作者对噪声振动的要求等因素确定，3)应根据规范和标准合理设置隔振设计目标值。
隔振设计按以下步骤进行：1)确定所需的振动传递比（或隔振效率）2)确定隔振元件的荷载、型号、大小和数量；3)确定隔振系统的静态压缩量、频率比以及固有频率；4)验算隔振参量，估计隔振设计的降噪效果。
3.1.3民用建筑噪声控制设计的一般规定
民用建筑一般对噪声污染比较敏感，一些特殊用途的建筑，如录音室、播音室或对噪声的控制更加严格。进行民用建筑噪声控制工程设计，“建筑声学设计手册”和“空调制冷设备消声与隔振实用设计手册”是非常有用的工具。
3.1.4噪声治理工程设计中要注意的一些问题
进行噪声污染治理，仅仅了解设计原则，依靠设计手册和教科书是介绍的设计方法是不够的，需要通过实践积累经验和学会灵活动用这些降噪技术，要善于吸取成功的经验和失败的教训，总结了降噪工程设计要注意的问题：
要认真调查噪声污染现场，掌握引起噪声超标的主要声源。许多降噪工程失败，常常是因为调查不细，没有掌握主要声源和传播途径，遗漏了主要或次主要声源，造成降噪效果不理想。
要注意合理确定降噪指标或目标。现实条件下总是存在一些制约因素，限制降噪效果。要通过多方案对比选择技术和经济合理可行的方案和降噪指标。由于现场条件复杂性，理论预计降噪效果和实际取得效果也会有一定的差距，制定降噪目标值要留有一定余地。
要注意采取综合降噪措施，对各种降噪措施要注意实际施工条件和成本因素，选择材料要适应使用环境，对特殊或恶劣环境，选择材料要慎重。
对降噪设计涉及的非声学问题给予必要关注，如散热问题、系统阻力增加问题、安全问题、工人操作问题筀产。
| 课件名称： | 噪声控制工程 |
| 课件分类： | 环境 |
| 课件类型： | 参考资料 |
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