聲學(xué)理論

1、聲波的產(chǎn)生
①聲音的三個基本要素
頻率:每秒振動的次數(shù)。可聽聲的頻率在20-20KHz
波長:聲源完成一周的振動,聲波所傳播的距離??陕犅暤牟ㄩL在17m-17mm
聲速:每秒鐘傳播的距離。聲速與溫度有關(guān),c=331.4+0.6t m/s c=fλ
②頻譜:通常噪聲都是由許多頻率組成的復(fù)合聲。聲音不同,其組成的頻率 和能量的分布也不同。正因如此,才能區(qū)別各色各樣的聲音,聲音的這些組成頻率和能量分布的關(guān)系,稱為這一聲音的頻譜,不同的聲音具有不同的頻譜。 例如,用頻率為橫坐標(biāo),以聲壓級為縱坐標(biāo),即可做出此聲音的聲譜圖。
③聲壓:有聲波時媒質(zhì)中的壓力和靜壓力的差值。單位為Pa
④頻譜:通常噪聲都是由許多頻率組成的復(fù)合聲。聲音不同,其組成的頻率 和能量的分布也不同。正因如此,才能區(qū)別各色各樣的聲音,聲音的這些組成頻率和能量分布的關(guān)系,稱為這一聲音的頻譜,不同的聲音具有不同的頻譜。
2、噪聲污染
1)什么是噪聲
噪聲是人們不需要的聲音,噪聲是物理污染,噪聲是現(xiàn)代工業(yè)化帶來的后果,同時,噪聲和噪聲控制技術(shù)的進步也促進工業(yè)生產(chǎn)和交通運輸?shù)陌l(fā)展。
2)噪聲控制
噪聲控制是研究如何獲得適當(dāng)聲學(xué)環(huán)境的技術(shù)科學(xué),即達到經(jīng)濟上、技術(shù)上和要求上合理的聲學(xué)環(huán)境。
3)噪聲降低的標(biāo)準(zhǔn)
《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-2008
《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB22337-2008
《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-2008
ETSI 300 735歐洲通訊設(shè)備測量標(biāo)準(zhǔn)和限制
噪聲標(biāo)準(zhǔn)分三類:
①聽力保護標(biāo)準(zhǔn)
②環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)
③機電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
3、隔聲原理
隔絕空氣聲往往采用木板、金屬板、墻體等固體介質(zhì)阻擋并減弱在空氣中聲波的傳播,這些專門用來隔絕聲波的固體介質(zhì)稱為隔聲材料。在噪聲治理工程中,為了提高隔聲效果,常將隔聲材料與其它聲學(xué)材料如吸聲材料、阻尼材料或空氣層復(fù)合在一起組成隔聲構(gòu)件。隔聲構(gòu)件可以組裝成不同形式和用途的隔聲結(jié)構(gòu),如隔聲控制室、設(shè)備隔聲罩和隔聲屏障等。
(1)封閉式隔聲圍護結(jié)構(gòu)
對露天和半露天布置的噪聲源設(shè)置必要的建筑隔聲維護結(jié)構(gòu),對隔聲量不能有效匹配的圍護結(jié)構(gòu)從聲學(xué)角度予以必要的匹配。
(2)聲屏障
在空氣中傳播的聲波遇到聲屏障時,就會產(chǎn)生反射、透射和繞射現(xiàn)象。一部分越過聲屏障頂端繞射到達受聲點;一部分穿透聲屏障到達受聲點,一部分在聲屏障壁面產(chǎn)生反射。聲屏障的插入損失主要取決于聲源發(fā)出的聲波沿著三條道路傳播的聲能分配。聲屏障的作用就是阻擋直達聲的傳播,隔離透射聲,并使繞射聲有足夠的衰減。當(dāng)聲波撞擊到聲屏障的壁面上時,會在聲屏障邊緣產(chǎn)生繞射現(xiàn)象,而在屏障背后 形成“聲影區(qū)”。我們所期待的聲屏障的減噪效果就在“聲影區(qū)”的范圍內(nèi)。與光影區(qū)相比較,由于聲波波長比光波波長大的多,因此,這種“聲影區(qū)”的邊界并不明顯,經(jīng)過屏障邊緣之外,聲源發(fā)出來的聲波可以直接到達的范圍,叫做“亮區(qū)”。從亮區(qū)到聲影區(qū)之間還有一小段“過渡區(qū)”。位于“聲影區(qū)”內(nèi)的噪聲級低于未設(shè)置聲屏障時的噪聲級,這就是聲屏障降噪的基本原理。
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