噪声污染控制工程实验
噪声污染控制工程实验
实验一道路交通噪声监测
一、实验目的
交通噪声是城市环境噪声的主要来源，通过实验加深对交通噪声特征的理解，掌握等效连续声级及统计声级的概念，并且希望能够提高以下技能：1、掌握声级计的使用方法。2、熟练地计算等效声级、统计声级、昼夜等效声级、标准偏差。二、测量仪器
采用积分声级计和噪声频谱分析仪。
三、实验条件
测量时应该无雪、无雨，加防风罩。使传声器膜片保持干净。
四、测点选择
测量点选在两个路口间、交通干线路边的人行道上，传声器距离路中心7.5m 处。测点在路段中间，距两交叉路口应该大于50m，小于100m。测点距地面1.2m(无支架手持时距人身体0.5m)，尽量避免周围反射物体（离反射物体最短距离3.5m）对测试结果的影响。
五、测量方法和步骤
1.准备号复合条件的测试仪器，对传声器进行校正，检查声级计的电池电压是否足够
2.在选定的位置布置测点，并标注在城市街区图中。
3.在规定时间（白天8：00～12：00，14：00～18：00；夜间22：00～05：00），每个
测点每隔5s读取瞬时A声级，连续读取200个数据，同时记录车的种类和数量及车的总流速（辆/h）。
4.计算噪声瞬时声级的标准偏差
()
∑=--=
n
i i L L n 1
2
11σ（dB ）
5.测量后，用校正器对传声器再次进行校正，要求测量前后传声器的灵敏度相差不大于2dB ，否则重新测量。
六、数据处理
将测得的200个A 声级数据，按照从大到小的顺序排列，读出L10(第20个)、L50（第100个)、L90（第180个)的声级值，得到统计声级L10 、L50 、L90,由于交通噪声的声级起伏一般复合正态分布，所以等效声级根据下式近似值计算:
七、测试报告的内容和要求
1.测试路段及环境简图；测试时段；车辆类型、数量及流速；
2.测试数据列表（自己设计表格），标出统计声级L10 、L50 、L90,计算出等效连续声级Leq ，依据该路段所处区域的环境噪声标准（查资料列出），判断交通噪声是否超标。
八、注意事项
声级计属于精密仪器，使用时要格外小心，防止碰撞、跌落,防止潮湿淋雨。
九、思考题
1、你监测的路段是否超过了交通噪声标准?
2、请提出减少交通噪声污染的措施。
()60
2
901050
L L L L eq -+
≈
实验二 驻波管法测定吸声材料的吸声系数
一、实验目的
1.加深学生对基本理论知识的理解；
2.认识和了解驻波管法测定吸声材料的吸声系数装置的结构和原理；
3.学会测定常用材料吸声系数的方法
二、实验原理
在厅堂音响设计中，特别是在音质设计中，广泛地要选用各种吸声材料及其构
造。对吸声材料的吸声系数测试方法的了解，是每个建筑施工、设计人员应该掌握的。驻波管法是测定材料的吸声系数方法之一，测试的是当声波垂直入射到材料时的吸声系数值。它广泛地应用于各种吸声材料的生产实践和科学研究。
驻波管为一金属直管，它的一端可以用夹具安装试件，另一端接好扬声器，声频讯号由声频发生器产生，经放大器进行放大，由扬声器发出单频声波，声波在驻波管内传播，由于管径较小，与音频声波的波长相比，可近似将声波面看作为平面入射波，沿管内直线传播；当入射到试件后，进行反射，由于反射波与入射波传递的方向和相位相反，声压产生叠加，干涉而形成驻波，并在管内某个位置上形成声压极大值Pmax(2
/m N )，t 和声压极较小值Pmin ，其间距为l ／4波长。
011E
E r -=-=γα 式中：α —————吸声系数
γ—————反射系数
Eo —————入射声能(W) Er —————反射声能(W)
由于： S E
I =I ；
C P
I 02
ρ= 可得：
2021ρραr
-=
又由于：
r
P ρρ+=0max ，
r
P ρρ-=0min
上两式相加或相乘并险上式20ρ得：
2/)(min max 0P P +=ρ α
ρρρ=-=2
02
2
min max 1/*r
P P
所以有：
)/2/(42/)/(*min max min max min max min max P P P P P P P P ++=+=α
令
n
P P =min max / 称为驻波比 (1)
故有：)2/()1/(4++=n n α (2)
一般频谱分析仪或声级计，测试的标称值是声压级，而不是声压P 值，其驻波比n 的公式推算如下，设Lmax 为波节处的声压级， L ?为声压级差。
n
P P L L L lg 20m in/lg 20m ax /lg 20m in m ax 00=Φ-Φ=-=?
1)20/(lg -?=L n (3)
如果在测试时，调节扬声器的输出声能，使Lmax 保持在一标准的常数值，分析(2)(3)可知吸声系数α值，只是Lmin 的因变量，因此在有的仪器中直接计算出了在某一个Lmin 值下的吸声系数值α，省略了(1)、(2)、(3)的公式的计算程序。 本实验装置DOS 软件编程的依据： 1.驻波管测试频率的规定：
①F<(1.84/π)×（Co/D ） ——对于圆形驻波管 ②F Co ——空气中的声速； D ——圆管直径； M ——方管边长。 2.吸声系数的计算公式： 式中：A ——吸声系数 L ——声压级的峰值和谷值之差(有条件时取平均值) 3.公式来源： 《音频学测量》——南京大学声学研究所 三、实验测量装置 1．系统组成 本系统由三大部分组成。 ⑴音频信号发生部分。⑵驻波产生与驻波峰值、谷值检测部分。 ⑶计算机数据处理、分析、计算部分。 整个系统可以由以下图示表示： 音频信号发生器→音频功率放大器→扬声器→在驻波管内形成驻波→探声管—→声压拾音器→自动跟踪音频滤波器→声压信号放大器→声压级检测器→计算机数据处理、分析、计算→结果打印。 [] 2 )20/() 20/(10 1104L L A +?= 2．技术指标 ⑴音频信号输出范围：100Hz～10KHz,频率误差＜0.1%,±0.33Hz。 ⑵音频信号输出电压：50mV～5000mV。 ⑶音频设置点：按1/96倍频程可选。 ⑷声压级正常检测范围：55dB～136dB。 ⑸自动频率跟踪1/3倍频程带通滤波器。 ⑹工作电源：AC220V, ±10%，50Hz。 ⑺工作环境：0～350C，相对湿度＜80%。 ⑻整机测试误差≤0.5dB。 ⑼全计算机集成化。 ⑽计算机数据处理、分析、计算、打印。 3．仪器操作 （一）了解仪器主机和开机 在整个系统上电之前，首先了解仪器主机背面、正面的结构，检查一下所有的连接线是否连接正确。仪器主机背后的连接线如下图： 仪器主机正面的结构见下图（一）、（二）： 当检查完毕确认无误后，开启显示器，开启仪器主机正面的机箱门，开启电源开关，电脑启动进入桌面。双击桌面上的“MSDOS驻波管”图标，系统进入一个测试系统界面，详见下表1： 表1 09/19/2003 09：34：47 AWA6122A型智能测试系统驻波管 材料：班级：小组：姓名： 频率123吸声 系数%峰谷峰谷峰谷 100Hz 1000mV 声级dB121.5距离mm0151 200Hz 3400mV 声级dB 距离mm 315Hz声级dB 键盘上的功能键（不可打开小键盘使用）： 0～9：输入距离或电压数据↑、↓：光标上下移动 →、←：光标左右移动F1：校准拾音器 F2：设置输出频率F3：设置音频输出电压F4：打印结果 F5：设置密码（口令）F6：清除结果F7：计算结果 F8：输入班组等信息F9：建立结果坐标F10：退出 （二）各个功能键的使用 （1）0～9——在对应的光标位置输入探声管测得峰值和谷值时所在的距离，单位mm（必须是四位数，如151毫米，输入0151）。 （2）↑、↓、→、← ——按↑、↓、→、←键移动光标。 （3）F1：校准拾音器(话筒)——将拾音器（话筒）从滑车上取下，插入声级校正器。仪器在测试状态，按下 （声校准功能按 上面所示的XXX.XXmV/Pa表示上一次校准的值。用户如要进行校准，按下声级校正器开关，再按 （5）F3：设置音频输出电压——本系统在出厂时已经设置好，一般不要另行设置。用光标选中要修改的某一行位置，按〈F3〉键，按提示输入口令（密码），回车，进入音频输出电压设置状态。运用0～9功能键调节音频输出电压至您所需的值。设置完毕按〈Esc〉退出。注意，设置的音频输出电压值,在峰值时不得超过136dB,在谷值时不得低于50dB。 （6）F4：本机打印输出——按〈F4〉键打印当前屏幕内容。本仪器已配置HP1020型激光打印机，并已安装打印机驱动。 （7）用计算机的“画图”功能打印输出：选择要打印的图表，按一下〈PrintScreen〉键，按一下〈Alt〉+〈Tab〉键返回桌面。进入：“开始”→“程序”→“附件”→“画图”。打开“画图”，点击“编辑”，在下拉菜单中点击“粘贴”，刚才的图表就被粘贴到了“画图”窗口，点击“图象”，在下拉菜单中点击“反色”，刚才的图表就变成白底黑字。点击“文件”，在下拉菜单中点击“打印”即可。 （8）F5：设置口令（密码）——按〈F5〉键设置原始口令（密码），如要更改密码，则必须先输入原来的密码。设置完毕按〈Esc〉退出。 （9）F6：清除吸声系数计算结果——按〈F6〉键清除所有已计算好的吸声系数计算结果。 （10）F7：计算吸声系数结果——用光标选择要计算的那一行，在确认该行的峰值、谷值已经测定出来并且已输入了测定距离以后（低频端测定1～2组数据，高频端测定3组数据），按F7键，该行的吸声系数便自动计算出来（平均值）。建议，在学生进行该实验时，最好让学生自己手工计算，计算机的计算结果与手工计算结果误差值在0.1%左右。 （11）F8：输入班、组号——按〈F8〉键，提示输入口令（密码），回车，输入本次实验的“材料”、“班级”、“小组”、“姓名”。只能输入汉语拼音或者英文。(12) F9：显示吸声系数坐标与曲线吸声系数坐标曲线图样见下表： 吸声系数% 0 100 200 300 500 700 1K 2K ( Hz ) 材料：班级：小组：姓名： 当表1中所有的吸声系数计算完毕，按〈F9〉键，立即显示出表2的表格以及由 不同吸声系数组成的曲线，用来表示某吸声材料的吸声特性。可采用（