噪声第八章-隔声降噪技术
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噪声控制技术——隔声
噪声控制技术——隔声
隔声的含义
隔声是指声波在空气中传播时，一般用各 种易吸收能量的物质消耗声波的能量 使声 能在传播途径中受到阻挡而不能直接通过 的措施，这种措施称为隔声。
隔声的影响因素
主要是声阻抗，声从阻抗较小的媒质（如 空气）中向阻抗大的隔声物中传播时，阻 抗不匹配，导致隔声效果。声阻抗是密度 与声速的乘积，所以说密度越大、隔声量 越大。还可以做成双层隔声，这样效果更 好。
隔音玻璃
1.中空玻璃
2.真空玻璃
3.夹层玻璃
隔音毡
隔声毡分为两种，一种以是高 密度的EPDM三元乙丙经过湿、 热、挤压等作用毡缩而成的橡 胶片状材料，另一种是以高分 子材料.金属粉末以及各类助剂 复合而成。隔声毡材料质轻、 超薄、柔软、拉伸强度大，黑 色饰面，具有良好的隔声性能。 在高温及低温的条件下不宜折 断和变软，隔声毡的性能能够 始终保持相同的声音绝缘性能。 隔声毡单体使用效果较传统隔 声材料好，尤其针对不同频率 的噪音，隔声毡与其他吸声材 料如棉毡、泡沫或岩棉，其隔 音性能会更加优良。
隔声材料
隔音材料有很多种，一般人们常见的有： 建筑隔音材料、KTV隔音材料、装修隔音 材料、隔音减振材料、减震降震材料、吸 音装饰材料、装饰吸音棉板、隔音板、隔 音防火材料等。
建筑隔音材料
使用建筑隔音材料可以有 效的避免脚步声通过楼板 传到楼下，同时建筑隔音 材料可以有效的避免回音。 该隔音材料为性能优良的 隔音减震材料。材料厚度 薄，可以在混凝土中直接 使用，同时该隔音材料施 工简单，剪裁方便，可以 用剪刀直接剪。
隔音板（Barriers）
PMMA料或聚碳酸脂 板做成隔音板具有： 耐老化，耐高温，透 明，重量轻，易安装 之特点.
噪声控制技术—吸声隔声消声
第五次课作业
1、设在墙面与地面交线上有一声源，已知500Hz的声 功率级为85dB，同频带下的房间常数为100m2， 求距 声源5m处之声压级Lp。
2、某房间尺寸为6m*7m*3m，墙壁、天花板、和地板 在1KHz时的吸声系数分别为，，若安装一个在1KHz 倍频程内，吸声系数为的吸声贴面天花板，求该频带 在吸声处理前后的混响时间及处理后的吸声减噪量。
消声室 消声箱
吸声劈尖
四、吸声降噪计算
设吸声前的声压级为：
Lp1LW10lg4Qr2 R 41
吸声后的声压级为：
Lp2 LW10lg4Q r2 R42
则：
Lp
Lp1
Lp2
10lg
Q
4r2
Q
4r2
4 R1
4 R2
当某接受点远离声源时，即： 4 Q
R 4r 2
则：
Lp1l0g R R 1 21l0g 1 21 1 2 1
噪声控制技术—隔声
一、常用隔声评价量
1、透射系数 W t
W
2、隔声量：入射声功率级与透射声功率级之差， 也称传声损失。单位dB
ห้องสมุดไป่ตู้
R10 lgI It
20 lgP Pt 10 lg1
3、插入损失：隔声结构设置前后的声功率级 的差(IL )。
IL L W 1L W 2
二、声波透过单层匀质构件的传播 单层匀质墙的隔声频率特性曲线
✓ 薄板吸声结构的共振频率通常在801000Hz范围，吸声系数约为，一般作为 中低频范围的吸声材料。
薄板共振吸声结构的吸声系数
材料名称
材料 厚度
(cm)
空气层厚度 (cm)
125
倍频带中心频率 (Hz)
第八章隔声降噪技术
sin c
cb
cb ：墙板中弯曲波的传播速度 c ：空气中声速
θ：声波入射角
产生吻合效应的条件：c≤cb
3
8.3、双层隔墙
1、隔声原理 双层间的空气层可看作与两板相连的弹簧，当声波 入射到第一层墙透射到空气层时，空气的弹性形变 具有减振作用，传递到第二层墙的振动减弱，从而 提高墙体的总隔声量。其隔声量等于两单层墙的隔 声量之和，再加上空气层的隔声量。
TL R 16 lg A 8 ρA ＞200kg/m2
2
吻合效应：由于构件本身具有一定的弹性，当声波 以某一角度入射到构件上时，将激起构件的弯曲振 动，当一定频率的声波以某一角度θ投射到构件上正 好与其所激发的构件的弯曲振动产生吻合时，构件 的弯曲振动及向另一面的声辐射都达到极大，相应 隔声量为极小，这一现象称为“吻合效应”，相应 的频率为“吻合频率”。
TL墙－TL 50 29.6 20.4dB 7
讨论：隔声量较低的构件是制约组合体隔声量提高的关键因 素。
对于两种构件组合的隔声结构中，低隔声量构件的面积越 小其对组合构件隔声量的影响就越小。
例6：墙上开孔缝时的隔声性能 讨论：对于墙上开孔缝时的隔声，孔缝是是制约组合墙体 隔声量提高的关键因素。
解：方法一： 22 2105 2102 9.1104
22
因此，组合墙的总平均隔声量为：
6
TL 10lg 1 30.4
(dB)
方法二： TL
10 lg
22 (22 2) *10 0.1*50
2 *10 0.1*20
30.4dB
例5：某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔，该 墙 的传声损失为50dB，在墙上开一个面积为2m2的门，该 门的传声损失为20dB，又开了一个面积为4m2的窗户，该窗 户的传声损失为30dB。求开了门窗之后使墙体的隔声量下降 了多少？
噪声污染控制隔声降噪技术
第八章 隔声降噪技术A 、 教学目的1. 隔声原理及评价指标(B ：理解)2. 单层构件的隔声性能(B ：理解)3. 组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算(B ：理解C ：识记)B 、教学重点(1)隔声原理及评价指标 (2) 单层构件的隔声性能 (3)组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算 (4)孔隙漏声及防治措施 (5)声屏障、隔声罩、隔声间 (6)管道隔声包扎B 、 教学难点1、隔声原理2、单层构件的隔声性能3、组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算D 、教学用具多媒体——幻灯片E 、教学方法讲授法、讨论法F 、课时安排3课时G 、教学过程—〉人耳——〉————〉空气声———〉——〉空气声——〉固体声—声源对于固体声隔离，主要是隔振与阻尼降噪，属振动控制。
对于空气声，是噪声控制技术研究的对象，重点在隔声构件对空气（传）声的隔绝问题。
一、隔声原理及评价指标1、原理：界面声阻抗的突变，使声波部分反射，透射声能小于入射声能，则在隔声构件的另一侧噪声降低。
2、评价指标：①透射系数t τ（声强的）itt I I =τ由教材上对于单层墙的推导有：（注意声压反射系数的求出时的边界条件（有限厚度墙体的双面边界））Dk c c D k p p iA tA I 222221122sin )(cos 44||||ρρτ++==k 2——波数，2/c ω， D ——隔声材料的厚度， 脚标1——空气介质的参数 脚标2——隔声材料中的参数若D<<λ（低频） 即时K 2D<<1 且∵一般ρ2c 2>>ρ1c 1则 2111122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=c m c ρωρτ 面密度D m 2ρ= （kg/m 2） τ=0.05 即有5%的声能透过 τ=1 即无隔声效果由于τ不能反映以dB 表示的隔声量，且对于大多数结构，τ<<1，故为使和直观方便，噪控工程中常采用以下四种隔声评价指标。
第八章_噪声控制技术——隔声
波长λb相等时，墙板弯曲波振动的振幅便达到最大，声波向墙 板的另面辐射较强，墙板隔声量明显下降，此现象称为“吻合效 应” 。
吻合效应的条件
b
图 吻合的成立条件
sin
入射角
临界吻合频率 fc
定义：产生吻合效应的最低频率，即b 时的频率
fc 的计算公式
c fc 2
2
m B
8.2
8.2.1 8.2.2 8.2.3
单层匀质墙的隔声性能
质量定律 吻合效应 单层隔声墙的频率特性
8.2.1 质量定律
单层匀质墙的隔声量公式建立条件
为： (1)声波垂直入射到墙上；
(2)墙将空间分成两个半无限大
空间，且墙的两侧均为通常状况 下的空气；
(3)墙为无限大，即不考虑边界
的影响； (4)将墙视为一个质量系统，即 不考虑墙的刚性、阻尼；
按主要的入射声频率100～3150Hz范围内对隔声量
求平均值。
计算值和工程实测值良好一致。
R 13.5lg m 14
m 200kg / m2
R 16lg m 8
m 200kg / m2
表 一些常用单层隔声墙的隔声量
结构名称 面密 度 倍频程中心频率/Hz
125 250 500 1000 2000 4000
8.1.2 平均隔声量
同一隔声结构，对于不同的频率声音，具有 不同的隔声性能。在工程中，常用中心频率为 125Hz、250Hz、500Hz、1KHz、2KHz的5个倍频 程 或100-3150Hz的16个1/3倍频程下的隔声量相 加，取其算术平均值表示其隔声性能，称做平均 隔声量，用 R 表示。 平均隔声量相同的不同构件，其隔声频率特 性曲线有时会有很大的差异。采用平均隔声量来 评价构件的隔声性能具有一定的局限性。
隔声降噪技术精讲
R 18lg A 12 lg f 25
平均隔声量的经验公式（100~3150Hz）：
R 13.5 lg A 14(dB), ( A 200kg / m 2 ) 2 R 16 lg A 8(dB), ( A 200kg / m )
共振频率为：
c 2 2 0
1 时产生共振。
fr
AD
隔声频率特性
入射声波频率低于共振频率：
2 A R 10 lg 1 0 c
比较： R 10 lg 1 (
2 ) 2 1c1
A
入射声波频率高于共振频率：
门的隔声能力取决于本身的面密度，构造和碰头缝密 封程度。 一般采用轻质双层或多层复合隔声板制成，称作隔声 门。
隔声门的结构和特性（图8-18、表8-6）
隔声门的密封方法
（图8-19）
3. 隔声窗
隔声窗的结构
设计要点
多层窗应选用厚度不同的 玻璃板以消除吻合效应。 多层窗的玻璃板之间要有 较厚的空气层，一般取 7~15cm。 两层玻璃板间不能有刚性 连接，以防止“声桥”。 多层窗的玻璃板之间要有 一定的倾斜度，朝声源一 面的玻璃做成倾斜，以消 除驻波。 玻璃窗的密封要严，边缘 用橡胶条或毛毡条压紧。
2.吻合效应
产生吻合效应的条件：
B
D A
产生吻合效应的频率为：
fc c
2 2
12 (1 )
2
2 sin
ED
2
临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。 2 2 近似为： c 12 c
fc 2 D 0.55 E D E
平均隔声量的经验公式（100~3150Hz）：
R 13.5 lg A 14(dB), ( A 200kg / m 2 ) 2 R 16 lg A 8(dB), ( A 200kg / m )
共振频率为：
c 2 2 0
1 时产生共振。
fr
AD
隔声频率特性
入射声波频率低于共振频率：
2 A R 10 lg 1 0 c
比较： R 10 lg 1 (
2 ) 2 1c1
A
入射声波频率高于共振频率：
门的隔声能力取决于本身的面密度，构造和碰头缝密 封程度。 一般采用轻质双层或多层复合隔声板制成，称作隔声 门。
隔声门的结构和特性（图8-18、表8-6）
隔声门的密封方法
（图8-19）
3. 隔声窗
隔声窗的结构
设计要点
多层窗应选用厚度不同的 玻璃板以消除吻合效应。 多层窗的玻璃板之间要有 较厚的空气层，一般取 7~15cm。 两层玻璃板间不能有刚性 连接，以防止“声桥”。 多层窗的玻璃板之间要有 一定的倾斜度，朝声源一 面的玻璃做成倾斜，以消 除驻波。 玻璃窗的密封要严，边缘 用橡胶条或毛毡条压紧。
2.吻合效应
产生吻合效应的条件：
B
D A
产生吻合效应的频率为：
fc c
2 2
12 (1 )
2
2 sin
ED
2
临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。 2 2 近似为： c 12 c
fc 2 D 0.55 E D E
第八章.隔声技术
第八章 隔声降噪技术A 、 教学目的1. 隔声原理及评价指标(B ：理解)2. 单层构件的隔声性能(B ：理解)3. 组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算(B ：理解C ：识记)B 、教学重点(1)隔声原理及评价指标 (2) 单层构件的隔声性能 (3)组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算 (4)孔隙漏声及防治措施 (5)声屏障、隔声罩、隔声间 (6)管道隔声包扎B 、 教学难点1、隔声原理2、单层构件的隔声性能3、组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算D 、教学用具多媒体——幻灯片E 、教学方法讲授法、讨论法F 、课时安排3课时G 、教学过程—〉人耳——〉————〉空气声———〉——〉空气声——〉固体声—声源对于固体声隔离，主要是隔振与阻尼降噪，属振动控制。
对于空气声，是噪声控制技术研究的对象，重点在隔声构件对空气（传）声的隔绝问题。
一、隔声原理及评价指标1、原理：界面声阻抗的突变，使声波部分反射，透射声能小于入射声能，则在隔声构件的另一侧噪声降低。
2、评价指标：①透射系数t τ（声强的）it t I I =τ由教材上对于单层墙的推导有：（注意声压反射系数的求出时的边界条件（有限厚度墙体的双面边界））Dk c c D k p p iA tA I 222221122sin)(cos 44||||ρρτ++==k 2——波数，2/c ω， D ——隔声材料的厚度， 脚标1——空气介质的参数 脚标2——隔声材料中的参数若D<<λ（低频） 即时K 2D<<1 且∵一般ρ2c 2>>ρ1c 1则 2111122⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=cm c ρωρτ 面密度D m 2ρ= （kg/m 2） τ=0.05 即有5%的声能透过 τ=1 即无隔声效果由于τ不能反映以dB 表示的隔声量，且对于大多数结构，τ<<1，故为使和直观方便，噪控工程中常采用以下四种隔声评价指标。
工程噪声 隔声降噪理论与技术
2
2
2
(m m ) 低频时, 有coskD≈1，sinkD≈0, 有 1 2 R 10 lg 1 2 R1 空气层不起作用。 中频时，coskD≈1，sinkD≈kD, 有下式 2 2 共振时，隔声量最 R 10 lg 1 (m1 m2 )kD (m1 m2 ) 1 kD 2 m1m2 2 2R1 2 R1 2 R1 小，第二项为零。 (m1m2 D)]1/ 2 高频时， m R , m R ，有
铅
玻璃 有机玻璃 胶合板
11000
2500 1150 580
密实混凝土
煤渣混凝土 石膏板
2300
1500 650
本 讲 内 容
7.1.3 单层介质的隔声频率特性（1）
单层均质板隔声特性曲线 按频率可分为三个区域， 即劲度和阻尼控制区(Ⅰ)、 质量控制(Ⅱ)、吻合效应和 质量控制延续区(Ⅲ)。 (Ⅰ)区：f f r 有 v K / f 则 R板 K , 劲度控制区; 以(6dB/倍频程)下降； f f f 有R R , 阻尼控 制区, R板与几何尺寸, 面密 度, 弯曲劲度, 外界条件有 关,一般建筑构件在几赫兹 至几十赫兹的范围内。
，得
Rr R0 10 lg(0.23 R0 )
本 讲 内 容
7.1.2 声波无规入射时的隔声量（2）
从上式可知无规入射隔声量Rr与频率f的关系为每倍频程约增加5dB， 而垂直入射则为每倍频程增加6dB，表明无规入射时的隔声量随频率 增加的速率比正入射时的情况要慢些。 经验公式 Rr 18 lg(mf ) 44 R 18 lg m 8 当m 100 k g / m 2 单层隔声结构平均隔声量公式为 2
2
2
(m m ) 低频时, 有coskD≈1，sinkD≈0, 有 1 2 R 10 lg 1 2 R1 空气层不起作用。 中频时，coskD≈1，sinkD≈kD, 有下式 2 2 共振时，隔声量最 R 10 lg 1 (m1 m2 )kD (m1 m2 ) 1 kD 2 m1m2 2 2R1 2 R1 2 R1 小，第二项为零。 (m1m2 D)]1/ 2 高频时， m R , m R ，有
铅
玻璃 有机玻璃 胶合板
11000
2500 1150 580
密实混凝土
煤渣混凝土 石膏板
2300
1500 650
本 讲 内 容
7.1.3 单层介质的隔声频率特性（1）
单层均质板隔声特性曲线 按频率可分为三个区域， 即劲度和阻尼控制区(Ⅰ)、 质量控制(Ⅱ)、吻合效应和 质量控制延续区(Ⅲ)。 (Ⅰ)区：f f r 有 v K / f 则 R板 K , 劲度控制区; 以(6dB/倍频程)下降； f f f 有R R , 阻尼控 制区, R板与几何尺寸, 面密 度, 弯曲劲度, 外界条件有 关,一般建筑构件在几赫兹 至几十赫兹的范围内。
，得
Rr R0 10 lg(0.23 R0 )
本 讲 内 容
7.1.2 声波无规入射时的隔声量（2）
从上式可知无规入射隔声量Rr与频率f的关系为每倍频程约增加5dB， 而垂直入射则为每倍频程增加6dB，表明无规入射时的隔声量随频率 增加的速率比正入射时的情况要慢些。 经验公式 Rr 18 lg(mf ) 44 R 18 lg m 8 当m 100 k g / m 2 单层隔声结构平均隔声量公式为 2
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实际工程中，也用500赫兹时的隔声量代表材 料的平均隔声量。TL500
8.2 单层均质密实墙的隔声
❖1.质量定律 ❖2.吻合效应
1.质量定律
Ⅰ a Ⅱ bⅠ
pi
p 2i
pr
p 2r
pt
o
c
D
声波在空气中传播的途 径上，当遇到墙状固体 障碍物时，由于空气与 固体介质特性阻抗的差 异，在两分层界面上将 产生两次反射和透射。
隔声频率特性
隔声量的估算
❖经验公式：
R 16 lg A1 A2 16 lg f 30 R
❖ 平均隔声量：
R
131.65llggAA11
A2 8 R, A1 A2 14 R, A1
A2 200kg / A2 200kg
m2 / m2
多层复合隔声结构
坚实 薄板 护面
R
10
lg
1
(
A 21c1
)2
隔声材料面密度
可近似为：
2
R
10
lg
A 21c1
20
lg
A 21c1
❖ 将ρ0c0=400Pa•s/m代入：
R 20 lg A 20 lg f 42
❖ 物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积质量的对数成正比； 声波的频率越高，隔声量越高。
❖假设：
➢声波垂直入射到墙上； ➢隔墙为单层匀质墙； ➢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；
➢墙为无限大，即不考虑边界的影响。 ➢把墙看成一个质量系统，即不考虑墙的刚性、
阻尼；
➢墙上各点以相同的速度振动。
❖从透射系数的定义及平面声波理论，可以导出 单层墙在声波垂直入射时的隔声量
8.1 隔声性能评价量
❖1.透射系数 ❖2.隔声量 ❖3.平均隔声量 ❖4.计权修正量、频谱修正量、隔声等级
1、透声系数与传声损失
反射声能 Er 入射声能 E入
根据能量守恒与转换定律
吸收声能 EA
E入 = EA + Er + Eτ
透声系数τ：
E E入
τ＜1， τ越小，
透射声能 Eτ
材料的隔声性能越好
❖隔声间：把需要安静的场所用隔声结构围闭 起来，使外界的噪声很少传进去。
❖隔声屏：在声源与受噪声干扰的位置之间用 障板屏蔽起来，阻挡噪声向接收位置的传播。
隔声原理
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 分界面特性阻抗的改变，使部 分声能被屏蔽物反射回去，从 而降低噪声的传播。
隔声构件(sound insulator) ：具有隔声能力的屏 蔽物，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等 等
❖ 无规入射时：
R 20 lg A 20 lg f 48
❖ 考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：
R 18 lg A 12 lg f 25
❖ 平均隔声量的经验公式（100~3150Hz）：
R 13.5lg R 16 lg
A A
14(dB), (
8(dB), (
A
A
200kg 200kg /
一般隔声构件的τ在
10－1 ~ 10－6
1.透射系数:
定义： 材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。
Wt Wi
It Ii
pt2 pi2
2.传声损失：TL，单位为分贝
在实际工程当中，常采用透声系数的倒数并取其常用对数 再乘以10来表示材料的隔声能力。
TL 10Log 1
τ越小，TL（R)越大，说明材料的隔声 性能越好。
例如：有两个隔声墙，其透声系数分别为0.01和0.001， 则： 其隔声量分别为
T L 1 1 0 L o g1 1 1 0 L o g0 .1 0 1 2 0 分 贝 T L 2 1 0 L o g1 2 1 0 L o g0 .0 1 0 1 3 0 分 贝
3.平均隔声量：
工程上通常将中心频率为125~2000Hz的5个倍频 程频带或100~3150Hz的16个1/3倍频程频带隔声 量的算术平均值作为构件隔声性能的单值评价量
本章内容
8.1 隔声性能评价量 8.2 单层均质密实墙的隔声 8.3 双层结构隔声性能 8.4 组合墙的隔声量 8.5 隔声间 8.6 隔声罩 8.7 隔声设计案例
本课的重点难点
❖透射系数、隔声量、平均隔声量的计算；
❖ 用构件将噪声源和接收者分开，使声能在传 播途径中受到阻挡，从而降低或消除噪声传 递的措施，称为隔声。
❖ 这些措施包括设置隔声墙、隔声罩、隔声幕 和隔声屏障等。如果措施得当，就能够降低 噪声级20～50分贝。
❖ 影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面：
❖ 隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素；材料 的面密度越大，隔声量就越大，增加材料的阻尼可 以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的 降低。
层
阻 尼 材 料
吸 声 材 料
8.4 组合墙的隔声量
n
i Si
C
i 1 n
Si
i 1
1
RC
10 lg
C
n
Si
RC 10 lg n i1
Si100.1Ri
i 1
例题
某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔， 该的传声损失为50dB，在墙上开一个面积为2m2的门， 该门的传声损失为20dB，又开了一个面积为4m2的窗 户，该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗之后使 墙体的隔声量下降了多少？
共振频率为：
fr
c
2
20 AD
隔声频率特性
❖ 入射声波频率低于共振频率：
R
10
lg
1
A 0c
2
比较：
R
10
lg
1
(
A 21c1
)2
❖ 入射声波频率高于共振频率：
R
10
lg
A 0c
4
(2kD)2
R1 R2
20 lg(2kD)
❖ 入射声波频率更高时：
隔声量出现极大值和极小值的交替变化。
❖ 构件的几何尺寸以及安装条件(包括密封状况)。
❖ 噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。 对于给定隔声构件来讲，隔声量与声波频率密切相 关，一般来讲，低频时隔声性能较差，高频时隔声 性能较好。
❖ 隔声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性设计 适合于降低该噪声源的隔声结构。
❖隔声罩：把噪声源封闭起来，使噪声局限在 一个小的空间里。
/ m2 m2)
)
2.吻合效应
产生吻合效应的条件：
DB
Cb为薄板自由弯曲波长
❖ 产生吻合效应的频率为：
A
c2 12 (1 2 )
fc 2 sin2
ED2
❖ 临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。
❖ 近似为：
c2 12
c2
fc 2 D
0.55
E
DE
Hale Waihona Puke 8.3 双层结构隔声性能pi 1 时产生共振。 pt
8.2 单层均质密实墙的隔声
❖1.质量定律 ❖2.吻合效应
1.质量定律
Ⅰ a Ⅱ bⅠ
pi
p 2i
pr
p 2r
pt
o
c
D
声波在空气中传播的途 径上，当遇到墙状固体 障碍物时，由于空气与 固体介质特性阻抗的差 异，在两分层界面上将 产生两次反射和透射。
隔声频率特性
隔声量的估算
❖经验公式：
R 16 lg A1 A2 16 lg f 30 R
❖ 平均隔声量：
R
131.65llggAA11
A2 8 R, A1 A2 14 R, A1
A2 200kg / A2 200kg
m2 / m2
多层复合隔声结构
坚实 薄板 护面
R
10
lg
1
(
A 21c1
)2
隔声材料面密度
可近似为：
2
R
10
lg
A 21c1
20
lg
A 21c1
❖ 将ρ0c0=400Pa•s/m代入：
R 20 lg A 20 lg f 42
❖ 物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积质量的对数成正比； 声波的频率越高，隔声量越高。
❖假设：
➢声波垂直入射到墙上； ➢隔墙为单层匀质墙； ➢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；
➢墙为无限大，即不考虑边界的影响。 ➢把墙看成一个质量系统，即不考虑墙的刚性、
阻尼；
➢墙上各点以相同的速度振动。
❖从透射系数的定义及平面声波理论，可以导出 单层墙在声波垂直入射时的隔声量
8.1 隔声性能评价量
❖1.透射系数 ❖2.隔声量 ❖3.平均隔声量 ❖4.计权修正量、频谱修正量、隔声等级
1、透声系数与传声损失
反射声能 Er 入射声能 E入
根据能量守恒与转换定律
吸收声能 EA
E入 = EA + Er + Eτ
透声系数τ：
E E入
τ＜1， τ越小，
透射声能 Eτ
材料的隔声性能越好
❖隔声间：把需要安静的场所用隔声结构围闭 起来，使外界的噪声很少传进去。
❖隔声屏：在声源与受噪声干扰的位置之间用 障板屏蔽起来，阻挡噪声向接收位置的传播。
隔声原理
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 分界面特性阻抗的改变，使部 分声能被屏蔽物反射回去，从 而降低噪声的传播。
隔声构件(sound insulator) ：具有隔声能力的屏 蔽物，如砖砌的隔墙、水泥砌块墙、隔声罩体等 等
❖ 无规入射时：
R 20 lg A 20 lg f 48
❖ 考虑边界、刚度和阻尼等因素，实际隔声量的经验公式：
R 18 lg A 12 lg f 25
❖ 平均隔声量的经验公式（100~3150Hz）：
R 13.5lg R 16 lg
A A
14(dB), (
8(dB), (
A
A
200kg 200kg /
一般隔声构件的τ在
10－1 ~ 10－6
1.透射系数:
定义： 材料透射的声能与入射到材料上的总声能的比值。
Wt Wi
It Ii
pt2 pi2
2.传声损失：TL，单位为分贝
在实际工程当中，常采用透声系数的倒数并取其常用对数 再乘以10来表示材料的隔声能力。
TL 10Log 1
τ越小，TL（R)越大，说明材料的隔声 性能越好。
例如：有两个隔声墙，其透声系数分别为0.01和0.001， 则： 其隔声量分别为
T L 1 1 0 L o g1 1 1 0 L o g0 .1 0 1 2 0 分 贝 T L 2 1 0 L o g1 2 1 0 L o g0 .0 1 0 1 3 0 分 贝
3.平均隔声量：
工程上通常将中心频率为125~2000Hz的5个倍频 程频带或100~3150Hz的16个1/3倍频程频带隔声 量的算术平均值作为构件隔声性能的单值评价量
本章内容
8.1 隔声性能评价量 8.2 单层均质密实墙的隔声 8.3 双层结构隔声性能 8.4 组合墙的隔声量 8.5 隔声间 8.6 隔声罩 8.7 隔声设计案例
本课的重点难点
❖透射系数、隔声量、平均隔声量的计算；
❖ 用构件将噪声源和接收者分开，使声能在传 播途径中受到阻挡，从而降低或消除噪声传 递的措施，称为隔声。
❖ 这些措施包括设置隔声墙、隔声罩、隔声幕 和隔声屏障等。如果措施得当，就能够降低 噪声级20～50分贝。
❖ 影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面：
❖ 隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素；材料 的面密度越大，隔声量就越大，增加材料的阻尼可 以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的 降低。
层
阻 尼 材 料
吸 声 材 料
8.4 组合墙的隔声量
n
i Si
C
i 1 n
Si
i 1
1
RC
10 lg
C
n
Si
RC 10 lg n i1
Si100.1Ri
i 1
例题
某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔， 该的传声损失为50dB，在墙上开一个面积为2m2的门， 该门的传声损失为20dB，又开了一个面积为4m2的窗 户，该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗之后使 墙体的隔声量下降了多少？
共振频率为：
fr
c
2
20 AD
隔声频率特性
❖ 入射声波频率低于共振频率：
R
10
lg
1
A 0c
2
比较：
R
10
lg
1
(
A 21c1
)2
❖ 入射声波频率高于共振频率：
R
10
lg
A 0c
4
(2kD)2
R1 R2
20 lg(2kD)
❖ 入射声波频率更高时：
隔声量出现极大值和极小值的交替变化。
❖ 构件的几何尺寸以及安装条件(包括密封状况)。
❖ 噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。 对于给定隔声构件来讲，隔声量与声波频率密切相 关，一般来讲，低频时隔声性能较差，高频时隔声 性能较好。
❖ 隔声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性设计 适合于降低该噪声源的隔声结构。
❖隔声罩：把噪声源封闭起来，使噪声局限在 一个小的空间里。
/ m2 m2)
)
2.吻合效应
产生吻合效应的条件：
DB
Cb为薄板自由弯曲波长
❖ 产生吻合效应的频率为：
A
c2 12 (1 2 )
fc 2 sin2
ED2
❖ 临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。
❖ 近似为：
c2 12
c2
fc 2 D
0.55
E
DE
Hale Waihona Puke 8.3 双层结构隔声性能pi 1 时产生共振。 pt