隔声屏障的声学原理分析

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所属分类:声学基础

声屏障是降低噪声的有效措施之一,在很多声学项目中都是主要的降噪手段,使用率很高,了解隔声屏障的声学原理,是声学设计的基础。

隔声屏障的声学原理分析

当噪声源发出的声波遇到声屏障时,它将沿着三条路径传播;一部分越过声屏障顶端绕射到达受声点;一部分穿透声屏障到达受声点;一部分在声屏障壁面上产生反射。声屏障的插入损失主要取决于声源发出的声波沿这三条路径传播的声能分配。

1. 绕射

越过声屏障顶端绕射到达受声点的声能比没有屏障时的直达声能小。直达声与绕射声的声级之差,称之为绕射声衰减,其值用符号△Ld表示,随着φ角的增大而增大。声屏障的绕射声衰减是声源、受声点与声屏障三者几何关系和频率的函数,是决定声屏障插入损失的主要物理量。

2. 透射

声源发出的声波透过声屏障传播到受声点的现象。穿透声屏障的声能量取决于声屏障的面密度、入射角及声波的频率。声屏障隔声的性能用传声损失TL评价。TL大,透射的声能小;TL小,透射的声能大,透射的声能可能减少声屏障的插入损失,透射引起的插入损失的降低量称为透射声修正量,用符号△Lt表示。通常在声学设计时,要求TL-△Ld≥10dB,此时透射的声能可以忽略不计,即△Lt≈0。

3. 反射

当声源两侧均建有声屏障,且声屏障平行时,声波将在声屏障间多次反射,并越过声屏障顶端绕射到受声点,将会降低声屏障的插入损失,由反射声波引起的插入损失的降低量称之为反射声修正量,用符号△Lr表示。

为减小反射声,一般在声屏障靠声源一侧附加吸声结构。反射声能的大小取决于吸声构造的吸声系数α,它是频率的函数,为评价声屏障吸声结构的整体吸声效果,通常采用降噪系数NRC表示。

了解好声屏障的声学原理之后,就可以为声屏障的设计施工打下基础了。

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