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隔聲屏障的聲學原理

文章出處: 人氣:-發表時間:2018-7-3 13:44:29

隔聲屏障是降低噪聲的有效措施之一,在很多聲學項目中都是主要的降噪手段,使用率很高,了解隔聲屏障的聲學原理,是聲學設計的基礎。

當噪聲源發出的聲波遇到聲屏障時,它将沿着三條路徑傳播;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上産生反射。聲屏障的插入損失主要取決于聲源發出的聲波沿這三條路徑傳播的聲能分配。
1. 繞射
越過聲屏障頂端繞射到達受聲點的聲能比沒有屏障時的直達聲能小。直達聲與繞射聲的聲級之差,稱之為繞射聲衰減,其值用符号△Ld表示,随着φ角的增大而增大。聲屏障的繞射聲衰減是聲源、受聲點與聲屏障三者幾何關系和頻率的函數,是決定聲屏障插入損失的主要物理量。
2. 透射
聲源發出的聲波透過聲屏障傳播到受聲點的現象。穿透聲屏障的聲能量取決于聲屏障的面密度、入射角及聲波的頻率。聲屏障隔聲的性能用傳聲損失TL評價。TL大,透射的聲能小;TL小,透射的聲能大,透射的聲能可能減少聲屏障的插入損失,透射引起的插入損失的降低量稱為透射聲修正量,用符号△Lt表示。通常在聲學設計時,要求TL-△Ld≥10dB,此時透射的聲能可以忽略不計,即△Lt≈0。
3. 反射
當聲源兩側均建有聲屏障,且聲屏障平行時,聲波将在聲屏障間多次反射,并越過聲屏障頂端繞射到受聲點,将會降低聲屏障的插入損失,由反射聲波引起的插入損失的降低量稱之為反射聲修正量,用符号△Lr表示。為減小反射聲,一般在聲屏障靠聲源一側附加吸聲結構。反射聲能的大小取決于吸聲構造的吸聲系數α,它是頻率的函數,為評價聲屏障吸聲結構的整體吸聲效果,通常采用降噪系數NRC表示。

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