（一）：相關(guān)標準及公式

重要單位：

1N/m=1kg/s2

1r/min=1/60HZ

標準大氣壓 1.013*105

空氣密度

基準聲壓級 Po=10*10^5

基準振動加速度 10-6m/s^2

1Mpa=1000000N/m^2

倍頻程測量范圍: 中心頻率兩側(cè)70.7%帶寬;1/3倍頻程測量范圍: 中心頻率兩側(cè)23.16%帶寬

1、基本公式

聲速：

聲壓與聲強的關(guān)系：

其中v=wA ,單位：W/m^2。

聲能密度和聲壓的關(guān)系，由于聲級密度：

則

質(zhì)點振動的速度振幅《環(huán)境影響噪聲控制工程—洪宗輝P11》：

A計權(quán)響應(yīng)與頻率的關(guān)系見下表

等效連續(xù)A聲級

△ti第i個A聲級所占用的時間

晝夜（22：00～7：00為晚上）等效聲級：

本底值：

如果有N個相同聲音疊加，則總聲壓級為：

如果有多個聲音疊加：

聲壓級減法：

背景噪聲(振動)修正值

2、聲音衰減

(1) 點聲源

常溫時球面聲波擴散的表達式：

半徑分別為r1和r2兩點的擴散聲壓級差：

自由空間：

半自由空間：

(2) 線聲源

聲壓級：

半徑分別為r1和r2兩點的擴散聲壓級差：

(3) 有限長線聲源

如果測得在r0處的聲壓級為Lp(r0)，設(shè)線聲源長為l0，那么距r處的聲壓：

當 r＞l0且r0＞l0時，可近似簡化為：

即在有限長線聲源的遠場，有限長線聲源可當作點聲源處理。

當r＜l0/3且r0＜l0/3時，可近似簡化為：

即在有限長線聲源的近場，有限長線聲源可當作線聲源處理。

當l0/3＜r＜l0且l0/3＜ r0＜l0時，可近似簡化為：

(4) 面聲源

b>a 預(yù)測點和面聲源中心距離衰減：

(5)室內(nèi)外

TL：窗戶的隔聲量，DB；NR：室內(nèi)和室外的聲級差，或稱插入損失，DB。

LP：室內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)處的倍頻帶聲壓級，N聲源總數(shù)，i倍頻帶。

其中S為透聲面積。

（二）：吸聲降噪

1. 吸聲實驗及吸聲降噪

房間的總吸聲量：

房間的平均吸聲系數(shù)：

降噪系數(shù)：

吸聲量：

駐波管：

對于圓形管道，上限頻率：

其中：D為管道截面直徑，單位：m

對于矩形管道，上限頻率：

其中：l1為管道最大尺寸邊長，單位：m

下限頻率：

其中：l為管道長度，單位：m

房間總的吸聲量：

當吸收系數(shù)：

時，可用賽賓公式：

而當

時，用艾潤公式：

此公式適用于頻率小于1000Hz，如果頻率大于1000 Hz，需考慮空氣的吸收，賽賓—努特生：

艾潤公式—努特生：

空氣吸聲系數(shù)4m。

房間系數(shù)：

式中 (扁平房間6db/距離加倍，降噪量 3.3+2.7x分貝)。

假設(shè)房間處理前后的吸聲系數(shù)為α1和α2，可得吸聲處理前后室內(nèi)聲壓差：

α遠小于 1的時候，可以作簡單計算時可用下式計算：

臨界范圍內(nèi)，聲壓級表示：

臨界半徑：

扁平房間：

α平頂吸聲系數(shù)；距離r小于半高度h/2時，聲場仍由直達聲決定， 距離加倍，聲壓級降低6DB；距離大于h/2，小于8h時，近似值為3.3+2.7α 。

2. 共振吸收結(jié)構(gòu)

(1). 薄膜與薄板

共振頻率:

Ρ0為空氣密度，kg/m3; M0為膜的面密度，kg/m2。

(2). 穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)

a. 單腔共振器的共振頻率

其中：S為孔頸開口面積，m2;V為空腔容積，m3;t孔頸深度，m; δ修正值，對于圓形

b. 穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)

則

其中：D為板后空氣厚度，m;P為穿孔率(穿孔率小于20%)，圓孔正方形排列

圓孔等邊三角形排列：

狹縫平行排列P=d/B，d為孔徑或縫寬，B為孔(縫)中心距。

當穿孔板用于吊頂時，背后空氣層很大，其共振頻率可用下式進行計算：

由于空氣層厚度大，在低頻將出現(xiàn)共振吸取，若在板后設(shè)多孔材料會使中、高頻也有良好的吸收。《噪聲與振動控制工程手冊》

微穿孔版，孔徑<1mm,穿孔率<5%，空腔5-20cm;頻帶寬。

c. 簾幕

設(shè)簾幕距剛性壁的距離為L，吸收峰頻率

式中：L空氣層厚度，m;n正整數(shù)

（三）：隔聲的計算

1. 計權(quán)隔聲量測量

試驗樣品的隔聲量：

式中：L1發(fā)聲室中的平均聲壓級；L2接收室的平均聲壓級；S0試驗樣品的面積，m^2；α接收室的平均吸聲系數(shù)；S接收室的總內(nèi)表面積，m^2。

2. 單層壁的隔聲

(1) 質(zhì)量定律

聲波垂直入射到單層壁上的隔聲量(對應(yīng)10LG(1/t))實際隔聲量要加上5DB。

其前提是聲源頻率大于共振頻率：

式中：m壁的面密度，kg/m^2；f波頻率，Hz。

實際隔聲量可用經(jīng)驗公式：

對于工程上經(jīng)常關(guān)心的頻率范圍為100～3150Hz的平均隔聲量：

而在洪宗輝的《環(huán)境噪聲控制工程》中：

(2) 吻合效應(yīng)

產(chǎn)生吻合效應(yīng)條件：

式中：h為板厚，m。

產(chǎn)生吻合效應(yīng)的最低效率，稱為臨界頻率，其計算公式為：

而在洪宗輝的《環(huán)境噪聲控制工程》中有：

式中：ρ構(gòu)件材料的密度(注意不是面密度)，kg/m^3，E構(gòu)件材料的靜態(tài)彈性模量，N/m^2；h板的厚度，m；M板的面密度，kg/m^2，B板的勁度為：

3. 雙層壁的隔聲

雙層壁作為整體振動系統(tǒng)的共振頻率：

式中：d為空氣層厚m，kg/m^2；ρ空氣密度。

式中：E為填充材料的彈性系數(shù)，d應(yīng)該為填充發(fā)泡材料的厚度。

雙層壁的隔聲量：

ρc/πM＜f＜f0時，R=20lgMf-42.5，M=m1+m2；

f0＜f＜c/2πd時，R=R1+R2+20lg2kd，其中波數(shù)k=2π/λ ；

f＞c/2πd時，R=R1+R2+6；

f＞c/4d，且空氣層內(nèi)有吸聲材料時，在《環(huán)境工程手冊-環(huán)境噪聲控制卷》中有：

式中：Sw單片墻的面積，m^2；兩板之間空氣層內(nèi)的吸聲量，m^2。

袁昌明的《噪聲與振動控制技術(shù)》中有高階共振頻率：

式中：n為常數(shù)；d空氣層厚度，m。

4. 組合間壁的隔聲及孔、縫隙對隔聲的影響

平均透射系數(shù)及平均隔聲量：

當結(jié)構(gòu)的隔聲量很大和S0/SC << 1 時，結(jié)構(gòu)的實際隔聲值為：

5. 隔聲罩

罩內(nèi)外聲壓級差：

式中：A為室內(nèi)吸聲量，S為罩內(nèi)表面積。

室內(nèi)罩外的插入損失（均為罩內(nèi)值）：

隔聲罩透聲很小時，隔聲插入損失近似IL=R+101gα。

6. 隔聲間

式中：

(1) 隔聲間隔聲量計算

罩內(nèi)外聲壓級差：

式中：A為室內(nèi)吸聲量，S為罩內(nèi)表面積。

室內(nèi)罩外的插入損失(均為罩內(nèi)值)：

(2) 多層復(fù)合隔聲門的計算也叫室內(nèi)消聲器

《噪聲與振動控制工程手冊》中有聲閘隔聲效果：

式中：S門斗內(nèi)表面面積，m^2；α門斗內(nèi)平均吸聲系數(shù)；A門斗內(nèi)吸聲量；d兩門中心距離，m；?兩門中心連線與門的法線的夾角。

7. 隔聲窗

窗的隔聲量：

式中：S為窗的面積，m^2；A為室內(nèi)吸聲量，m^2；L1、L2室內(nèi)外聲級。

8. 聲屏障

(1) 隔聲計算方法二

以下來自《環(huán)境工程手冊-環(huán)境噪聲控制卷》

式中：Ps衍射聲場的有效聲壓，Pd直達聲場的有效聲壓：

式中：di聲程差，m；λ波長，m。

N=0：5db，一般8-12，不超過15。

(2) 室內(nèi)隔聲計算方法一

以下來自《噪聲與振動控制工程手冊》

式中聲波的衍射系數(shù)為：

式中：δ為聲程差(有三個方向)。

9. 管道隔聲量

自鳴頻率：

式中：CL為縱波傳播速度，自鳴頻率以上按質(zhì)量定律算。

管道包扎的共振頻率：

Ms不透氣隔聲材料的面密度kg/m^2；D柔軟吸聲材料的厚度m。

（四）：消聲降

1. 管道

(1) 阻性消聲器-彼洛夫公式：

式中：P為消聲器通道斷面周長，l為消聲器有效長度；S為消聲器通道橫截面積，α0為法向吸聲系數(shù)，滿足：

(2) 上限失效頻率

上限失效頻率(高頻失效頻率)：

式中：D為消聲器通道的當量直徑，其中圓形管道取直徑，矩形管道取邊長平均值：

其他可取面積的開方值。

頻率高于上限失效頻率時，有：

式中：△L為高于失效頻率的消聲量，△L\\\'為失效頻率處的消聲量，n為高于陪頻程的頻帶數(shù)。

幕簾距離剛性壁：

式中：l為空氣層厚度。

(3) 管道排氣消聲

●排空放氣消聲器：

式中：S為噴口面積，v為噴口流速。

離噴口1m處的排氣噪聲：

式中：R為噴口內(nèi)駐壓與環(huán)境大氣壓力之比值，D噴口直徑。

●節(jié)流減壓

●小孔噴注

當小孔噴口處和原噴口處流速均為聲速時有：

式中：d為小孔直徑，當d<1mm時，△LA=27.5-30lgd。

管道內(nèi)的聲場條件：

式中：為H風管內(nèi)全壓。

(4) 管道壓損、氣流再生噪聲

●壓力損失為：

阻力系數(shù)表示為：

△p為全壓損失值，表示為：

●氣流再生噪聲為：

式中a的取值：管式取-5~-10，片式取-5~5，阻抗復(fù)合取5~15，折板式取15~20。v為氣流流速，S為氣流通道面積。

式中：△L為氣流速度為v時的消聲量，△L0為靜態(tài)條件下的消聲量，M(馬赫數(shù))=v/c。

2. 擴張室消聲器

(1) 有關(guān)計算

由

可得：

相應(yīng)的最大消聲頻率為：

最大消聲量為：

因此，一節(jié)擴張室消聲器的長度為：

若：

則kl=nπ，此時，DTL=0，其頻率為：

當m大于5時，可近似地取DTL=20*lg(m^-6)，其中m為面積比值。

上表見《噪聲與振動控制工程手冊》

(2) 截止頻率

擴張室上限截止頻率為：

式中：D為擴張室直徑。

擴張室下限截止頻率：通常取

其中f0(共振頻率)為有效消聲的下限頻率。

式中：S為連接管的截面積，m^2；l1為連接管長度，m；V為擴張室容積，m^3。

3. 共振腔式消聲器

(1) 共振頻率及消聲量

共振式消聲器頻率選擇性較強，即僅在低頻或中頻的某一較寬的頻率范圍內(nèi)具有較好的消聲效果，共振腔式消聲器共振頻率為：

式中：S0為孔徑的截面積，t內(nèi)管厚度/全面積

通常把傳導(dǎo)率定義為：

式中：d為小孔直徑，t為小孔長度。

其中：

式中：S為氣流通道的截面積(和上面的S0不一樣，計算時要注意)。

對于倍頻帶，其消聲量為：

對于1/3倍頻帶，其消聲量為：

(2)　共振腔容積及傳導(dǎo)率

共振腔容積為：

傳導(dǎo)率為：

對于穿孔板(或穿孔管)來說，傳導(dǎo)率G可以進行估算，如下：

式中：n為孔數(shù)，S1z為每個穿孔截面積，d為小孔直徑。

穿孔板：

穿孔板用于吊頂時，則有：

式中：P為穿孔面積。