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第三節(jié) 噪聲隨傳播距離的衰減

知識點一、點聲源隨傳播距離增加引起的衰減

1．實際聲源近似為點聲源的條件

點聲源：以球面波形式輻射聲波的聲源，輻射聲波的聲壓幅值與聲波傳播距離（r）成反比。從理論上可以認為任何形狀的聲源，只要聲波波長遠遠大于聲源幾何尺寸，該聲源就可視為點聲源。

實際聲源簡化為點聲源的基本要求：

聲源中心到預(yù)測點之間的距離超過聲源最大幾何尺寸2倍時，該聲源可近似為點聲源。例如道路、鐵路交通或工業(yè)區(qū)（它可能包括有一些設(shè)備或設(shè)施以及在場地內(nèi)往來的車輛等），可通過分區(qū)用位于中心位置的等效點聲源近似。

將某一分區(qū)等效為點聲源的條件：分區(qū)內(nèi)聲源有大致相同的強度和離地面的高度、到預(yù)測點有相同的傳播條件；等效點聲源到預(yù)測點的距離（d)應(yīng)大于聲源最大尺寸（h_max）2倍(d>2hax)，如距離較小（d≤2h_max），總聲源必須進一步劃分為更小的區(qū)。

等效點聲源的聲功率級等于分區(qū)內(nèi)各聲源聲功率級的能量和。

實際上任何一個線聲源和面聲源均可采用分區(qū)的方法簡化為點聲源，然后通過每一個點聲源在預(yù)測點產(chǎn)生的聲級的疊加，獲得線聲源或面聲源對于測點的影響。

2．已知點聲源聲功率級時的距離發(fā)散衰減

在自由聲場（自由空間）條件下，點聲源的聲波遵循著球面發(fā)散規(guī)律，按聲功率級

作為點聲源評價量，其衰減量公式為：

2014年真題．某點聲源位于空曠硬質(zhì)地面上，距其100米處的a聲級為50db (a)，若只考慮幾何發(fā)散衰減，則該聲源的聲功率級是( )。

a．78db (a)  b．81db (a)

c．98db (a)  d．101db (a)

解析：考點：掌握點聲源幾何發(fā)散衰減公式、計算和應(yīng)用；第八章第二節(jié)p272。

點聲源位于空曠硬質(zhì)地面上，屬于半自由空間，運用公式8-3計算。

50=l_wa-20×lg100-8= l_wa-48，l_wa=98db(a)

參考答案：c

3．已知靠近點聲源r₀處聲級時的幾何發(fā)散衰減

無指向性點聲源幾何發(fā)散衰減的基本公式是：

 

4．具有指向性點聲源的幾何發(fā)散衰減

知識點二、線聲源隨傳播距離增加引起的衰減

1．無限長線聲源的幾何發(fā)散衰減

在自由聲場條件下，無限長線聲源的聲波遵循著圓柱面發(fā)散規(guī)律，按聲功率級作為線聲源評價量，則r處的聲級l（r）可由下式計算：

 

2．有限長線聲源的幾何發(fā)散衰減

設(shè)線聲源長為l₀，單位長度線聲源輻射的聲功率級為l_w。在線聲源垂直平分線

上距聲源r處的聲級為：

 

2014年真題．某有限長線聲源的長度為l，在線聲源垂直平分線上距離線聲源r。處的聲級為la（r。），采用近似點聲源衰減公式la（r）= la（r。）-20lg（r/r。），預(yù)測垂直平分線上距離線聲源r處的噪聲級la（r），必須滿足條件是( )。

解析：考點：熟悉線聲源、面聲源幾何發(fā)散衰減公式、計算和應(yīng)用；第八章第二節(jié)p273。參考答案：a

知識點三、面聲源隨傳播距離增加引起的衰減

一個大型機器設(shè)備的振動表面、車間透聲的墻壁，在距離振動表面一定范圍內(nèi)可以認為是面聲源。如果已知面聲源單位面積的聲功率為w，各面積元噪聲的位相是隨機的，則面聲源可看做由無數(shù)點聲源連續(xù)分布組合而成，預(yù)測點的合成聲級可由單個點聲源的預(yù)測聲級，按能量疊加法求出。

 

1．室內(nèi)和室外聲級差的計算

當(dāng)聲源位于室內(nèi)，設(shè)靠近開口處（或窗戶）室內(nèi)和室外的聲級分別為l_l和l₂，見圖8-2。若聲源所在室內(nèi)聲場近似擴散聲場，且墻的隔聲量遠大于窗的隔聲量，則室內(nèi)和室外的聲級差為：

tl、nr均和聲波的頻率有關(guān)。其中l₁可以是測量值或計算值，若為計算值時，按下式計算：

式中：l_w——某個室內(nèi)聲源在靠近圍護結(jié)構(gòu)處產(chǎn)生的倍頻帶聲功率級；

r——某個室內(nèi)聲源與靠近圍護結(jié)構(gòu)處的距離；

q——指向性因數(shù)；通常對無指向性聲源，當(dāng)聲源放在房間中心時，q=1；

當(dāng)放在一面墻的中心時，q=2；當(dāng)放在兩面墻夾角處時，q=4；當(dāng)放

在三面墻夾角處時，q=8；

l₁——靠近圍護結(jié)構(gòu)處的倍頻帶聲壓級；

r——房間常數(shù)；

r=sα/（1-α）

式中：s——房間內(nèi)表面面積，m²；

α——平均吸聲系數(shù)。

2．等效室外聲源的聲功率級計算

等效室外聲源聲功率級的計算過程如下：

計算出某個聲源在某個室內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)處（如窗戶）的倍頻帶聲壓級；計算出所有室內(nèi)聲源在圍護結(jié)構(gòu)處產(chǎn)生的i倍頻帶疊加聲壓級。

在室內(nèi)近似為擴散聲場時，按式(8-20)計算出靠近室外圍護結(jié)構(gòu)處的聲壓級。然后計算出所有室內(nèi)聲源在靠近圍護結(jié)構(gòu)處產(chǎn)生的總倍頻帶聲壓級（按噪聲級疊加計算求和），再將室外聲級l₂和透聲面積換算成等效室外聲源，計算出等效聲源的倍頻帶聲功率級：

然后可按室外聲源預(yù)測方法計算預(yù)測點處的a聲級，等效聲源的中心位置位于透聲面積的中心。