环境噪声控制工程课后计算题答案

1、四、计算题（1 , 2题每题10分，3题12分）1、某噪声的倍频程声压级和 A计权修正值如下表所示，试求该噪声的 A计权声级。频率/Hz631252505001000200040008000声压级/dB6070808280837876A计权修正值-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+ 1.0-1.1解：查表得:频率/Hz631252505001000200040008000声压级/dB6070808280837876A计权修正值-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+ 1.0-1.1修正后倍频数带声级/dB33.853.971.478.88084.27974.9各声级叠加/d

2、B总的A计权声级/dB87.1/87.52、某车间几何尺寸为 6X 7 x 3m?，室内中央有一无指向性声源，测得1000Hz时室内混响时间为 2s,距声源10m的接收点处该频率的声压级为87dB,现拟采用吸声处理，使该噪声降为81dB,试问该车间1000Hz的混响时间应T 0.161V降为多少？并计算室内达到的平均吸声系数。已知：60S_解：房间体积 V=6X 7X 3=126mi，房间表面积 S=162mi,混响时间T60=2s, Q=1,吸声量AS 0.161 V0.161 1262210.143m，则-S10.1431620.0626因为 Lp=87-8仁6dB，贝U Lp10

3、9;啦 6,因为 T6012s,贝烷得 T6020.5sT602则一20.161 1260.5 16220dB (A)考虑。车间外 50米和200米(厂3、某工厂生产车间内的噪声源情况如下表所示，车间墙壁隔声量按界)处的总声压级分别是多少？能否达到城市区域环境噪声标准(GB3096-93)3类区标准规定的昼间 65dB(A),夜间55dB(A)的要求？假设所有设备都安装在距地面一定高度。某工厂生产车间内的主要声源声源声源数量(台)测点距声源距离(米)源强dB (A)注塑机150180磨刀机10190铳床20195磨床20185氩弧焊机10175泵7180-90解4、在车间内测得某机器运转时距机

4、器2m处的声压级为91dB，该机器不运转时的环境本底噪声为85dB,求距机器2m处机器噪声的声压级，并预测机器运转时距机器10m处的总声压级。假设环境本底噪声没有变化。解：设机器运转时的声压级是R,由 Lps=10lg (100.1 XPt-100.1 XPB) =10lg ( 100.1 X91-10 0.1 X85)得，R=89.7dB ,从距声源2米处传播到10米处时的发散衰减：Ad=20lg (r2/r1 ) =20lg (10/2) =14dBLps=89.7-14=75.7dB距机器10m处总声压级LpT=10lg ( 10o'1Lps+10°'1PB)

5、=10lg (10°'1 x 75'7 + 10°'1 x85) =85.5dB5、地铁路旁某处测得：当货车经过时，在 级为68dB;无车通过时的环境噪声约为2.5min内的平均声压级为 72dB；客车通过时在 1.5min内的平均声压 6°dB；该处白天12小时内共有65列火车通过，其中货车45列，客车20列。计算该处白天的等效连续声级。已知Leq1°lg 11°°.1 LAiT i 1io°.1 7211°(2.5解: Leq 1°lg 432°°1

6、6;°.16° (126°)6°452.5°.1 681°(1.5 6°)45 1.5 2°) 6°2°65.5dB6、有一个房间大小为 4 x 5 x 3m3, 5°°Hz时地面吸声系数为 °.°2 ,墙面吸声系数为°.°5 ,平顶吸声系数为 °.25 , 求总吸声量和平均吸声系数。3A8.1S 94°.°86解：V=4X 5X 3=6°m, S=94m,a 地面=°.°2

7、, a 墙面=°.°5 ,a 平顶=°.25 ,Si i 4 5 °.°2(5 4) 3 2 °.°5 5 4 °.258.1m2,贝V 一i7、为隔离强噪声源，某车间一道隔墙将车间分成两部分，墙上装一3mm厚的普通玻璃窗，面积占墙体的1/4 ,设墙体的隔声量为 45dB,玻璃的隔声量为 22dB,求该组合墙的隔声量。解：设墙体的面积为 S1,普通玻璃窗的面积为 1/4S，则组合墙的隔声量 TL :TL 1°lgSiSi 1° °.1 TLi4 s1叫S1O°.1454s4s

8、1°°.1 2228.°dB&每一个倍频程包括几个1/3倍频程？如果每一个1/3倍频程有相同的能量，则一个倍频程的声压级比一个1/3倍频程的声压级高多少分贝?解： f2 3 2f1, f3 3 4f1, f4 2f1所以每一个倍频程包括三个1/3倍频程设每一个1/3倍频程声压级为 P1，则一个倍频程 F22=3R2Lp=1°lg ( P2/P°2)22ys倍频程声压级 Lp1=1° lg ( F1 /F°)一个倍频程声压级Lp2= lg ( F22/F°2) =1° lg (3R2/F°

9、2) Lp=Lp2-Lp1=1° lg (3F12/F°2) -1° lg ( R2/F°2) =1°lg (3R2/F°2 )x( P12/P°2) =1°lg3=4.8dB 所以高出4.8dB9、在半自由声场内，离点声源2m处测得的声压级平均值为85dB，求其声功率级和声功率；求距声源1°m远处的声压级。解： Lp=Lw-2°lgr-8，则声功率级 Lw=85+2°lg2+8=99dB, Lw=99=lg (W/W), 12由于 W0=10- w，贝y, W=0.79w Lp=85

10、-20lg(10/2 ) =71dB10、某城市交通干道侧的第一排建筑物距道路边沿20m,夜间测得建筑物前交通噪声 62dB(1000Hz),若在建筑物道路间种植20m宽的厚草地和灌木丛，建筑物前的噪声为多少？欲使达标，绿地需多宽？已知：A (0.18lg f 0.31)r，A声波的衰减量，dB； f :声波频率，Hz： r:距离。城市干道侧夜间噪声标准为55dB。解：已知 r=20m，Lp1=62dB，f=1000Hz声波衰减量 A= (0.18lgf-0.31) r= (0.18lg1000-0.31 )x 20=4.6dB建筑物前的噪声 Lp=Lp1-A=62-4.6=57.4dB欲使达

11、标，则 A=62-55=7dB由 A= (0.18lgf-0.31) r 得，r=A/ (0.18lgf-0.31) =7/ (0.18lg1000-0.31) =30.4m20lg2 Ntanh 2 N5(N0);5(N°);2°lg 斗tan寸2 |N5( 0.20);0( N 0.2)式中:五、综合题(18分)在某车间内设置一声屏障，设声源在屏障中心后1m接受点在屏障中心前 1m已知屏障的高度为 2m,长度可视为无限长。假设声源可看作点声源，位于室内中央，距地面1m 1KHz的声功率级为106dB ,车间的房间常数为400 ,试求在有无声屏障时按收点处的声压级及绕射声

12、衰减量，设该车间常年温度为20.6 C。Lp Lw 10lg(-Q 善)已知：4 rR ,式中，Q：指向性因子；r:接收点距声源距离；R：房间常数。:声程差；：声波波长。声波在空气中为菲涅尔数；tanh (x) = (ex-e-x ) / (ex+e-x ),为双曲正切函数;的速度为 c=331.45+0.61t( m/s),式中t为温度，C。第二章3 步血宰力 SOOHz旳声浊”右f LI 水中和I伽|】11勺沁LU歹卜别为七少i (l_L 的 I 空宀<小 I 旳声，速足 340 rn/St Z|O| T込 1483 iti/s , W 111 £ CHOO in/s) 解

13、：fh C = Xf C： JAL p8,戒X .卄L= c .厂L#f= 340/500 = O.riR m入木一 U A/r= 1483/500 = 2 J>66 mX w= C： /r= BlOCVSOO 12,2 rn2-6:在空气中离点声源2m距离处测得声压p=0.6Pa,求此 处的声强1、质点的振速U、声能密度D和声功率W各是多少？(已知空气的 p =1.21kg/m3, c=340m/s)解：p0642I 8.75 1043I875 104w/m2U1.46 103m/s0c 121 340p0.6p20.626 3D 二2.57 10 J/m0c21.2 340W= IS

14、S=4r=8.75X 10-4 X 4nX 22=0.044w2-11:三个声音各自在空间某点的声压级为70dB 75dB 和65dB,求该点的总声压级。解：n巾0.1 Lp.LpT10lg(10 pi)i 10.1 Lp10.1 Lp20.1L10lg(10 110 2 10 3 )10lg(1CT70 1C01 75 1 00；l65)77dB12-牡车问内测堑某蒯LSS的噪声.在机谿迄转吋测得声用级加87JH,诊机器停止运传 I吋的酉嫖噪声为B, 求被测+JL器的I嗥声级°解=已知:总丙十级 LPt =轉加民 7Y理声j If级为LpH = 79dB . rf级的和減计环公戒被

15、 测机器的声压级为=一比=1O 1狂iwq 1 J W 丄"心(dB)(2 一 -14)=O>clK ( io°1>La7 -io° 1m7S>)=lOxlg (ios7 -1O7Q>=|0xg 1 o7 9(6,3 l-l )=79 + 7.25=K6.25 dB妙测科L湍的噪沖级为86,25“2-13:在半自由声场空间中离点声源2m处测得声压级的 平均值为85dB。( 1)求其声功率级和声功率；(2) 求距声源10m远处的声压级。则 Lw=Lp+20lgr+8声功率Lw=10lgW/W0，则=85+20lg2+8W=W0X 10 0.1

16、Lw=99dB=10-12x 10 °.1X 99=8X 10-3W解:( 1)已知在半自由声场空间中 所以Lp=Lw-20lgr-8(2)对于确定声源，声功率级是不变的，所以L'p=Lw-20lgr -8 =99-20lg10-8 =71dB温度厂c湿度/%频率/Hz500400030700.272.252-14: 一点声源在气温30C、相对湿度70%的自由声场中 辐射噪声，已知距声源20m处，500Hz和4000Hz的声 压级均为90dB，求100m和1000m两频率的声压级。表1标准大气压下空气中的声衰减单位：dB/100m?由已知 频率”查表得A计权修正值”见上表第一

17、行。 由已知声压级”减去A计权修正值”得修正后频带声 级”见上表第二行。由于修正后频带声级前两项33.8 和53.9与其他声级值相比差值都大于10dB，可以忽略 不计，所以得上表第三行数据。第四行 总的A计权声 级”由第三行其余声级值叠加而得，具体计算如下：n0.1Lp.LpT 10lg( 10 pi)i 110lg(100.1 71.4 10°.178.8 1001 80 100.184.2 100.1 79 1001 749)?由已知梓频率”和 声压级”查附录二图得 各倍频带的 NR值”见表最后一行。其中最大的NR值为85,则所 求环境的NR=85+仁867-2:在3mm厚的金属

18、板上钻直径为5mm的孔，板后空 腔深20cm，今欲吸收频率为200Hz的噪声，试求三角 形排列的孔中心距。解：穿孔板共振频率f0 2 if L(t )，则P=(2n fo/c)2X L(t+ S )=(2 nX 200/340)2X 20X 10-2X (3X 10-3+0.8X 5X 10-3) =1.91%因三角形排列的孔的穿孔率Pd2/2'3B2 ，所以孔中心距 B J d2/(2-，r3 P) =<(5 10 3 )2 /(2'3 1.91%)=0.0344m=34.4mm解：声波随距离的发散衰减Ad=20lgr2/r1,则从 20m 处传播到 100 m 处的

19、Ad=20lg100/20=13.98dB从 20m处传播到 1000m 处的 A d=20lg1000/20=33.98dB?由表1可知，在气温30C、相对湿度70%的自由声场中，500Hz和4000Hz的声波被空气吸收的附加衰减 Aa分别为0.27dB/ 100 m 和 2.25dB/100m，则:500Hz,从20m到 100m的Aa为:(100-20)x 0.27/100=0.216dB500Hz,从20m到 1000m的 Aa为:(1000-20)X 0.27/100= 2.646 dB 4000Hz从20m到 100m的 Aa为:(100-20)x 2.25/100=1.8dB 4

20、000Hz 从 20m 到 100m 的 Aa 为:(1000-20)X2.25/100=22.05dB?因此，声压级Lp=Lp0-Ad-Aa。100m处，500Hz的声压级 Lp=90-13.98-0.216=75.8dB100m处，4000Hz的声压级 L p=90-13.98-1.8=74.2dB1000m处，500Hz的声压级 L p=90-33.98-2.646=53.4dB1000m处，4000Hz的声压级 L p=90-33.98-22.05=34.0dB3-8:某噪声的倍频程声压级如下表所示，试求该噪声 的A计权声级及其NR数。频率/Hz63125250500100020004

21、0008000声压级/dB6070808280837876解:A计权修正值修正后频带声级/dB各声级叠加/dB总的A计权声级/dB各倍频带的NR值-26.2-16.1-8.6-3.2033.853.971.478.880略略71.478.880+ 1.2 +1.0 -1.184.27974.984.27974.987.53255738080858180第三章2,.硬友丨11机房人一个 FI站需于人声级92dB 噪严中4h*B 噪円中24min其氽吋问均塞備和75dB 的环境屮口讨舘诊丨人一个 匚作 H 所受噪帀j勺劣效还续 A 声级 解=舟I噪声级 UI主I勺 承ri Hj fi叮为 <

22、75dB nJ' 于 号志凶卫更 彷尢邑进 2： Hi没 路於u|mJ >:480C<1B >=80 -b 1 O ly1O 吞x 34 + IO 门-门煜 x N4O4SO80 lULy 2400+2400480O.4b24 m i n4h24Omin75dB32 L 6m inA声皴为1 一旳=*O十I 0=00 dI3(因寸if衣趙*川)若用桑声舉腐率D评价査:乳 为考核某车网内8h的等效A声级、Kh ' P按守时IM冋隔测呈车liiJ内噪用的A计权声 级共测得96个数拥。绕统计.A声级布S5dB段Cliifp1； K3-X7dB的共£2次+在

23、OOdB 段包拈88-92dB 的共12次，在95dB 段 包括93-97JB）的賊4呂 次，在LOOdB 段 98l02dB）的# 24次口求该车问的等敦连缕恵 声级。解：Ilf趣知"斑个数据的测心I讨问问隔为«x6O） /96-5min.漁 得齐噪声级段的 累计时fnj为；85JH12次60rninlh9OdB12次60m inlh95dB48次240min4h1 OOd B24次120min2h则该车A M勺筲效连续 A声级沟 7.中地区门久的等效A沖级为64dli,夜间为45dB,乙地X久的等效A声级为60dB, 夜间为50dR,试问哪地I乂的环境对人们的购响更大？

24、= 80 + 10 lg=SO -+<>1K=80 +/JI丁 PFx 60 + lOfj Q/z x 60 + 1oM-i)/j x 24O + 1Qf5 .)/3 2OJ4801 OO + “)0 + 7590 + 1 2000L呦=*O十 1&3=9氐3 dB(jf2+；j；>若用噪徉乘毎率 D 讦价量：L 、:乙，=丄4丄+兰 + = 4.25 A . 7； R 82 t4, M -匚件.人员疑蹋于I .作环境噪jr； 93dJ3计3hQOdFi计4h, 85dB i| hr试求H-噪 声缢鍔率，足否符合现有T厂企业噪声丄生标赧？解：曲一庚3-L2讪知*本昭中

25、* 93dB 允许晁幽时冋为 4h* 90dR 允许-堆厲时冋为Sh, 85dB 计lh幵丁以不考唐。嗥芦暴露率D：该丁一作环境Sh的能效连续 A 声级次：匸沁=«<)+ IO Lgn lSIO_ K4X<)< dB>so-.to Joz” 閘 +275 + 2"-如4RO5=80 + lOlg5692 + 2400i 1904 ROLeqHO b 1 2>lV2.4 Uli解：本题应31过让舁員夜等效连续A声级-來进行比较DLdn= 10 lg -10° J _ -g-' 0° 1 c Li* 10(dB)(3 ?

26、)式中辽m兵间27：0022：00)测得的噪声能食平均A声级LidtdB;=10匸加叩=10 夜间(22：0007：00)«得的噪声能量平均A声级Lc,.h,dB.x 1O° 1x64 -F 3 X"8 8x251 1 RR6+ _ x3162288 =O lg136992S+ 1 185H5.5= 62.3/UT dn = 10 临X 10° xW 十色 x O 快点如 10 )K8=10 唸 x lOft + x 10ft 1_只8=60亦lUJtMl见，乙地X的坏境对人们的影响更人。第四章3.测屋咼于洌性地面上果机器的沖功率级时.测点取在半球面上、

27、球面半泾沟4nn若 将半球面分成面枳村等的8个面元测得齐个面元上的A声级対：面元12345678A 声 »Z dB75737768IL7817B70求该机器的屮功率级.解：此题中所给的条件符合消声家法测星声功率级的唳求。由声圧级口声功率级的关系式4-4),可求得声功率级.方法如下=Lw =Lfl + WlgSfr (dB)(4-4)9f吕。=:5,包洛面总面枳二.-1So 二 4耐*2 = 4n42/2 = 100 n?平均声压级："7= 10 Ig - x 1OT5 + 107J + 107T + IO6fi + 10fiO + 107S +IO7S +107O+8Zp

28、= Wig 43024396Zp= 7635则该机器的声功率级为 S = S+ 10魯 = 76.3+ 102 = 96.3 dB5,在铁路旁呆处测得：門货车经过时.2.5 min内的半均声床级72dB;客车趣过 时在L5 min內的平均用压级为嘲dB；无乍通过时的坏境噪用约为60 dB：该处门天 1戈h内共有65列火车迪过.其中货车45列、客车20歹叽 计算该地点白天的等效连续 声级。解：丙为交通噪芦的芮级起伏般能很好的符合正态分布，这吋等效声级对用式(3-10) 累计百分声级近似计算，W:严S + 乂 右(5必 (dB)(3 70)12h内噪声涨落变化情况如下表:声圧级/(1E606872

29、所占时间/min577.530112.5在12h屮所占比例/%80.24.215.6由上表可知，声级起伏基本符合正态分布。此例中，已知背景噪声Lw=60 <1已可将货车通过时的声级近视看成峰俏噪声Lm=72 dB. 只有中值噪声5未知.用加权平均法计算L5ox72O=72xl J2.5+6XX3O+6OX577.5得 L5o = 62,2 dB则该地点A天的等效连续声级为：= 62.2 + (72-60 )2/60=64,6 dB第六章4 呆城山交迪十道侧的笫 411建筑物洪道路边沿20 m.夜间测得红筑物前交迪噪声 62dR(1000 Hz).杆在建筑物和道路问种植20 m宽|为厚甲地

30、和灌木从，建筑物前的噪声 为苏少？欲便达标，録地需多宽刁斛：根锯式&2, 20 m宽的片罕地和灌木丛的噪声哀减呈为：Agl = (0. 18 lg/ 0.31)r(6 - 2)= (OJHxlgHXH) -()31 ) x 2()=4.6 <1B在建筑物和道路问种殖20 TT1宽的炸草地和灌木丛后的噪声为:62 - 4.6 = 57.4 dB (未达标由p58表3-R可知，根据GB12348-90中|i勺标出规也 交通丁线道路曲侧网类标爪 区的夜M标准允许價为55dB. N此，嘤使建氛物前的噪声达标*所需的绿地宽疫为：62-55O.ISxlglOOO -0.31=30.4m雯便建

31、筑物询的噪声达标，所需的绿地宽度至少为30m.7-3:穿孔板厚4mm，孔径8mm，穿孔按正方形排列，孔 距20mm,穿孔板后留有10cm厚的空气层，试求穿孔 率和共振频率。解：正方形排列的孔的穿孔率为：穿孔率：P -dy 一写 12.56%4B 4 20S= 0.8d，则共振频率为：rc | Pf012 U(t )340 j12.56%2 V0 10 2(4 10 3 0.8 8 10 3)595Hz7-7:某房间大小为6X 7X 3m3，墙壁、天花板和地板在 1kHz的吸声系数分别为0.06 0.07、0.07,若在天花 板上安装一种1kHz吸声系数为0.8的吸声贴面天花 板，求该频带在吸声

32、处理前后的混响时间及处理后的 吸声降噪量。解：房间的体积V=6 X 7X 3=126m3o房间各壁面的平均吸声系数- i S i a，贝USis一 (6 3 2 7 3 2) 0.06 6 7 0.07 210.56?处理前 1672 632 732162 =0.065十十(6 3 27 3 2) 0.06 6 70.07 6 70.841.22?处理后 2672632732162=025?因频率f=1kHz<2kHz，打0.065 0.2且，则处理前的 混响时间为：0.161/0.161 126 , 2T 601.92sA10.56?因频率f=1kHz<2kHz，二 0.25 0.2且，则处理后的 混响时间为：0.161V0.161 126Sln(1 2)162ln(1 0.25)?处理后的吸声降噪量(1 )(1 0.065( 0.25Lp 10lg _10lg p(12) 1