环境噪声控制工程课后计算题答案

1、环境噪声控制工程课后计算题 答案四、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/Hz6312525050010002000，4000 81000声压级/dB6070808280837876A计权 修正值-26.2 -16.1-8.6 -3.20+1.2+1.0-11.1解：查表得:频率/Hz6312525050010002000，4000 81000声压级/dB6070808280837876A计权 修正值-26.2 -16.1 -8.6 -3.20+1.2+1.0 -11.1修正后 倍频数 带声级 /dB33.

2、853.971.4 .78.8 8(084.27974.9各声级 叠 加 /dB87.1/87.5总的A 计权声 级/dB2、某车间几何尺寸为6X7X3*,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的混响时间应降为多少？0.161V并计算室内达到的平均吸声系数。已知：T60 丁解：房间体积 V=6X 7X3=126m3i,房间表面积S=162r2x混响时间 T60=2s, Q=1,吸声量 A S -”3 10.143m2 ，则-人 10143 0.0626

3、T602S 162因为 Lp=87-81=6dB)贝U Lp i0igT601 6,因为丁6。1 2s,则算得 丁6。2 0.5sT602则-20.161 1260.5 1620.253、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20dB (A)考虑。车间外50米和200米(厂界) 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)dB(A)注塑机150180磨刀机10190铳床2019

4、5磨床20185瀛弧焊机10175泵7180-90解4、在车间内测得某机器运转时距机器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 Pb,由Lps=10lg (100"m-100.1 XPB) =10lg ( 100.1x91-100”85)得，PB=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

5、级LpT=10lg (100.1Lps+100.1PB) =10lg (100.1 *75.7+100.1 x85) =85.5dB5、 地铁路旁某处测得：当货车经过时，在 2.5min 内的平均声压级为72dB;客车通过时在1.5min内的平均声压级为68dB;无车通过时的环境噪声约为 60dB;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:1 N0.1 LALeq101gz10 1T i 1O(1.5 60) 200.1 720.1 68解：Leq110(2.5 60) 45 1010lg016fl4320010 .(12 60 2.5

6、 45 1.5 20) 6065.5dB6、有一个房间大小为4X5X3m3 500Hz时地面吸声系数为 0.02 ,墙面吸声系数为0.05 ,平顶吸声系数为0.25 ,求总 吸声量和平均吸声系数。解：V=4X 5X3=60n3i, S=94m, a 地面=0.02 , a 墙面=0.05, a 平丁=0.25,A 8.1ASi i 4 5 0.02 (5 4) 3 2 0.05 5 4 0.25 8.1m2,则一 一 0.0861 S 947、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 3mmB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,

7、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 10lgSi0.1 TLiSi10101g 3一4s104s 4s0.1 451 -0.1 224S1028.0dB8、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？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Pi,则一个倍频程P22=3R2Lp=10lg (P2/P。2)y3 倍频程声压级 Lpi=10 lg (Pi2/P 02)一个倍频程声压级 Lp2= lg (P22/P。2) =1

8、0 lg (3Pi2/P。2) Lp=Lp-Lpi = 10 lg (3R2/Po2) -10 lg (P12/P。2) =10lg (3P12/Po2 ) X (P12/P。2) =10lg3=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10m远处的声 压级。解： Lp=Lw-20lgr-8 ,则声功率级 Lw=85+20lg2+8=99dBLw=99=lg (W/间，由于 W=10-12W 则，W=0.79w Lp=85-20lg (10/2) =71dB10、某城市交通干道侧的第一排建筑物距道路边沿20簿夜间

9、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 (O.lgf。.31) 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 ) X20=4.6dB建筑物前的噪声 Lp=Lp1-A=62-4.6=57.4dB欲使达标，则A=62-55=7dB由 A= (0.18lgf-0.31) r 得，r=A/ (0.18l

10、gf-0.31) =7/(0.18lg1000-0.31 ) =30.4m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13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 1成 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衰减量，设该车间常年温度为20.6 C。Q_臼、已知：P w g(4r2 R),式中，Q指向性因子；r ：接收点2 NL 20lgtanh 2 N距声源距离；R:房间常数。5( N 0);5(N 0);20lg 5( 0.2 N 0);tan

11、J 2 NN 2/ ,为菲涅尔数;0( N 0.2)tanh (x) = (ex-e-x ) / (ex+e-x),为双曲正切函数；：声程差；：声波波长。声波在空气中的速度为c=331.45+0.61t (m/s),式中t为温度，°C。第二章3 -明员率为 500112的声滋.八L中工 水L11和t网1 iKl泌LC分别为 W 少?1 L_L知左气”的市逆圮.34。I1V冷，水山足1483 IT1/S, 例,卜，上 6100 m/$) 的；由 U = XT C 见 p& 丁2-2)九l= C340/500 = O.<38 ni久点=C *r= 1483/500 = 2,

12、966 m九巾yU "于=fj 100/500 = 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I、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： _ 4p0642I 8.75 103I - 8.75 10 w/mU - 1.46 10 m/s0c 1.21 340p0.6p20.6263D J 2.57 106J/m30c2 1.2 34dW= ISS=4r=8.75X 10-4X4兀 X 22=0.044w2-11:三个声音各自在空间某点的声压级为70dH 75dB 和65dB

13、,求该点的总声压级。解：nn0.1 LpLpT10lg(10 pi)Ti 10.1Lp0.1Lp0.1Lp10lg(10 1 10 2 10 3 )101g(1CT7° 1(f175 10°.165)77dB12. 在车间内测量:某机渊I的喔声 ”机器谆转阿测得声飞级为 27dB 该机器停止运2 时的背景噪声为79dB, 求被测+JL帑的咏声级俯y 已知：总声1卡级Lpr=87<1以廿景声)1/级为LPh = 79dB ,由级的+11 Mil算今代，被 测机器的声bK级为:匕八=1O 1区ioq 1 L% - I。"上乙娱 (dB)(2 - -44)=101

14、 ( 10° 37 -IO0 1m7*)lOxg (ios7 -1O7Q>=lolg 1 o7 9(6,3 1-1)=79 + 7.25=R6.25 dB被测取L潜的【噪声缎为86,2 5 ciF4 .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。解：(1)已知在半自由声场空间中，所以Lp=Lw-20lgr-8贝 ULw=Lp+20lgr+8 =85+20lg2+8 =99dB声功率Lw=10lgW/W0,则W=W0X 10 0.1Lw =10-12X100.1x99 =8 X 10-3

15、W2-14: 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。(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/c湿度/%频率/Hz500400030700.272.25表1标准大气压下空气中的声衰减单位：dB/100m解：声波随距离的发散衰减Ad=20lgr2/r1，则从 20m 处传播到 100m 处的 Ad=20lg100/20=13.98dB从 20m处传播至 1 1000m 处的 A d=20lg1000

16、/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/ 100m和2.25dB/100m,贝U:500Hz，从20m至 1100m的Aa为:(100-20)X 0.27/100=0.216dB500Hz，从20m至U 1000m的 Aa为:(1000-20)X 0.27/100= 2.646 dB4000Hz，从20m至 1100m的 Aa为:(100-20)X 2.25/100=1.8dB4000Hz，从 20m 至 1100m 的 Aa 为:(1000-20)X2.25/100=22.05d

17、B?因此，声压级Lp=Lp°-A d-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/Hz631252505001000200040008000声压级/dB6070808280837876解:A计权修正值-26.2-16

18、.1-8.6-3.20+ 1.2+ 1.0-1.1修正后频带声级/dB33.853.971.478.88084.27974.9各声级叠加/dB略略71.478.88084.27974.9总的A计权声级/dB87.5各倍频带的NR值3255738080858180?由已知 频率”查表得A计权修正值”，见上表第一行。 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：n0.1LpiLpt 10lg(1

19、0)i 1101g(10i.4 100.1 78.8 1001 80 1 00.1 84.2 1 00.1 79 1 00.1 74.9 ) ?由热到嘴)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+1=867-2:在3mm厚的金属板上钻直径为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。, c P解：穿孔板共振频率% j-,则2 1. L(t )P=(2 兀 f0/c)2x L(t+ 8 )=(2 兀 X 200/340)2X 20X 10-2X (3X 10-3+0.8X5X

20、 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 d d2/(2-3 P) = /(5 10 3 )2/(20 1.91%)=0.0344m=34.4mm第三章2, %发电机房,I ：人一个I'作FJ俱海于 A 声级92dB 噪声“寸4h, 98cll3噪尸；中24m in * 其氽时mj均浜“在 75d日 的环境中口 计存该I，人一个 匚作日所受睇声的安效连续 A 声级n各唉户级暴用段的姒i叼 网为O.4h 75dB 可不予 号电， 即f出 号上相过 上姓"殳:毋响 * 24 m i n4h24Omtn75dB2 I 6m in假订可

21、的绮效旌轨A六级为“-JI=H。+ IQ 旭480】O J卜* x 24 + 】。"x 240 2400+ 2400】1=80+1 0=00 JE3480(刚好未超标)若用喙声暴霹率D评价量二D = 1,4 > I > 超.Ts I 43 .为考核某车r可内Xh的F效A声级，Xh中按等时川间隔测量车|iij内噪声的A计权声 级.共测得96个数折；=经统W. A声级在B5dR段(包拈83-S7dB的共12次,在 TOdB 段(包拈8X-q2dB)的共12次，在95d曰段93-97JB)的共48次，在lOOdB段t包拈的#24次中 求该车间的舒效连续 A声级口由画知，等个数据

22、的测定时间间隔为8x60) /96=5minD 测得杵噪声级段的祟计时间为：85dB12次60minlh90dB12次60m inIh95dH48次240min411lOOdB24次120min2h该车川的笠效连续A中级为/JI= 80 + 10 Lg4X0<,</=XO + 1（） Ig=80 + IO IgO（N X 60 + 04 W X 60 + O（4T）/N x 240 + O（5-»n x 1204801 OO + 600 + 7500 + 1 20004«OLcq=-8O 16.3=96.3 dB （超标）若用噪声暴案率D评侪受二D = 22=

23、： + ： + 3 + 等=4.25 >1 , 也超标 °/, ?s cS N I4 .某 T作人员暴露于工作环境噪声93dB计3h, 90dB i| 4h, 85dB i| Ih,试求其咏 声暴露率，是告为合现有 T厂企、住噪声卫生标准？解：由表3-12可知，本题中，93dB允许暴2算时可为4h, 90dB 允许暴诲时间为8h, 85dB 计lh可以不考虑。噪声暴露率D：该T作环境8h的等 效连续 A 声级为：Z-kT,CdB）L “ = 80 + IO 1g 上“m 4X0, qc 八io<4-,）/2 x 180 +10（3-” x 240 + 10（2-,）/2

24、x 6o4, = 80 + 1。lg A砺J=80 4- I 0 Ig5692 + 2400+ 190480L51To+ 1 2.472.4 dB（郎标）7.甲地区白天的等效A声级为64dB,夜间为45dB,乙地M白天的等效A声级为60dB, 夜间为50dB,试问哪一地区的环境对人们的影响更大？解:本题应通过计算昼夜等效连续A声级来进行比较。dn= 10 lg-|-1001L-|-1001(L,0： (dB) (3-9)式中：口昼间(07：0022：00)测得的噪声能量平均A声级L、.d，dB；Ln 夜间(22：0007：00)测得的噪声能量平均A声级Leq、，dB。Ldn中= ioig-X

25、1OO1X64 +-X lOolx（454,o）88= 10lg5 x 251 1886+ 3 x 31622888=10 lgl 569928+ 1 18585.5 = 62.3<7ZLdnZ = 10 Ig - x io0 ,x6<> + - x io° ,X（5O4 ,O） dn 乙88=IO IgX IO4- - X IO8=60笈liiJt-iJjAL,乙地区的环境刈人们的影响更人。第四章3.测吊置于刚性地面上某机器的声功率级时，测点取在半坤面上.球面半径为4m,若 将半球面分成面枳相等的8个面元，测得杵个面元上的A声级为：面元12345678A声级/ d

26、曰75736H787S70求该机摧的声功率级”解：此题中所给的条件符合消声室法测量声功率级的要求口由声年级与声功率级的关系 式(4-4),可求得声功率级，方法如下：Lw =乙户 + lOlgSft(dB)(4-4)$n =】ASj包洛面总面枳：->So = 4圻叼2 = 4n4-/2 = 100 m2Lp - LOig I- 加 f.平均声压级：“ ",r"Zp=!01g-x107S + I073 +to77 +10 +10SO+1078 + 10 10t°+ XZp = 101g 43024396Lp=763M则该机甥的声功率级为Lw=Lfi + lO50

27、-763+ 10x2 = 96.3 dB5.在铁路旁某处测得：当货车经过时.在2.5 Ein内的平均户)五级为72dFh客车通过 时在L5 min内的平均声压级为6K dB；无车通过时的环境噪声约为60 dB；该处门无 12h内共有65列火车通过，其中货车45列,客车20歹U,计算该地点白天的等效连续 声级，解：因为交通噪声的声级起伏一般能很好的符合正态分布，这时等效声级可用式凸-10) 累计百分声级近似计算，即：j (4一丁如)2，/口.jLw+ (dB)(3 TO)I2h内噪声涨落变化情况如卜表:声压级3B6068J72所占时间/min577.530112J在12h中所占比例/%80.24

28、.215.6由上表可知，声级起伏毡本符合正态分布。此例中，已知背景噪声Lofl-60 da可将货车通过时的声级近视看成峰值噪声L川=724九 只有中值噪声L铀未知。用加权平均法计算UozL5oX72O=72x 1 12.5 十 68x30+80x577.5得 L5o = 62,2 dB则该地点白天的等效连续声级为：人=62.2 + (72-60)2/60=64,6 dB第六章4.某城市交通干道侧的第一排建筑物距道路边沿20 m,夜间测得建筑物前交通噪声 62dR(tOOO H/),若在建筑物和道路间种植20 e宽的厚草地和灌木丛.建筑物前的噪声 为多少？欲使达标，绿地需步宽？解：根据式82,

29、20 m宽的厚草地和灌木丛的噪声衰减量为：Arl=(0.18 lg/-0.31)r(6-2)= (OJHxlgHXH) -031 > x 2()=4.6 dB在建筑物和道路间种殖20 e宽的厚草地和灌木丛后的噪声为，62 - 4.6 = 57.4 dB (未达标)由p58表3-8可知，根据GH12348401I川勺标准规定，交越干线道路两侧四类标准 区的校间标准允许值为55dBu因此，要使建筑物前的噪声达标，所需的绿地宽度为：62 -55g tr -= 3)AtnOJ8xlglOOO 0.31要使建筑物前的噪声达标，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

30、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：止方形排列的孔的穿孔率为：22穿孔率：P 了 r 12.56%4B24 2028 =0.8d,则共振频率为：f c 1 - Pf02340 112.56%2332 中0 10 (4 100.8 8 10 )595Hz7-7:某房间大小为6X 7X 3m3,墙壁、大花板和地板在 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的吸声贴面大花 板，求该频带在吸声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=6X7X 3=126m3。房间各壁面的平均

31、吸声系数- i S i a ,则-S7飞小 TE”一(6 3 2 7 3 2) 0.0667 0.07210.56?处理刖1-_6 7 2 6 3273 2162 =0.065-tel(6 3 2 7 3 2) 0.06670.07 6 70.8 41.22?处理后26 7 2 6 3273 2 162=0.25?因频率f=1kHz<2kHz ,70.065 0.2且，则处理前的 混响时间为：0.16W0.161 126T60 1.92s60 A10.56?因频率f=1kHz<2kHz ,三0.25 0.2且，则处理后的 混响时间为：0.161V0.161 126T60 - 0.44sSln(1 2)162ln(1 0.20?处理后的吸声降噪量 s (1 I)- s (1 0.065) 0.25Lp 10lg10lg(12) 1(1 0.25) 0.065=6.8dB7-8:某车间几彳5尺寸为25X10X4m3,室内中央有一无指 向性声源，测得1000Hz时