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1.直达声场
在室内,当声源的声功率恒定时,单位时间内在某接收点处获得的直达声能是恒定的。
一个各向发射均匀的点声源,声强I=W/4πr2,声能密度与声强的关系为 所以对于指向性因数为 的声源,在距声源中心r米处的直达声声能密度为
(二)室内声压级
声源辐射的声能经第一次吸收后,剩者为混响声,单位时间内声源向室内提供的混响声能为 。因声功率恒定,故混响声能也恒定。
壁面吸声仅吸收混响声,设室内声场达稳态时,平均混响声能密度为,声波每碰撞壁面一次,吸收的混响声能则为 ,每秒钟内碰撞次n,吸收的则为。因室内声场达稳态时,每秒钟由声源提供的混响声能等于被吸收的混响声能,
(二)室内声压级
指向性因数取决于声源的指向性和在室内的位置
Q=1,点声源放置在房间中心;
Q=2,声源放在地面或墙面中间;
Q=4,声源放在两墙面或墙面与地面的交线上;
Q=8,在三面墙的交点上。
括号内第一项来自直达声。表达了直达声场对该点声压级的影响,r愈大,
该项值愈小,即距声源愈远,直达声愈小;
第二项来自混响声。当r较小,即接受点离声源很近时,室内声 场以直达声为主,混响声可忽略;反之,则以混响声为主,直达声忽略不计,此时声压 与r无关。
当时,直达声与混响声声能密度相等,r称为临界半径(Q=1时的临界半径又称为混响半径),记为 。
例设在室内地面中心处有一声源,已知500Hz的声功率级为90dB,同频带下的房间常数为50m2,求距声源10m处之声压级。
将式中各参量绘制成图,可以简便地确定出室内距声源 r处的某点稳态声压级 Lp。
例设在室内地面中心处有一声源,已知500Hz的声功率级为90dB,同频带下的房间常数为50m2,求距声源10m处之声压级。
解: (1)由声源位置可得其室内指向性因数Q=2。
(2)由图Q=2与r=10m两线的交点A做垂线(虚线) ,与 =50m2的曲线交于B点,由B向左方做水平线与纵轴相交,从而确定相对声压级
,即 ≈-11dB。
(3)计算距声源10m处之声压级为
(dB)
① 记录控制室尺寸、体积、总表面积、噪声源的种类和位置等;
② 记录噪声的倍频程声压级测量值;
③ 记录NR-50的各个倍频程声压级;
④ 计算需要降噪量;
⑤ 处理前混响时间的测量值,并计算出处理前平均吸声系数;
⑥ 计算出处理后平均吸声系数;
⑦ 参考各种材料的吸声系数,然后选材确定控制室各部分的装修。
解:设计计算步骤见表
次序 |
项目 |
倍频程中心频率/Hz |
说明 |
|||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
|||
① |
距噪声源7m处倍频程声压级/dB |
60 |
62 |
63 |
59 |
57 |
54 |
测量 |
② |
噪声容许值/dB NR-50 |
67 |
58 |
54 |
50 |
47 |
45 |
设计目标值 |
③ |
需要减噪量ΔLp |
0 |
4 |
9 |
9 |
10 |
9 |
①-② |
④ |
处理前房间混响时间/s |
2.6 |
2.4 |
2.0 |
1.8 |
1.6 |
1.2 |
测量 |
⑤ |
处理前平均吸声系数 |
0.06 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.1 |
0.13 |
计算 |
⑥ |
所需平均吸声系数 |
0.06 |
0.16 |
0.41 |
0.47 |
0.53 |
0.54 |
计算 |
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