环境噪声控制工程课后计算题答案.doc

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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/dB

2、总的A计权声级/dB87.1/87.52、某车间几何尺寸为6X 7x 3m3,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0.161V应降为多少？并计算室内达到的平均吸声系数。已知：S_解：房间体积 V=6X 7X 3=126m3，房间表面积 S=162m2，混响时间T6o=2s, Q=1,0.161 V 0.161 126“ 一c 2A 10.143吸声量 A S10.143m，贝U0.0626T602S 162因为 Lp=87-8仁6dB，则 L

3、p 10lg 吨 6,因为 T6012s,则算得 T602 0.5sT602则 0.161 1260.250.5 1623、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)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

4、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 ( 10*氏-100*PB) =10lg (100*91_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处总声压级LpT=10lg (100.1Lps+100.1PB) =10lg (1O0/|X 75.

5、7+io.lX85) =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 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Leq20列。计算该处白天的等效连续声级。已知N10lg -10.1LAiT i 1i。1100.1 72 (2.5解: Leq 10 43200100J 6060)45100.1 68(1.560)20(12602.545 1.5 20)6065.5dB6、有一个房间大小为 4X 5 X 3m3 , 求总吸声量和平均吸声系数。解：V=

6、4X 5X 3=60m3, S=94m2,a500Hz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，地面=0.02 , a 墙面=0.05 , a平顶=0.25,ASi i 4i5 0.02(5 4) 3 2 0.05 5 4 A 8 10.25 8.1m2,贝 V0.086S 947、为隔离强噪声源, 设墙体的隔声量为3mm厚的普通玻璃窗，面积占墙体的 玻璃的隔声量为 22dB，求该组合墙的隔声量。某车间一道隔墙将车间分成两部分，墙上装一45dB，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 10lgSi 10 TLi10l

7、g 30：S ：S28.0dB3S1045 1S1022&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 2 f 1, f3 3 4 f 1, 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 P22=3P12Lp=10lg ( P2/P02)y3 倍频程声压级 Lp1=10 lg ( P12/P 02)一个倍频程声压级 Lp2= lg ( P22/P02) =10 lg (3P12/P02) Lp=Lp?-Lp1=10 lg ( 3P12/P 02)

8、-10 lg ( P12/P02) =10lg ( 3P12/P02 )X( P12/P 02) =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；求距声源远处的声压级。解： Lp=Lw-20lgr-8，则声功率级 Lw=85+20lg2+8=99dB, Lw=99=lg (W/W 0),10m由于 Wo=1O-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20

9、m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 (.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 )

10、 =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Im，接受点在屏障中心前 Im,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Im, IKHz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20.6C。Q4LpLw lOlg(八-)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。5( 0.2 N 0);20lg 2N5( N 0);5(N 0);20lgtanh .2Ntan 2 N0( N0.2)式中：N 2,:声程差；：声波波长。声

11、波在空气中的为菲涅尔数；tanh (x) = (ex-e-x) / (ex+e-x),为双曲正切函数;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 10431h8.75 10 4w/m2U1.

12、46 103m/soc 121 340p0.62宀小2p0.66 3D 二-2 2.57 10 J/m0c21.2 34(0W= ISS=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,Lpt10lg(10 i)i 10.1Lp0.1Lp0.1L.10lg(10 p1 10 氏 10 p3)丿 卫170 J0.1 75“0.165、10lg(101010)77dB12-在车冋内测堑某谢L辭的噪声.在机谿运转吋测得声衣级为a?dB,该机器停止运钱 I时的背議噪声为巳，芸被测+JL器的I嗥

13、声级解=tl知:总声川级Lp r = =lOlg 1 O7 9（6,3 l-l）J=79 + 7.25=R6.25 dB妙测科L湍的噪声级为86t2 5 ciF .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则 Lw=Lp+20lgr+8 =85+20lg2+8 =99dB声功率Lw=10lgW/W0，则W=W0X 10 0.1Lw =10-12x 10 .1X 99=8X 10-3w（2）对于确定声源，声功率级是不变的，所以L p=

14、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 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

15、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 4000Hz 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，

16、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-26.2-16.1-8.6-3.20+ 1.2+ 1.0-1.1修正后频带声级/

17、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( 10 i)i 110lg(100.1 71.41 00.1 78.

18、81 00.1 801 00.1 84.21 00.1 791 00.1 74.9 )?由已知(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fo，则2 V L(t )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P d2/2 3B2

19、 ，所以1232孔中心距 B d /(2 3 P) =(5 10 ) /(2. 3 1.91%)=0.0344m=34.4mm第三章2,.応发I Li机房人一个作煞需于人声级92dB 噪声I寸4h *B 噤声中24 m in 其介吋冋均關诙和日的环境屮口 计灯诊丨人一亍 匚作 H 所受噪屮的效连纹声级。 解=80 2400+2400备I糜声级 U&屛fit fl勺Mi刃-thj g 为 C75dB nJ-不予 号題HR fli昨去血没站於L恂 :O.4h24 m ii n92dB4h24Omin75dB3朴h2 I 6mirjWtj =A声级为N 180 + IO Ih w(dB*5d4SO衍

20、一“小 X 24 + 】o 煜 X 240 4RO1 一旳=&O十10=00 dB(冈U if 浓趙柯7)鹉用廉声墓越率D秤价量:3.为考核某车问内Kh的等效A声级、Mh P按守时IM冋隔测呈车liiJ内噪丹的A计权声 级共测很f 96个数拥。绕统计.A声级祚S5dB段C包扌舌K3-X7dB的共E2次*在OOdB 段 （fiAM KK-92dB 的共12次，在段 包括93-97日B）的賊4呂次，在0已B 段 9Rl02dB）的北24次求该车问的等效连缕 A声级*解：Ilf越知”斑个数摞的测5lbJ |HjfiT|隔沟Cx6O） /96-5min.懑 得齐噪声级段的累 计时|nj为；85dH12

21、次60minlh90dB12次60m inlh95dB48次240min4h1 OOdB24次120min2h则:该车汕的筲效连续 A M级沟/JI工Jo 丁几= 80+10 l g4X0CdH=SO -+1Kx 60 + lOfj Q/z x 60 + 1oM-i)/j x 24O + 1Qf5 .)/3 2OJ480=80 +1 OO + “)0 + 7590 + 1 20004?OL呦=*O十 1&3=9氐3 dB若用権声乘毎率 D 讦价量：L 、:乙，=丄4丄+兰 4- = 4.25 A . 7； R 82 t4, M -匚件人员疑蹋于作环境噪対93dI3计予h. QOdFi计4ti,

22、 5dB 11 1 hr 试宰貝:噪 声舉瞬率*足杳符合现有工厂企业噪声卫生标准？解：由3- I 2 讨知*本题中，93dB 允许晶壽I时问为4h* 9QdR 允许址霸时冋垢Sh, 5dB 计lh市丁以不考唐嗥芦暴露率D：“弓計北超氐该T作环境Rh的等效连纹 A 声级灼=J =禺）十 1。gfT lSIO_ K4K)J=80 + tOlg=80 + 10 Ig5692 + 2400-1 19041OQ 1)-3 x 1St + 10(3-.P2 x 24O + 1O-1V= x4ROjf+1N402.4 dB7.屮地区门久的等效A店级为64d悅 夜问为45dB.乙地区门久的等效A声级为60dB

23、T 夜间为50dB,试问哪 哋IX的环境对人们的影响更大？解辛本题应逋过计舁昼夜等效连续A声级來进行比较.丄亦=10 育1_ 寻 10。丄 5* ：(dB) (3 9)=10匸加叩=10式中辽日昼间(O7：OO22：OO)M?的噪声能食平均A声级LlN.rfTdB； 匸口 夜间(22：0007：00)得的噪声能量平均A声级x 1O 1x64 -F 3 x 108 8 x251 1 RR6+ _ x3162288 =1 O lg136V92S+ 1 185K5.5 =T dn = 10 临=10 临 x lOft + x 1Oft 1_只8=60亦lUJtMl见，乙地X的坏境对人们的影响更人。第

24、四章3.测駅趕于刖性地面上呆机器的眉功率级时丫测点取在半球面上、球面半泾沟4nn若 将半球面分成面枳村等的8亍面沖测得齐个面元上的A声级为：面元12345678A 声 SZ dB75. 736878.7S70求该机器的山功率级.解：此题中所给的条件符合消声家法测呈声功率级的喪求。由声圧级与声功率级的关系式(4-4),可求得声功率级.力法如下=Lw =LP + lOlgSp (dB)(4-4)9fSo =: AS, 包洛面总面枳二.-iSo = 4jrr-/2 = 4n43/2 - 100 m-5“0増；- 匕平均声压级：* 7Z=10fe-x1073 + 1073 +1077 + IO6fi

25、+ 10fiO + 107S +IO7S +107O+8Zp = Wig 43024396Zp= 7635则该机器的声功率级为LW=LP + 10魯 = 76.3+ 102 = 96.3 dB5,在铁路旁呆处测得：H货车经过时2.5 min内的半均声床级72dB;客车趣过 时在呼min內的平均用压级为 品dB；无乍通过时的坏境噪用约为6()dB：该处门天 1戈h内共有65列火车迪过.其中贷车45歹点 客车20歹叽 计算该地点白天的等效连续 声级。解：因为交通噪芦的声级起伏般能很好的符“正态分布，这时等效声级用式(3-10) 累计百分声级近似计算.即：L化弋L珂+ a.【q石(十也二(dB)(3

26、 70)12h内噪声涨落变化情况如下表：声圧级/(1E6068J72庚占时1 nJ/min577.530112J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L-60 d可将货车通过时的声级近视看成峰值噪声尸72 di趴 只有中值噪声Lso知。用加权平均法计算L5ox72O=72=1 12.5+6Xx30+60x577.5得 L5o = 62.2 dB则该地点白天的等效连续声级为：= 62.2 + (72-60 )2/60=64,6 dB第六章4 呆城11 j交迪十道侧的笫筑物洪道路边沿20 m.役间测得红筑物前交迪噪声62dR(1000

27、Hz).若在建孰物和道路问种植20 m宽|为厚甲地和灌木从，建筑物前的噪声 为多少？欲便达标，绿地需多宽p斛：根锯式&2, 20 m宽I为片卑地和灌木丛的噪声哀减量为：Asi = (0. 18 lg/ 0.31)r(6 - 2)= (OJHxlgHXH) -031 ) X 20=4.6 1B在建筑物和道路问种殖20 TT1宽的炸草地和漱木丛后的噪声为:62 - 4.6 = 57.4 dB (未达标由小呂表3用可知.根据GB12348-90屮|i勺标出规归 交迪丁线道路曲侧四类标爪 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.lSxlglOOO -

28、031=30.4側箜使建筑物前的噪声达标，所需的绿地宽度至少为30nu7-3: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：7-7: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，求该频带在吸声处理前后的混响时间及处理后的 吸声降噪量。穿孑L率：pd24B2824 20212.56%S= 0.8d，则共振频率为：cP-fo 一.2 L(t )34012.56%210 1

29、0 2(4 10 3 0.8 8 10 3)595Hz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，则Si s(6 3 2 7 3 2) 0.06 6 7 0.07 2 10.56处理前 1672 632 732162 =0065?处理后2(6 3 27 3 2) 0.06 6 7 0.07 6 7 0.867263273241.22162=0.25?因频率f=1kHz2kHz，二0.065 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=1kHz2kHz，打0.25 0.2且，则处理后

30、的 混响时间为：十0.161V0.161 126门一T 600.44sSln(1 2)162ln(1 0.25)?处理后的吸声降噪量Lp 10lg(1 I)Z 10lg(1。呻 025(12) 1(1 0.25) 0.065=6.8dB7-8:某车间几何尺寸为25X 10X 4m3，室内中央有一无指 向性声源，测得1000Hz时室内混响时间2s，距声源10m 的接收点处该频率的声压级为87dB，现拟米用吸声处理，使该噪声降为81dB，试问该车间1000Hz的混响时 间应降为多少？并计算室内应达到的平均吸声系数。解：由题可知：车间面积为S=25X 10X 2+10X 4X 2+25X 4X 2=

31、780m2车间体积为V=25 X 10X 4=103m3设0.2, f 1000Hz 2000Hz，则T0.161V1Sln(1 _1)0.161V 1 ST11 10.161 103178020.09810.098 0.2,与所设条件不符。设 1 0.2, f 100CHz 2000Hz,则0.161VT1S；0.161V1ST0.161 1030.103780 2-0.1030.2,与所设条件相符，所 以取0.103Lp 10lg(1 _1)J，其中 Lp Lp Lp2 87 81 6dB (1 2)16 10lg (1 _0.103) 2，则 二 0.314(12)0.10320.314

32、 0.20.161VT2Sln(12)0.161103ya0 548s780 (1 0.314)8-4:某隔声间有一面积为20m2的墙与噪声源相隔，该墙透射系数为 10-5,在该墙上开一面积为2m2的门，其透射系数为10-3,并开一面积 为3m2的窗，透射系数也为10-3,求该组合墙的平均隔声量。解：隔声量TL=10lg1/T ,_则墙的隔声量为：TL1=10|g1/T 1=10lg1/10-5=50dB门的隔声量为：TL2=10lg1/T 2=10lg1/10-3=30dB窗的隔声量为：TL3=10lg1/T 3=10lg1/10-3=30dB所以，该组合墙的平均隔声量为：-STL 10 l

33、gc0.1TLiSi10S10lgS1O0.1TL1 S210 01TL2 S110。.叫“ 2010lgcc、xc 0.150 cxc0.1 30 c xc01 30(20 23) 102103 1036dB8-7:要求某隔声罩在2000Hz时具有36dB的插入损失， 罩壳材料在该频带的透射系数为0.0002，求隔声罩内 壁所需的平均吸声系数。解：隔声罩的插入损失IL 10lg(1100.1TL)一 1 其中隔声量TL 10lg110lg 37dB，已知 IL 36dB0.0002隔声罩内壁所需的平均 吸声系数 为：0.1 IL1 100.1 TL100.1 361 10100137 0.79