室外噪声传播遵循哪些规律_苏州赛为斯环境科技

首页资讯中心技术资讯

室外噪声传播遵循哪些规律

文章出处：技术资讯网责任编辑admin 阅读量：发表时间：2021-09-09 13:58

关于声音在空气中传播是一种波动现象,这个相信早已经为大众所熟知。但是声音具体怎么传播，遵循怎样的规律，还是有必要做个科普。因为这是了解声音包括噪声的基础。我们今天就来看一下波动传播，然后再来了解一下点声源和线声源随着传播距离增加，声压级呈现怎样的下降趋势。
波动传播与其他运动传播不同,介质是不传动的,只有介质中的波在动。想象一湾平静的水面,一粒石投入当中,可见圆圈状的涟漪不断扩散，圆心即是投石点。如果仔细去看这圈扩散的波纹,水并未流动,仅是水波在动。
空气中的声波是空气质点的扰动引起的。由于物体振动或气流变化使附近的空气质点受迫扰动时,原本处于安静平衡态的空气质点就会沿着振动激发的方向,挤压临近的空气,空气有弹性,会反弹,质点就像弹簧振子一样在平衡位置来回运动,从而在空气中产生了疏密变化,空气质点间相互接近而挤压时,就出现正压,相互远离而张拉时,就产生负压,空气质点本身不传播,但是由于分子之间的碰撞作用,压力变化传播开来,就像水波纹一样,形成传播的声波。需要说明,所谓平衡态的空气质点,并不是绝对静止的,而是存在无规热运动,由温度作为宏观表征,或存在有序的流动,用气流速度表征,声音所引起的空气质点的振动是叠加在其热运动或流动上的,因此声音的传播或多或少受到温度和气流速度的影响。
由于空气分子之间是非刚性的,黏滞性也很小,质点之间碰撞引起的运动基本上是对心的、同轴的,因此只存在压缩作用,而没有剪切作用。声波中质点的振动方向与声传播方向是平行的,这种波被称作纵波。理论上,空气中只存在纵波。在水中或固体物中,除了会出现纵波以外,还有质点振动方向垂直于传播方向的波动,称之为横波,例如水面的涟漪,传播沿水面展开,而上下起伏的振动则是与水面垂直的。

那么在室外，声音是怎么传播的呢，随着传播距离的增加，声压级将发生什么变化。这里就要提到几何发散，由于几何发散的原因，能量将分散开来，声压级不断下降。
理论上，如果噪声源是一个极小的点，即点声源，声波的扩散面是球形，离声源距离增加为2倍,相当于扩散球面的半径增加为2倍,球面表面积增加为4倍,相当于单位面积上的噪声能量降低了4倍,10×lg4≈6,即噪声下降6dB。在实际条件下不存在理想点声源,如果与声源的距离大于声源尺寸5倍以上,可以近似看作点声源。例如,某机器设备三维尺寸都不大于20cm,设其向四周的声发射是均匀的,实测m处的噪声为100dB,那么:距离它100m远(相当于距离增加约7个两倍),由于几何发散的原因,噪声将降6×7=42dB,降低到58dB;距离它1km远(相当于距离增加约10个两倍),噪声将下降6×10=60dB,变为约40dB。你看，距离是10倍的关系，但是声压级仅下降2个分贝。所以降噪治理过程中，不要小看那几个dB，因为如果要降几个分贝，增加的降噪措施可能就是加倍的关系。
如果噪声源类似一条直线,相当于一系列点声源连续排列,即线声源,例如长长的火车、道路上湍流不息的车流、高压气流或液流管道,声波的扩散面为圆柱形。垂直距离线声源增加每2倍,相当于扩散圆柱面的直径增加为2倍,圆柱面表面积增加为2倍,相当于单位面积上的噪声能量降低了2倍,10×lg2≈3,即噪声下降3dB。如果噪声源类似一个面,相当于众多线声源平行紧密排列在一起,即面声源,例如大型的扬声器矩阵、分成上下几排的合唱队,声波的扩散面可近似地看作平面。就像聚光灯,沿传播方向能量几乎没有发散,噪声不会下降或下降很少。理想的面声源是不存在的,现实状况下,当声源的体量很大,而测点距离声源又很近时(距离小于声源最小几何尺寸的1/5),可以近似看作面声源。例如某一工业厂房,外墙高宽尺寸20m×40m,墙面整体振动向外辐射噪声,距离厂房1m处测量噪声值假定为100dB,那么2m、3m、4m处的噪声值也差不多为100dB,这就是面声源的结果。距离厂房200m远或更远的距离,厂房才可以看作点声源,这时,理论上几何发散引起的噪声下降符合“距离加倍,噪声下降6dB”的点声源规律。
可能有人要问,距离厂房4~200m之间呢?单纯几何发散的理论计算并不复杂,但实际情况下,声源的状况千差万别,尤其是声源指向性在很大程度上影响不同方向上几何发散引起的声能衰减。对于厂房而言,如果测点距离是沿着其指向性较强的方向展开,噪声衰减率就比较慢;如果测点距离是沿着其指向性较弱的方向展开,噪声衰减率就比较快。比方说一个人使用喇叭筒讲话,沿喇叭轴向方向的指向性就强,声音衰减小,声波传得远在室外,声源大多位于地面上,由于地面反射的作用,与将声源放于空中相比,相同距离位置的理论噪声增加3dB。但这并不影响几何发散所引起的衰减规律。
所以说在实际的噪声治理工程中，现场踏勘至为重要，通过理论计算并不能精确地反映现实的声环境，必须通过现场实测，结合现场条件，给出具体的解决方案。

上一篇：环境噪声污染防治法的内容及相关噪声标准限值

下一篇：同为隔音材料，隔音板与隔音屏障有什么区别

推荐案例