1、精選優質文檔-傾情為你奉上物理污染控制環境聲學部分習題第二章 聲波的基本性質及其傳播規律習題4 試問在夏天40時空氣中的聲速比冬天0時快多少?在這兩種溫度情況下1000Hz聲波的波長分別是多少？解：依據公式：c =331.45+0.61t和公式 =c/f0時c=331.45, =331.45/1000=0.33145m40時c=331.45+0.61×40=355.85, =0.35585m故夏天40時空氣中的聲速比冬天0時快24.4m/s,波長分別是0.35585m和0.33145m6 在空氣中離點聲源2m距離處測得聲壓p=0.6Pa，求此處的聲強I、質點振速U、聲能密度D和聲源的

2、聲功率W各是多少？解：依據公式：I=pe2/0c=8.75×10-4 (W/m2)D= pe2/0c2=2.53×10-6(J/m3)W=I×S=I×4piR2=4.46×10-2WU=Pe/0c=0.6/415(PaS/m)=1.45×10-3m/s10. 噪聲的聲壓分別為2.97Pa、 0.332Pa、 0.07Pa 、2.7×10-5Pa，問它們的聲壓級各為多少分貝?解：依公式Lp=20lg(p/p0)P0=2×10-5Pa, 分貝值分別為103.4, 84.4, 70.9, 2.611. 三個聲音各自在空間

3、某點的聲壓級為70dB、75dB和65dB，求該點的總聲壓級。解：由分貝相加曲線有： 65分貝+70分貝=70+1.2=71.271.2+75分貝=75+1.6=76.6分貝,故該點的總聲壓級為76.6。12. 在車間內測量某機器的噪聲,在機器運轉時測得聲壓級為87dB，該機器停止運轉時的背景噪聲為79dB，求被測機器的噪聲級。解：由分貝相減曲線有,87分貝-79分貝=87-0.8=86.2分貝,被測機器噪聲級為86.2分貝習題13頻率為500Hz的聲波,在空氣中、水中和鋼中的波長分別為多少？（已知空氣中的聲速是340m/s;水中是1483m/s,鋼中是6100m/s）解：由公式則在空氣中，=

4、340/500= 0.68m在水中，=1483/500=2.966m在鋼中，=6100/500=12.2m第三章 噪聲的評價和標準 習題1.某噪聲各倍頻譜如下表所示,請根據計算響度的斯蒂文斯法,計算此噪聲的響度級.頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB6057626567624836解:查表得對應的響度指數如下表:頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB6057626567624836響度指數/sone1.82.045.57.4632S14sone, LN=40+10log2N802.某發電機房工人一個工作日暴露于A聲級

5、92dB噪聲中4小時,98dB噪聲中24分鐘,其余時間均在噪聲為75dB的環境中.試求該工人一個工作日所受噪聲的等效連續A聲級.解:方法1,依公式各段中心聲級和暴露時間,minn(段號數)12345678中心聲級Li/dB80859095100105110115暴露時間Tn/minT1T2T3T4T5T6T7T8n為中心聲級的段號數,Tn為第n段中心聲級在一個工作日內所累積的暴露時間,min;92dB噪聲所對應的段號數為3, 98dB噪聲所對應段號為5, 75dB的噪聲可以不予考慮.故Leq=80+10×lg(10(3-1)/2×240 + 10(5-1)/2×2

6、4)/480)=90dB方法2, 依公式 Leq=10lg(4×60×109.2+24×109.8+216×107.5)/480=75+10lg(240×101.7+24×102.3+216×)/480=75+15.5=90.5dB3.為考核某車間內8小時的等效A聲級.8小時中按等時間間隔測量車間內噪聲的A計權聲級, 共測得96個數據.經統計,A聲級在85dB段(包括83-87dB)的共12次,在90dB段(包括88-92dB)的共12次,在95dB段(包括93-97dB)的共48次,在100dB段(包括98-102dB)的

7、共24次.試求該車間的等效連續A聲級.解:依公式Leq=10lg(12÷96×108.5+12÷96×109.0+48÷96×109.5+24÷96×1010.0)=85+11.3=96.3dB4.某一工作人員環境于噪聲93dB計3小時,90dB計4小時,85dB計1小時, 試求其噪聲暴露率,是否符合現有工廠企業噪聲衛生標準?解:依公式,暴露Li聲級的時數為Ci,Li允許暴露時數為Ti.工業企業噪聲控制設計規范車間內部容許噪聲級(A計權聲級)每個工作日噪聲暴露時間/h84211/21/41/81/16允許噪聲級/d

8、B90939699102105108111最高噪聲級/dB115D=3/4+4/8=1.25>1答:其噪聲暴露率為1.25,不符合現有工廠企業噪聲衛生標準.5.交通噪聲引起人們的煩惱,決定于噪聲的哪些因素?答:噪聲污染級公式可以看出交通噪聲引起人們的煩惱是哪些因素所決定的是規定時間內噪聲瞬時聲級的標準偏差; 第一項反映的是干擾噪聲的能量,第二項取決于噪聲事件的持續時間,起伏大的噪聲K也大,也更引起人的煩惱。6.某教室環境,如教師用正常聲音講課, 要使離講臺6米距離能聽清楚,則環境噪聲不能高于多少分貝?答：由圖3-8清晰度受干擾程度，要達到正常發聲滿意對話(AI=95%),距離為6米,背景

9、噪聲不能高于54dB。7.甲地區白天的等效A聲級為64dB,夜間為45dB;乙地區的白天等效A聲級為60dB,夜間為50dB, 請問哪一地區的環境對人們的影響更大?解：由公式可知甲地區晝夜等效聲級為Ldn=10lg(0.625×106.4+0.375×105.5) = 55+10lg5.34 = 62.3dB乙地區晝夜等效聲級為Ldn= 10lg(0.625×106.0+0.375×106.0) =60dB故甲地區的環境對人們的影響更大.8.某噪聲的倍頻程聲壓級如下表所示, 試求該噪聲的A計權聲級及其NR數.頻率/Hz631252505001000200

10、040008000聲壓級/dB6070808280837876解:由表1-9（P20）計權響應與頻率的關系(按1/3倍頻程中心頻率)頻率/HzA計權修正/dB頻率/HzA計權修正/dB20-50.5630-1.925-44.7800-0.831.5-39.41000040-34.61250+0.650-30.21600+1.063-26.22000+1.280-22.52500+1.3100-19.13150+1.2125-16.14000+1.0160-13.45000+0.5200-10.96300-0.1250-8.68000-1.1315-6.610000-2.5400-4.81250

11、0-4.3500-3.216000-6.6再由表1-13（P25）噪聲評價數(NR)曲線得頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB6070808280837876A計權修正值-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1.0-1.1修正后頻帶聲級/dB33.853.971.478.88084.27974.9各聲級疊加略略略85.681.8略NRi3255758080858080NRm+186總的A計權聲級/dB87.2習題課習題1.在堅實的地面上,有一個功率為0.65W的聲源,試回答下列兩個問題:(1)離聲源10米處的聲強大約是,A 0.1W/m2B 0

12、.01W/m2C 0.001W/m2D 0.0001W/m2(2)離聲源10米處的聲壓級大約是,A 110dBB 100dBC 90dBD 80dB解:依公式I= W/S =0.65/(2×pi×r2)=0.65/6280.001W/m2Lp= LI = 10lg(I/I0)=10lg(10-3/10-12) =90dB2. 有一個L1=80 dB,L2=70 dB的聲音,其dB的和, dB的平均值, dB的差大約是多少?從下列AE組答案中選取正確者.dB的和dB的平均dB的差A.15075.010.0B.15072.477.4C.80.475.078.5D.80.477.

13、479.5E.80.477.475.0解:依公式L1+2 = L1+ =80+0.4 = 80.4L1-2 = L1+ =80-0.5=79.53. 某操作工人,一個工作日內噪聲暴露的情況如下: 8h 內去機房檢查3次,每次8分鐘,聲級為110dB(A),其余時間均在控制室內, 聲級為70dB(A).計算這樣的噪聲環境是否超過現有的車間噪聲允許標準?解: 依公式, n為段號數,110dB對應為7故Leq = 80+10lg(103×8×3)/480)=97>90dB4.在圖示位置上,測定某工廠的排氣管發出的噪聲為69dB, 不考慮地面的反射條件(1)聲源在聲功率級是多

14、少?設背景噪聲為65dB.(2)在同位置上,在夜間背景噪聲降低到50dB時,聲功率級是多少?第4題圖示8m7m1m解: (1)排氣口除去背景噪聲后噪聲應為:69-65=4,查出= -2,所以Lp=69+(-2)= 67dB.由全空間公式Lp = Lw-20lgr-11, 由圖可知,r =10m.故Lw = 67+20+11=98dB.(2)夜間背景噪聲降為50分貝時,修正值為0,夜間在此測點仍為67分貝,而聲功率級仍為98分貝.5.某環保工程公司對離心風機管道作包扎處理,隔聲前設倍頻程聲壓級測定結果如下,試求(1)A聲級降低多少分貝? (2)響度級降低多少方? (3)噪聲響度降低百分數.中心頻

15、率f0/Hz31.5631252505001000200040008000包扎前L1/dB7788817775919710297響度指數S1/sone51210910357012080包扎后L2/dB767378706579757874響度指數S2/sone4586515142015解:由表查出A聲級修正值.如下中心頻率f0/Hz31.5631252505001000200040008000包扎前L1/dB7788817775919710297響度指數S1/sone51210910357012080A修正值-39-26-16-9-30+1+1-1修正后dB3862656872919810396

16、疊加后A聲級LA1105dB包扎后L2/dB767378706579757874響度指數S2/sone4586515142015修正后dB374762616279767973疊加后A聲級LA283.5dB包扎前總響度: S1 = 120+0.3×161=168.3 sone, 189.3?包扎后總響:S2 = 20+0.3×72 = 41.6sone響度降低: (S1-S2)/S1 = 0.75=75%, 78%?P1 = 40+33.3lg168.3 = 114 phon, 116phonP2 = 40+33.3lg41.6 = 94 phon響度級降低 P = P1-

17、P2 = 114-94 =20 phon, 22 phonA聲級降低: L = LA1-LA2 = 105 - 83.5 = 21.5dB第七章 吸聲和室內聲場2.在3mm厚的金屬板上鉆直徑為5mm的孔,板后空腔深20cm,今欲吸收頻率為200Hz的噪聲,試求三角形排列的孔間距.3.穿孔板厚4mm,孔徑8mm,穿也按正方形排列,孔距20mm,穿孔后留有10cm厚的空氣層,試求穿孔率和共振頻率.6.某觀眾廳體積為2×104立方米,室內總表面積為6.27×103平方米,已知500Hz平均吸聲系數為0.232,演員聲功率為340µW,在舞臺處發聲,求距聲源39m處(觀眾

18、席最后一排座位)的聲壓級.7.某房間大小為6×7×3m3 墻壁、天花板和地板在1KHz的吸聲系數分別為0.06、0.07、0.07,若在天花板上安裝一種1KHz吸聲系數為0.8的吸聲貼面天花板,求該頻帶在吸聲處理前后的混響時間及處理后的吸聲降噪量.2解:由公式圓孔等邊三角形排列時,，P=0.0191代入上式有：因為d=0.005m.故求得B=34.45mm3 解：由1公式和圓孔正方形排列時，公式有：P=3.14×82/(4×202)=12.56%f0=340/(2×3.14)×sqrt(0.1256/(0.1(0.004+0.8

19、15;0.008)=595Hz6解：由公式,Q=2Lw=10lg(340×10-6/10-12)=85.3dB求得R=6270×0.232/(1-0.232)=1894.06Lp= 85.3-26.54=58.76dB7m3m6m7解：由公式 or 4mV在房間小時可忽略吸聲處理前=(2×(6+7)×3×0.06+6×7×0.07+6×7×0.07)/( 2×(6+7)×3+2×6×7) =0.0652T60= (0.161×7×6×3

20、)/-162×ln(1-0.0652) = 1.86秒吸聲處理后=(2×(6+7)×3×0.06+6×7×0.07+6×7×0.8)/( 2×(6+7)×3+2×6×7)= 0.2544T60= (0.161×7×6×3)/-162×ln(1-0.2544)=0.426秒吸聲降噪量為:由公式故代入得:吸聲降噪量為6.4dB8. 某車間幾何尺寸為25×10×4m3,室內中央有一無指向性聲源,測得1000Hz時室內混響時

21、間為2S, 距聲源10m的接收點處該頻率的聲壓級為87dB,現擬采用吸聲處理,使該噪聲降為81dB,試問該車間1000Hz的混響時間應降為多少?并計算室內應達到的平均吸聲系數.9.有一個房間大小為4×5×3m3,500Hz時地面吸聲系數為0.02,墻面吸聲系數為0.05,平頂吸聲系數為0.25,求總吸聲量和平均吸聲系數.10.某車間地面中心處有一聲源,已知500Hz的聲功率為90dB,該頻率房間常數為50m2,求距聲源10m處之聲壓級.8解:由公式得方程87-81=10lg(2/T2) => T2=0.5S又由公式得方程0.5=0.161×(25×

22、10×4)/25×10×2+(25+10)×2×4×=> =0.4139解:總吸聲量為A=0.02×4×5+0.25×4×5+0.05×(4+5)×2×3 = 8.1m2平均吸聲系數=A/S總=8.1/(4×5×2+(4+5)×2×3)=0.08610解:由公式Lp=90+10×lg2/(4×3.14×102)+4/50=90-10.88=79.12dB11.某車間內,設備噪聲的特性在500

23、Hz附近出現一峰值,現使用4mm厚的三夾板做穿孔板共振吸聲結構,空腔厚度允許有10cm,試設計結構的其它參數(穿孔按三角形排列)。12某混響室容積為94.5m3, 各壁面均為混凝士，總面積為127.5m2, 試計算對于250Hz聲音的混響時間。（設空氣溫度為20，相對濕度為50%）11解：由公式討論1）設計三夾板面穿孔孔徑為5mm，空腔厚度為10cm時, 穿孔率P為6.82%與按三角形排列時公式得B=1.84cm2) 設計三夾板面穿孔孔徑為10mm，空腔厚度為10cm時, 穿孔率P為10.24%與按三角形排列時公式得B=2.95cm12解:由公式或公式混凝士在250Hz的吸聲系數為0.01T=

24、11.93秒或T=11.87秒P145習題第8章 隔聲技術1試計算以下構件的平均隔聲量與臨界吻合頻率：（1）20cm厚的混凝土墻；（2）1mm厚的鋼板。（已知：20cm厚的混凝土墻m=160Kg/m2; 1mm厚的鋼板m=7.8kg/m2）（吻合頻率：玻璃fc =12240/t鋼板 fc =12650/t鋁板 fc =12810/t鋼筋磚 fc =20190/t膠合板 fc =21950/t磚 fc =22480/t加氣磚 fc =41260/tt為厚度，單位：mm)解：由公式（1）20cm厚的混凝土墻的平均隔聲量為13.5×lg160+14=43.76dB臨界吻合頻率為20190/

25、200=100Hz（2）1mm厚的鋼板的平均隔聲量為13.5×lg7.8+14=26.04dB臨界吻合頻率為12560/1=12560Hz2.某一隔聲墻面積12m2,其中門、窗所占的面積分別為2m2，3m2。設墻、門、窗的隔聲量分別為50、20和15dB，求該隔聲墻的平均隔聲量。解：由公式故平均隔聲量為10lg12/(7×10-0.1×50+ 2×10-0.1×20+ 3×10-0.1×15)=20.19dB3.某隔聲間有一面積為20 m2的墻與噪聲源相隔，該墻透射系數為10-5，在該墻上開一個面積為2 m2的門，其透射系數

26、為10-3，并開一面積為3 m2的窗，透射系數也為10-3，求該組合墻的平均隔聲量。解：由公式墻的隔聲量為50dB,門的隔聲量為30dB,窗的隔聲量為30dB.再由上題公式計算，則組合墻的平均隔聲量為10lg20/(15×10-0.1×50+ 2×10-0.1×30+ 3×10-0.1×30)=35.9dB4為隔離強噪聲源，某車間用一道隔墻將車間分成兩部分，墻上裝一3mm厚的普通玻璃窗，面積占墻體的1/4，設墻體的隔聲量為45dB，玻璃窗的隔聲量為22dB，求該組合墻的隔聲量。解：由公式設組合墻的總面積為S則組合墻的隔聲量為10lgS

27、/(3/4×S×10-0.1×45+ 1/4×S×10-0.1×22)=28dB第6題某尺寸為4.4×4.5×4.6m3的隔聲罩,在2KHz倍頻程的插入損失為30dB,罩頂底部和壁面的吸聲系數分別為0.9,0.1和0.5,試求罩殼的平均隔聲量.解:依據公式已知:TL0=？dB; TL理=30=4.4×4.5×0.9+4.4×4.5×0.1+(4.4+4.5)×2×4.6×0.5/ 4.4×4.5×2+(4.4+4.5)

28、5;2×4.6=0.5代入公式有TL理=TL0+10lg0.5=>TL0=33dB第九章 消聲器1. 一單管式消聲器,有效通道為200mm，用超細玻璃棉制成吸聲襯里，其吸聲系數如下表所列，消聲器長度為1m,求其消聲量。fc/Hz631252505001000200040008000N0.200.330.700.670.760.730.800.78()消聲系數0.30.41.01.01.11.11.21.2LAi6820202222242416解: 依據吸聲系數查得消聲系數，再由公式可算得各倍頻程消聲系數(第4列)。又依據高頻失效頻率公式:算得f上=3145Hz當頻率高于失效頻率

29、時，又由公式：8KHz時，R=2/3R=16dB2. 一長為1米外形直徑為380毫米的直管式阻性消聲器，內壁吸聲層采用厚為100毫米，容重為20Kg/m3的超細玻璃棉。試確定頻率大于250Hz的消聲量。解：由課本表7-2查得厚為100毫米，容重為20Kg/m3的超細玻璃棉250-4000Hz倍頻程上的消聲系數如下表,又查表9-2得第3行:fc/Hz125250500100020004000N0.250.600.850.870.870.85()消聲系數0.3111.31.31.31.3LAi6.8922.228.828.828.828.8或fc/Hz125250500100020004000N0

30、.250.600.850.870.870.85()消聲系數0.30.91.31.31.31.2LAi6.892028.828.828.826.6消聲器有效通道直徑D為:380-2×100=180mm=0.18m由公式可算得第4行.又由公式f上=3494Hz3.設計同一種吸聲材料襯貼的消聲管道，管道截面積2000cm2，當截面形狀分別為圓形、正方形和1：5及2：3兩種矩形時，試問哪種截面形狀的聲音衰減最大？哪種最小？兩者相差多少？1 圓形：D=0.5mP=D=1.58m,S=0.2m22.正方形:設邊長為a,則a2=0.2,a=0.447m周長P=4a,P=1.788m,代入公式，3.1:5矩形:設矩形寬為a,則長為5a,5a2=0.2, a=0.2m, 周長P=2×(a+5a)=12a=2.4m代入公式，4. 2:3矩形:設矩形寬為2a,則長為3a,6a2=0.2,a=0.1826m,周長P=2×(2a+3a)=10a=1.826m代入公式，5.1:5矩形聲音衰弱量最大,園形最小,兩者相