《環(huán)境噪聲控制工程》復習題及參考答案一、填空題1.環(huán)境噪聲的物理特性包括________、________和________。（聲壓、頻率、頻譜）2.衡量聲音強弱的基本物理量是________，其單位為________。（聲壓、帕斯卡/Pa）3.人耳對聲音的主觀感受與________和________密切相關，其中________是最常用的評價量。（聲壓級、頻率、A聲級）4.噪聲控制的三要素是________、________和________。（聲源控制、傳播途徑控制、接收者保護）5.吸聲材料的吸聲性能通常用________表示，其值范圍為________。（吸聲系數、0~1）6.隔聲結構的隔聲性能常用________表示，單位為________，其值越大，隔聲效果________。（隔聲量、分貝/dB、越好）7.消聲器按工作原理可分為________、________、________和________四類。（阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合式消聲器、微穿孔板消聲器）8.環(huán)境噪聲標準中，《聲環(huán)境質量標準》（GB3096-2008）將聲環(huán)境功能區(qū)分為________類，其中2類區(qū)適用于________。（5、居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)）9.噪聲的頻譜分析中，倍頻程的中心頻率通常取________Hz、________Hz、________Hz等，共11個頻段。（31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000、16000，任填三個）10.聲波在空氣中傳播時的衰減包括________、________和________，其中________是主要衰減因素。（幾何發(fā)散衰減、空氣吸收衰減、附加衰減、幾何發(fā)散衰減）11.計權網絡中，________計權最接近人耳對噪聲的主觀感受，________計權用于測量高強度噪聲。（A、C）12.振動控制的主要方法包括________、________和________。（隔振、阻尼減振、動力吸振）13.混響時間的計算公式為________（賽賓公式），其中V為________，A為________。（T60=0.161V/A、房間體積、房間總吸聲量）14.城市區(qū)域環(huán)境噪聲測量時，網格法的測點應布設在每100m×100m網格的________，測量時間為________和________。（中心、晝間、夜間）15.管道噪聲控制中，常用的降噪措施包括________、________和________。（管道阻尼包扎、消聲器安裝、管道隔振）16.交通噪聲的主要來源是________、________和________，其中________是城市交通噪聲的主要貢獻者。（汽車、火車、飛機、汽車）17.工業(yè)噪聲中，機械噪聲的產生原因包括________、________和________。（機械撞擊、摩擦、旋轉部件不平衡）18.噪聲對人體的危害主要包括________、________和________。（聽力損傷、生理影響、心理影響）19.評價噪聲對語言干擾的指標是________，其值為________與________的差值。（語言干擾級、背景噪聲級、語言可懂度臨界值）20.環(huán)境噪聲監(jiān)測中，等效連續(xù)A聲級的計算公式為________，其物理意義是________。（Leq=10lg(1/T∫10^(0.1L(t))dt)、在相同時間內與非穩(wěn)態(tài)噪聲能量相等的連續(xù)穩(wěn)定噪聲的A聲級）二、選擇題（單選）1.以下關于聲壓級的描述，正確的是（）。A.聲壓級是聲壓的絕對值，單位為PaB.聲壓級為0dB時，人耳無法聽到任何聲音C.兩個聲壓級均為80dB的聲源疊加后，總聲壓級為83dBD.聲壓級與聲壓的平方成反比答案：C（解析：聲壓級疊加公式為L總=10lg(10^(L1/10)+10^(L2/10))，80dB+80dB=83dB）2.下列材料中，吸聲性能最好的是（）。A.大理石B.玻璃棉C.鋼板D.瓷磚答案：B（解析：玻璃棉為多孔吸聲材料，吸聲系數高；其他選項為剛性材料，吸聲系數低）3.阻性消聲器主要用于控制（）。A.低頻噪聲B.中頻噪聲C.高頻噪聲D.寬頻噪聲答案：C（解析：阻性消聲器通過吸聲材料吸收聲能，對高頻噪聲效果顯著）4.《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348-2008）中，3類區(qū)晝間噪聲限值為（）。A.55dB(A)B.60dB(A)C.65dB(A)D.70dB(A)答案：C（解析：3類區(qū)為工業(yè)集中區(qū)，晝間限值65dB(A)，夜間55dB(A)）5.下列措施中，屬于聲源控制的是（）。A.給機器安裝隔振墊B.對車間墻壁進行吸聲處理C.采用低噪聲風機替代高噪聲風機D.為工人配備耳塞答案：C（解析：聲源控制是從噪聲產生根源降低噪聲，如選用低噪聲設備）6.混響時間過長的房間，會導致（）。A.直達聲增強B.反射聲減弱C.語言清晰度下降D.噪聲衰減加快答案：C（解析：混響時間過長時，反射聲與直達聲疊加，導致聲音模糊，語言清晰度降低）7.聲波在空氣中傳播時，頻率越高，（）。A.空氣吸收衰減越小B.幾何發(fā)散衰減越大C.空氣吸收衰減越大D.傳播速度越慢答案：C（解析：空氣吸收衰減與頻率的平方成正比，高頻噪聲衰減更快）8.下列振動控制方法中，屬于主動控制的是（）。A.安裝橡膠隔振器B.施加阻尼材料C.采用電子反饋系統(tǒng)抵消振動D.調整設備轉速避開共振頻率答案：C（解析：主動控制通過外部能量輸入抵消振動，電子反饋系統(tǒng)屬于此類）9.交通噪聲中，輪胎與路面的摩擦噪聲主要產生于（）。A.低速行駛時B.中速行駛時C.高速行駛時D.所有車速下答案：C（解析：高速行駛時，輪胎與路面的摩擦加劇，是主要噪聲源）10.某車間內有兩臺設備，聲壓級分別為85dB(A)和88dB(A)，疊加后的總聲壓級約為（）。A.88dB(A)B.89dB(A)C.90dB(A)D.91dB(A)答案：B（解析：計算10^(85/10)=3.16×10^8，10^(88/10)=6.31×10^8，總和為9.47×10^8，取對數10lg(9.47×10^8)=89.76≈90dB(A)，但實際更接近89dB(A)，因88dB比85dB高3dB，疊加后增加約1dB，故總聲壓級為89dB(A)）三、簡答題1.簡述環(huán)境噪聲的特點及危害。答：環(huán)境噪聲的特點包括：①感覺公害：噪聲的危害取決于人的主觀感受；②局限性和分散性：噪聲影響范圍有限，聲源分布分散；③暫時性：噪聲源停止后，污染立即消失。危害包括：①聽力損傷：長期暴露于85dB(A)以上噪聲可導致噪聲性耳聾；②生理影響：引發(fā)心血管疾病、內分泌失調等；③心理影響：造成煩躁、注意力不集中；④對語言交流的干擾：影響信息傳遞效率；⑤對動物和建筑物的影響：干擾動物行為，長期振動可能損壞建筑結構。2.比較吸聲降噪與隔聲降噪的原理及適用場景。答：吸聲降噪原理：通過吸聲材料或結構吸收聲能，減少反射聲，降低房間內混響聲級。適用場景：混響場明顯的房間（如車間、禮堂），當直達聲占主導時效果有限。隔聲降噪原理：通過隔聲結構（如墻、門窗）阻擋聲波傳播，利用材料的質量、剛度和阻尼特性反射或消耗聲能。適用場景：需要隔離不同空間噪聲的場合（如設備機房與辦公室的分隔）。3.阻性消聲器與抗性消聲器的工作原理及優(yōu)缺點。答：阻性消聲器：利用吸聲材料（如玻璃棉）吸收聲能，將聲能轉化為熱能。優(yōu)點：對高頻噪聲消聲效果好，結構簡單；缺點：對低頻噪聲效果差，耐高溫、耐腐蝕性差?？剐韵暺鳎和ㄟ^改變管道截面或設置共振腔，利用聲阻抗失配反射聲波，消耗聲能。優(yōu)點：對低頻噪聲效果好，耐高溫、耐腐蝕；缺點：消聲頻帶窄，結構復雜。4.簡述環(huán)境噪聲監(jiān)測的主要內容及測點選擇原則。答：主要內容：①聲環(huán)境質量監(jiān)測（區(qū)域、交通、功能區(qū)）；②污染源監(jiān)測（工業(yè)、建筑施工、交通噪聲源）；③敏感目標監(jiān)測（學校、醫(yī)院周邊）。測點選擇原則：①代表性：覆蓋主要噪聲源和敏感區(qū)域；②穩(wěn)定性：避開臨時聲源和反射面（如墻壁距離≥1m）；③規(guī)范性：按標準（如GB3096）要求，區(qū)域監(jiān)測采用網格法（100m×100m網格中心），交通監(jiān)測在道路兩側距路沿20m處。5.振動控制的主要技術措施有哪些？舉例說明。答：①隔振：通過隔振器（如橡膠墊、彈簧）減少振動傳遞，例：設備與基礎之間安裝隔振墊，降低振動向地面?zhèn)鞑ィ虎谧枘釡p振：在振動部件表面涂覆阻尼材料（如瀝青），將振動能轉化為熱能，例：管道表面包裹阻尼層，減少管道振動噪聲；③動力吸振：附加一個質量-彈簧系統(tǒng)，與原系統(tǒng)共振，吸收振動能量，例：機床安裝動力吸振器，抵消高頻振動；④主動控制：通過傳感器和執(zhí)行器實時反饋并抵消振動，例：精密儀器使用電子主動隔振系統(tǒng)。6.簡述《聲環(huán)境質量標準》（GB3096-2008）的功能區(qū)分類及對應限值。答：功能區(qū)分為5類：0類區(qū)：康復療養(yǎng)區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域，晝間50dB(A)，夜間40dB(A)；1類區(qū)：以居民住宅、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育為主的區(qū)域，晝間55dB(A)，夜間45dB(A)；2類區(qū)：居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)，晝間60dB(A)，夜間50dB(A)；3類區(qū)：工業(yè)集中區(qū)，晝間65dB(A)，夜間55dB(A)；4類區(qū)：交通干線兩側區(qū)域，4a類（高速公路、一級公路等）晝間70dB(A)，夜間55dB(A)；4b類（鐵路干線兩側）晝間70dB(A)，夜間60dB(A)。7.如何通過頻譜分析確定噪聲的主要頻率成分？其對噪聲控制有何意義？答：頻譜分析方法：使用頻譜分析儀將噪聲信號分解為不同頻率的分量，繪制頻譜圖（頻率-聲壓級曲線）。主要步驟：①采集噪聲信號；②進行快速傅里葉變換（FFT）；③繪制倍頻程或1/3倍頻程頻譜。意義：①確定噪聲的主導頻率（如低頻、中頻、高頻），為選擇控制措施提供依據（如低頻噪聲需用抗性消聲器，高頻噪聲用阻性消聲器）；②識別噪聲源類型（如機械撞擊多為寬頻，旋轉機械多為離散頻率）；③評估降噪措施的針對性（如吸聲材料對高頻有效，對低頻無效）。8.簡述聲壓級疊加與衰減的計算方法。答：聲壓級疊加：對于n個獨立聲源，總聲壓級L總=10lg(Σ10^(Li/10))（Li為各聲源聲壓級）。若兩個聲源聲壓級差ΔL≥10dB，可忽略較小聲源，總聲壓級≈較大聲源聲壓級；若ΔL=3dB，總聲壓級=較大聲源聲壓級+1dB。聲壓級衰減：①幾何發(fā)散衰減：點聲源在自由場中，距離r處的聲壓級L(r)=L(r0)-20lg(r/r0)（r0為參考距離）；線聲源（如公路）衰減為L(r)=L(r0)-10lg(r/r0)；面聲源近距離無衰減，遠距離按點聲源衰減。②空氣吸收衰減：L_air=α(r-r0)（α為空氣吸收系數，與頻率、濕度有關）。③附加衰減：包括屏障、綠化等引起的衰減，需查表或經驗公式計算。9.工業(yè)企業(yè)噪聲控制的工程措施有哪些？答：①聲源控制：選用低噪聲設備（如低噪聲風機、電機）；改進工藝（如焊接代替鉚接）；降低機械振動（如動平衡校正）。②傳播途徑控制：設置隔聲罩（全封閉或局部封閉）；安裝消聲器（如風機進排氣口）；車間內吸聲處理（墻面、頂棚鋪設吸聲材料）；管道阻尼包扎（減少管道振動噪聲）。③接收者保護：為工人配備耳塞、耳罩（降噪15~30dB）；設置隔聲操作室（室內噪聲≤75dB(A)）。10.簡述交通噪聲的主要控制措施。答：①聲源控制：改進車輛設計（如低噪聲輪胎、優(yōu)化發(fā)動機結構）；限制超載、超速；推廣電動汽車（無發(fā)動機噪聲）。②傳播途徑控制：設置聲屏障（直立式、倒L式，降噪5~15dB）；道路兩側綠化（寬30m林帶可降噪5~10dB）；鋪設低噪聲路面（如多孔瀝青路面，降低輪胎-路面噪聲）。③管理措施：劃定禁鳴區(qū)域；優(yōu)化交通流量（減少擁堵時的急加速、剎車噪聲）；合理規(guī)劃道路與敏感目標的距離（如學校、居民區(qū)遠離交通干線）。四、計算題1.某車間內有三臺設備，聲壓級分別為80dB(A)、83dB(A)和86dB(A)，計算疊加后的總聲壓級。解：根據聲壓級疊加公式：L總=10lg(10^(80/10)+10^(83/10)+10^(86/10))計算各聲源的聲壓平方比：10^(80/10)=10^8=10000000010^(83/10)=10^8.3≈200000000（精確值：10^8×10^0.3≈10^8×2=2×10^8）10^(86/10)=10^8.6≈400000000（10^8×10^0.6≈10^8×3.98≈3.98×10^8）總和=1×10^8+2×10^8+3.98×10^8=6.98×10^8L總=10lg(6.98×10^8)=10×(8+lg6.98)=10×(8+0.844)=88.44dB(A)≈88.4dB(A)2.某點聲源在距離1m處的聲壓級為90dB(A)，求距離5m處的聲壓級（忽略空氣吸收衰減）。解：點聲源幾何發(fā)散衰減公式為L(r)=L(r0)-20lg(r/r0)已知r0=1m，L(r0)=90dB(A)，r=5mL(5)=90-20lg(5/1)=90-20×0.69897≈90-13.98≈76.02dB(A)3.某隔聲墻的隔聲量為30dB，墻面積為10m2，墻兩側房間的吸聲量分別為A1=20m2（賽賓）和A2=50m2（賽賓），計算通過隔墻的噪聲級差（傳聲損失）。解：噪聲級差D=L1-L2=R+10lg(A2/S)（R為隔聲量，S為墻面積）代入數據：D=30+10lg(50/10)=30+10lg5≈30+6.99≈36.99dB4.某車間混響時間為5s，房間體積為500m3，若要將混響時間降至3s，需增加多少吸聲量？（賽賓公式：T60=0.161V/A）解：原吸聲量A1=0.161V/T1=0.161×500/5=16.1m2（賽賓）目標吸聲量A2=0.161×500/3≈26.83m2（賽賓）需增加的吸聲量ΔA=A2-A1≈26.83-16.1=10.73m2（賽賓）5.某工人在85dB(A)環(huán)境中工作4小時，在90dB(A)環(huán)境中工作2小時，在80dB(A)環(huán)境中工作2小時，計算其8小時等效連續(xù)A聲級（Leq）。解：Leq=10lg[(4×10^(0.1×85)+2×10^(0.1×90)+2×10^(0.1×80))/8]計算各部分：4×10^8.5=4×3.162×10^8≈1.265×10^92×10^9=2×1×10^9=2×10^92×10^8=2×1×10^8=2×10^8總和=1.265×10^9+2×10^9+0.02×10^9≈3.285×10^9Leq=10lg(3.285×10^9/8)=10lg(4.106×10^8)=10×(8+lg4.106)=10×(8+0.613)=86.13dB(A)≈86.1dB(A)五、案例分析題案例1：某機械加工廠噪聲控制工程某機械加工廠車間內有3臺沖床（單臺聲壓級95dB(A)）、2臺車床（單臺聲壓級85dB(A)），車間尺寸為20m×15m×5m（長×寬×高），混響時間為6s，廠界外10m處為居民住宅（1類聲環(huán)境功能區(qū)）。監(jiān)測顯示，車間外1m處噪聲級為85dB(A)，居民住宅處噪聲級為65dB(A)（夜間），超過1類區(qū)夜間45dB(A)的限值。問題：（1）分析車間內噪聲超標的主要原因；（2）提出車間內噪聲控制的具體措施；（3）提出廠界外居民住宅噪聲控制的補充措施。參考答案：（1）主要原因：①聲源強：沖床聲壓級高（95dB(A)），3臺疊加后總聲壓級約99.8dB(A)（計算：10lg(3×10^9.5)=10lg(3×3.16×10^9)=10lg(9.48×10^9)=99.77dB(A)）；②混響時間長（6s），反射聲加劇了車間內噪聲；③隔聲措施不足：車間墻體、門窗隔聲量低，導致噪聲外傳。（2）車間內控制措施：①聲源控制：對沖床進行降噪改造（如安裝緩沖裝置、使用低噪聲模具）；對車床進行動平衡校正，降低振動噪聲。②傳播途徑控制：在車間墻面、頂棚鋪設玻璃棉吸聲板（吸聲系數0.8），降低混響時間（原吸聲量A=0.161V/T=0.161×1500/6=40.25m2，增加吸聲材料后A’=0.161×1500/3=80.5m2，需增加吸聲量40.25m2）；為沖床設置局部隔聲罩（隔聲量30dB，罩內吸聲處理），降低直達聲傳播。③接收者保護：為操作工人配備降噪耳塞（降噪20dB），設置隔聲操作室（室內噪聲≤75dB(A)）。（3）廠界外控制措施：①建設聲屏障：在廠界與居民住宅之間設置直立式聲屏障（高度5m，長度覆蓋車間主要聲源方向），降噪約10dB（居民處噪聲降至65-10=55dB(A)，仍超標）；②優(yōu)化綠化：在聲屏障與住宅間種植寬30m的喬木+灌木綠化帶（降噪5-10dB），總降噪約15-20dB，居民處噪聲降至65-15=50dB(A)（接近1類區(qū)夜間45dB(A)限值）；③調整生產時間：夜間減少沖床運行，僅保留車床作業(yè)（2臺車床疊加聲壓級88dB(A)，車間外1m處噪聲約75dB(A)，經距離衰減（10m處衰減20lg(10/1)=20dB），居民處噪聲75-20=55dB(A)，仍需結合聲屏障和綠化進一步降噪）；④加強墻體隔聲：對車間朝向居民的一側墻體進行隔聲改造（原隔聲量約30dB，改造后提升至40dB，車間外1m處噪聲降至85-10=75dB(A)，再經距離衰減和屏障作用達標）。案例2：城市道路噪聲控制某城市主干道車流量為5000輛/小時（小型車占80%，大型車占20%），小型車平均聲壓級70dB(A)（距路沿10m處），大型車平均聲壓級85dB(A)（距路沿10m處）。道路兩側30m處有一居民樓（1類聲環(huán)境功能區(qū)），監(jiān)測顯示居民樓窗外噪聲級為65dB(A)（晝間），超過1類區(qū)晝間55dB(A)的限值。問題：（1）計算該道路在距路沿10m處的等效連續(xù)A聲級（Leq）；（2）分析居民樓噪聲超標的原因；（3）提出針對性的降噪措施。參考答案：（1）等效連續(xù)A聲級計算：小型車流量：5000×80%=4000輛/小時，大型車：5000×20%=1000輛/小時。每輛車通過時間極短，可視為穩(wěn)態(tài)噪聲，Leq=10lg(4000×10^(0.1×70)+1000×10^(0.1×85))/3600（時間T=3600s）計算各部分：4000×10^7=4×10^3×10^7=4×10^101000×10^8.5=1×10^3×3.16×10^8=3.16×10^11總和=4×10^10+3.16×10^11=3.56×10^11Leq=10lg(3.56×10^11/3600)=10lg(9.89×10^7)=10×(7+lg9.89)=10×(7+0.995)=79.95dB(A)≈80dB(A)（距路沿10m處）（2）超標原因：①車流量大（5000輛/小時），大型車占比高（20%），大型車噪聲級高（85dB(A)）；②距離衰減不足：道路距居民樓30m，衰減量為20lg(30/10)=20lg3≈9.54dB，10m處80dB(A)，30m處約80-9.54=70.46dB(A)（實際監(jiān)測65dB(A)，可能因屏障或綠化部分衰減）；③聲環(huán)境功能區(qū)要求高（1類區(qū)晝間55dB(A)），現有措施無法滿足。（3）降噪措施：①聲源控制：推廣低噪聲輪胎（降低輪胎-路面噪聲5-10dB）；限制大型車夜間通行，晝間大型車限速（車速降低10km/h，噪聲降低2-3dB）；②傳播途徑控制：設置倒L式聲屏障（高度6m，頂部向居民樓延伸2m，降噪15-20dB），30m處噪聲降至70.46-15=55.46dB(A)（達標）；③路面改造：鋪設多孔瀝青路面（降低輪胎噪聲3-5dB），總降噪量增加至18-25dB，30m處噪聲降至70.46-20=50.46dB(A)（優(yōu)于標準）；④綠化隔離：在道路與居民樓間種植寬30m的喬灌混合林帶（降噪5-10dB），與聲屏障協同作用，確保噪聲達標；⑤規(guī)劃調整：未來新建居民樓需與道路保持50m以上距離（50m處衰減20lg(50/10)=13.98dB，10m處80dB(A)，50m處約66dB(A)，仍需聲屏障）。案例3：空調機房噪聲控制某商業(yè)綜合體空調機房內安裝2臺離心式風機（單臺聲壓級90dB(A)，頻率以中高頻為主），機房尺寸為10m×8m×4m，墻體為普通磚墻（隔聲量30dB），機房與辦公室僅一墻之隔（墻面積20m2）。辦公室內噪聲