專利名稱：結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噪聲控制領(lǐng)域，尤其涉及一種選擇降噪手段的方法。
背景技術(shù)：
設(shè)備運(yùn)行時(shí)不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定強(qiáng)度的噪聲，噪聲污染會(huì)干擾他人正常工作、 生活，并會(huì)造成煩惱、激動(dòng)、易努、甚至失去理智等心理影響?，F(xiàn)在人們都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了噪聲 的危害，所以各國(guó)都對(duì)噪聲制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)設(shè)備上也都進(jìn)行了降噪處理，但是現(xiàn)有 的噪聲工程師一般都是憑借工程經(jīng)驗(yàn)采取相應(yīng)的措施以進(jìn)行噪聲控制，并沒(méi)有對(duì)噪聲進(jìn)行 分類，以便于使用針對(duì)性的降噪策略，提高噪聲控制的效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方 法，該方法在不影響結(jié)構(gòu)傳遞噪聲的前提下對(duì)聲源的結(jié)構(gòu)透射噪聲和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲進(jìn)行分 離，精確分辨出噪聲的構(gòu)成，以準(zhǔn)確選擇所采用的降噪手段，提高降噪效果。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，包括以下 步驟
步驟一、在噪聲源設(shè)備附近設(shè)置聲學(xué)測(cè)量?jī)x器，準(zhǔn)備兩塊不同的隔聲材料，并將 噪聲源發(fā)出的噪聲定義分為結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲，結(jié)構(gòu)傳遞噪聲聲能量為
^、結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量為巧；
步驟二、直接測(cè)量噪聲源發(fā)出的原始噪聲聲功率級(jí)Art ；
步驟三、選取兩塊隔聲材料后分別進(jìn)行如下操作，將一塊隔聲材料隔擋在噪聲源與聲 學(xué)測(cè)量?jī)x器之間后用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到第一噪聲聲功率級(jí)Art，將另一塊隔聲材料隔
擋在噪聲源與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器之間后用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到第二噪聲聲功率級(jí),將兩 塊隔聲材料順次同時(shí)隔擋在噪聲源與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器之間后用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到綜合 噪聲聲功率級(jí)4.3 ；
步驟四、由！《、^^、^^、^^通過(guò)公式(ι)計(jì)算可得原始噪聲聲能量Wtl、第一噪聲聲能 量W1、第二噪聲聲能量W2、綜合噪聲聲能量W3 ；
FZl=IO^fl0 (i=0、l、2、3)(1)
并計(jì)算得到三次安放隔聲材料時(shí)的噪聲聲能量插入損失Di、D2、D3 ；
式中為原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量
將式(2)帶入上式(3)可得到 還包括選擇降噪手段的步驟，步驟五、計(jì)算原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量JTi0在原始噪 聲聲能量巧中所占的比重，當(dāng)&所占比重小于50%時(shí)主要采用優(yōu)化噪聲源設(shè)備的結(jié)構(gòu)降
低噪聲，當(dāng)？仏所占比重大于50%時(shí)主要采用對(duì)噪聲源設(shè)備隔聲的手段降低噪聲。所述的聲學(xué)測(cè)量?jī)x器為聲級(jí)計(jì)或聲強(qiáng)計(jì)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，該方法在不影響結(jié)構(gòu)傳遞噪聲 的前提下對(duì)聲源的結(jié)構(gòu)透射噪聲和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲進(jìn)行分離，精確分辨出噪聲的構(gòu)成，以準(zhǔn) 確選擇所采用的降噪手段，提高降噪效果。
圖1為封閉結(jié)構(gòu)中的噪聲源傳播噪聲示意圖2為實(shí)施例1中汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)駕駛室的噪聲傳播示意圖1、2中波紋圖形為結(jié)構(gòu)透射噪聲、箭頭圖形為結(jié)構(gòu)傳遞噪聲；
圖3a為初始聲能傳遞示意圖3b為第一塊隔聲材料隔擋后的聲能傳遞示意圖3c為第二塊隔聲材料隔擋后的聲能傳遞示意圖3d為兩塊隔聲材料都隔擋后的聲能傳遞示意圖中1噪聲源、2發(fā)動(dòng)機(jī)、31第一隔聲材料、32第二隔聲材料、4外殼。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。實(shí)施例1
在本發(fā)明中將噪聲在傳遞過(guò)程中通過(guò)空氣作為介質(zhì)直接透射將聲能量傳遞到外界的 噪聲定義為結(jié)構(gòu)透射噪聲；將與噪聲源聯(lián)接的固體介質(zhì)傳遞到外界的噪聲定義為結(jié)構(gòu)傳遞噪聲。
4
如圖1所示，在一個(gè)封閉結(jié)構(gòu)中的噪聲源向外傳遞噪聲時(shí)可將該噪聲分成結(jié)構(gòu)透 射噪聲和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲兩類，這兩類噪聲的產(chǎn)生原因和消音方法不同，在進(jìn)行降噪處理時(shí) 只有正確區(qū)分出了這兩類噪聲各自所占的比重，才能選出最合適的降噪手段，事半功倍。一種結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，包括以下步驟
步驟一、在噪聲源設(shè)備附近設(shè)置聲學(xué)測(cè)量?jī)x器，準(zhǔn)備兩塊不同的隔聲材料，并將噪聲源 發(fā)出的噪聲定義分為結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲，結(jié)構(gòu)傳遞噪聲聲能量為》;、結(jié)構(gòu)透射
噪聲聲能量為M ；所述的聲學(xué)測(cè)量?jī)x器為聲級(jí)計(jì)、聲強(qiáng)計(jì)或其它可用于測(cè)量噪聲的分析儀 等。在本實(shí)施例中選用的是丹麥B&K公司3560C型號(hào)的PULSE多分析系統(tǒng)。步驟二、如圖3a所示，噪聲源設(shè)備發(fā)出的初始噪聲聲能量W經(jīng)噪聲源自身隔聲后
由聲學(xué)測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量得到原始噪聲聲功率級(jí)4·。；
步驟三、分別進(jìn)行如下操作，如圖3b所示，在外殼4外部緊貼外殼4設(shè)置第一隔聲材料 31，第一隔聲材料31隔擋在噪聲源1與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器之間，并用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到第
一噪聲聲功率級(jí)Iwl ；如圖3c所示，在外殼4內(nèi)部緊貼外殼4設(shè)置第二隔聲材料32，第二隔
聲材料32隔擋在噪聲源與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器之間，并用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到第二噪聲聲功
率級(jí)；如圖3d所示，在外殼4外部緊貼外殼4設(shè)置第一隔聲材料31，在外殼4內(nèi)部緊貼
外殼4設(shè)置第二隔聲材料32，將第一、二隔聲材料31、32順次隔擋在噪聲源與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器
之間，并用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到綜合噪聲聲功率級(jí)；選用隔聲材料對(duì)噪聲源進(jìn)行隔
聲時(shí)應(yīng)盡量確保隔聲材料不影響原噪聲源自身的隔聲特性。步驟四、由I1ri^iwl、Art、通過(guò)公式(1)計(jì)算可得原始噪聲聲能量Wtl、第一噪聲 聲能量W1、第二噪聲聲能量W2、綜合噪聲聲能量W3 ；
(1)
由能量守恒，可知『0=U 在本發(fā)明的方法中噪聲源設(shè)備的結(jié)構(gòu)一直無(wú)變化，所以 結(jié)構(gòu)傳遞噪聲聲能量巧為定值。并計(jì)算得到三次安放隔聲材料時(shí)的噪聲聲能量插入損失Dp D2, D3 ；因該損失全都 是由結(jié)構(gòu)透射噪聲的損失產(chǎn)生的，所以有
將公式(6)代入公式(5)可得到
式中-JKo為原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量又因?yàn)橥瑫r(shí)使用隔聲材料時(shí)對(duì)隔聲作用不存在耦合關(guān)系，所以有 Dz= D1 + D2(3)
將式(2)帶入上式(3)可得到原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量,λ為
,JWd-W1MW0-W2+) m W0-W1-W^W3w
原始結(jié)構(gòu)傳遞噪聲聲能量％為
Wv = Wii -Wi0
步驟五、計(jì)算原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量^在原始噪聲聲能量巧中所占的比重，當(dāng)％ 所占比重小于50%時(shí)主要采用優(yōu)化噪聲源設(shè)備的結(jié)構(gòu)或采取/加強(qiáng)隔振措施以降低噪聲， 當(dāng)所占比重大于50%時(shí)主要采用對(duì)噪聲源設(shè)備增加隔聲(如加大隔聲層厚度、增加一 層隔聲材料、將隔聲材料更換成高密度材料和/或敷設(shè)吸聲材料等)的手段以降低噪聲。原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量,Λ的比重為
Wt0
^Tira. λ = '“；................................................X1 ◎◎
^ο + Κ)
當(dāng)與· >50%時(shí)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)透射噪聲為主要噪聲源；反之與_ <50%時(shí)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)傳遞噪 聲為主要噪聲源。在實(shí)際工作中，如圖2所示，對(duì)汽車的駕駛室進(jìn)行噪聲分離時(shí)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)2是主 要的噪聲振動(dòng)源之一，一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)2發(fā)出的結(jié)構(gòu)噪聲(振動(dòng))通過(guò)懸置到車架，以振動(dòng)傳 遞的形式激勵(lì)駕駛室周壁，向駕駛室輻射噪聲，這部分即為結(jié)構(gòu)傳遞噪聲；另一方面發(fā)動(dòng)機(jī) 2發(fā)出的空氣噪聲直接透射到駕駛室內(nèi)，這部分即為結(jié)構(gòu)透射噪聲。使用本發(fā)明的方法檢測(cè) 到某一車輛駕駛員耳旁噪聲為73dB (A)，計(jì)算求得其中結(jié)構(gòu)透射噪聲約占1/4，結(jié)構(gòu)透射 噪聲約占3/4 ；針對(duì)該車結(jié)構(gòu)透射噪聲為主選用的降噪方案為在發(fā)動(dòng)機(jī)和駕駛室之間增加 了一層隔聲材料；再次使用本發(fā)明的方法檢測(cè)到該車輛駕駛員耳旁噪聲為69dB(A)，計(jì)算 求得其中結(jié)構(gòu)透射噪聲約占2/3，結(jié)構(gòu)透射噪聲約占1/3 ；針對(duì)此時(shí)該車結(jié)構(gòu)傳遞噪聲為 主選用的降噪方案為優(yōu)化懸置結(jié)構(gòu)和參數(shù)。第3次使用本發(fā)明的方法檢測(cè)到該車輛駕駛員 耳旁噪聲為67. 5dB(A),計(jì)算求得其中結(jié)構(gòu)透射噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲約各占1/2?？偨翟肓?約5. 5 dB (A)，降噪效果理想。
權(quán)利要求
一種結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，包括以下步驟步驟一、在噪聲源設(shè)備附近設(shè)置聲學(xué)測(cè)量?jī)x器，準(zhǔn)備兩塊不同的隔聲材料，并將噪聲源發(fā)出的噪聲定義分為結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲，結(jié)構(gòu)傳遞噪聲聲能量為 、結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量為；步驟二、直接測(cè)量噪聲源發(fā)出的原始噪聲聲功率級(jí)；步驟三、選取兩塊隔聲材料后分別進(jìn)行如下操作，將一塊隔聲材料隔擋在噪聲源與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器之間后用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到第一噪聲聲功率級(jí)，將另一塊隔聲材料隔擋在噪聲源與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器之間后用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到第二噪聲聲功率級(jí)，將兩塊隔聲材料順次同時(shí)隔擋在噪聲源與聲學(xué)測(cè)量?jī)x器之間后用聲學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量得到綜合噪聲聲功率級(jí)；步驟四、由、、、通過(guò)公式(1)計(jì)算可得原始噪聲聲能量W0、第一噪聲聲能量W1、第二噪聲聲能量W2、綜合噪聲聲能量W3； (i=0、1、2、3) (1)并計(jì)算得到三次安放隔聲材料時(shí)的噪聲聲能量插入損失D1、D2、D3 (2)式中為原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量D3 = D1 + D2 (3)將式(2)帶入上式(3)可得到 (4)。2010102287084100001dest_path_image002.jpg,2010102287084100001dest_path_image004.jpg,2010102287084100001dest_path_image006.jpg,2010102287084100001dest_path_image008.jpg,2010102287084100001dest_path_image010.jpg,2010102287084100001dest_path_image012.jpg,528953dest_path_image006.jpg,246373dest_path_image008.jpg,641583dest_path_image010.jpg,892173dest_path_image012.jpg,2010102287084100001dest_path_image014.jpg,2010102287084100001dest_path_image016.jpg,2010102287084100001dest_path_image018.jpg,2010102287084100001dest_path_image020.jpg,2010102287084100001dest_path_image022.jpg
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，其特征是還包括 選擇降噪手段的步驟，步驟五、計(jì)算原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量在原始噪聲聲能量巧中所占的比重，當(dāng),λ所占比重小于50%時(shí)主要采用優(yōu)化噪聲源設(shè)備的結(jié)構(gòu)降低噪聲，當(dāng)所占比重大于50%時(shí)主要采用對(duì)噪聲源設(shè)備隔聲的手段降低噪聲。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，其特征是所述的 聲學(xué)測(cè)量?jī)x器為聲級(jí)計(jì)或聲強(qiáng)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及噪聲控制領(lǐng)域，尤其涉及一種選擇降噪手段的方法。一種結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，包括以下步驟步驟一、在噪聲源設(shè)備附近設(shè)置聲學(xué)測(cè)量?jī)x器，準(zhǔn)備兩塊不同的隔聲材料；步驟二、直接測(cè)量噪聲源發(fā)出的原始噪聲聲功率級(jí)；步驟三、選用兩塊隔聲材料，分三次隔聲測(cè)量噪聲聲功率級(jí)；步驟四、計(jì)算得到原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量；步驟五、計(jì)算原始結(jié)構(gòu)傳遞噪聲聲能量和原始結(jié)構(gòu)透射噪聲聲能量在原始噪聲聲能量中所占的比重，選擇相應(yīng)的降噪手段。本發(fā)明結(jié)構(gòu)傳遞噪聲和結(jié)構(gòu)透射噪聲的分離方法，該方法在不影響結(jié)構(gòu)傳遞噪聲的前提下對(duì)聲源的結(jié)構(gòu)透射噪聲和結(jié)構(gòu)傳遞噪聲進(jìn)行分離，精確分辨出噪聲的構(gòu)成，以準(zhǔn)確選擇所采用的降噪手段，提高降噪效果。
文檔編號(hào)G10K11/16GK101901597SQ201010228708
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者葉懷漢, 蔡相儒, 袁衛(wèi)平, 顧慶 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司