声屏障原理

  声屏障是用来遮挡声源和接收点之间直达声的措施。
  这种用屏障隔声的办法, 对高频声 最为有效,而降低高频声,人的主观感觉也最为明显。

  当声源与受声者之间没有障碍物时,声波由声源车辆直接传到受声点。当声源与受声者之间设置了声屏障以后,声波从声源到受声点的传播就变成了越过屏障顶部的绕射,穿过声 屏障的透射以及声波遇到屏障后的反射路径。

  声屏障的作用就是阻挡 直达声, 隔离透射声, 并使绕射声有足够的衰减。当声波撞击到声屏障的壁面上时,在声屏障的边缘产生绕射(衍 射)现象。顶部绕射到受声者,而在屏障背后形成声波绕射区和声波直达区(声照区)。位于声影区内的受声者感到比未设置声屏障时的噪声级有了明显的衰减,这就是声屏障降噪的基本原理。位于声影区的受声点接受到的声级,比位于声照区与声源距离相同的受声点接受到的噪声级低, 此降低量被称为声屏障的绕射降噪量, 它取决于绕射角的大小绕射角愈大, 声屏障 的声衰减愈大,效果愈好。因此, 增加声屏障的高度, 或使声屏障接近声源或受声点,可使绕射角增大。

  声音的传播除绕过声屏障到达受声点外,还可能穿过声屏障到达受声者, 这就是声波的透射。声波穿过屏障的透射量决定于声波的频谱, 也与材料的强度与刚度等因素有关。一般 以透射损失来评价材料阻止噪声透射的能力,习惯上也称隔声量。 空气中传播的声波到达声屏障时, 由于两种媒质的特性阻抗不同, 就会产生声反射。若由声源发出的噪声又经声屏障反射回声源, 使得受声者处的噪声降低, 但是会使声源同侧的受声者例如列车中的旅客等受到更大的噪声干扰。

  另一方面, 声波遇到声屏障后反射回来, 再被车体反射后到达受声者, 就会使声屏障的降噪效果下降。由反射声而引起的声屏障降噪效果下降的降低量通常被称为反射降低量, 它 取决于受声点的高度、声屏障的高度、高架桥的宽度, 受声点至轨道及屏障的距离以及屏障的材料。因此, 为了减少反射声的影响, 应在屏障内侧安装吸声材料, 使声屏障具有一定的 吸声能力这样由车体再反射到受声者的噪声就能得到一定的衰减, 同时也使声源同侧受声 者的噪声有所衰减。

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