复合QRD型轨道交通声屏障的设计及性能分析

低频噪声绕射问题是目前声屏障设计亟需解决的难题,随着数论扩散体的应用,出现了在声屏障上使用二次余数扩散体（Quadratic Residue Diffusers,QRD）的尝试。但是,由于环境的影响,其工程适用性并不强。以声学传播特性为基础,结合数论扩散体原理并考虑材料使用量提出了一种新型声屏障。用Lms.virtrual.lab软件,采用自动匹配层（Automatic Matched Layer,AML）有限元方法并考虑声振耦合,验证了其应用于轨道交通时优于扩散体复合T型声屏障及传统倒L声屏障的降噪性能,尤其在低频段降噪效果明显,有较高的工程适用性和现实意义。     

道路声屏障底部漏声问题的一种有效解决方法

详细分析了道路声屏障工程中常出现的声屏障底部漏声问题，并结合道路噪声特性，提出了一种专门用于解决这一问题的护栏声屏体技术。实例验证表明护栏声屏体使原有的道路声屏障的降噪量提高了3～4dB，能很好地解决道路声屏障底部安装缝隙的漏声问题，提高声屏障的整体降噪效果，同时也提升了道路声屏障的整体视觉效果。     

轨道交通桥梁低矮弧形声屏障降噪性能研究

以某城市轨道交通高架低矮弧形声屏障作为研究对象,分别选取有、无声屏障断面,开展列车通过时的噪声测试;基于有限元法、边界元法和统计能量分析法,建立轨道交通高架综合噪声预测模型并进行了试验验证。基于测试结果和预测结果,研究了城市轨道交通高架噪声的空间分布规律,分析了低矮弧形声屏障的降噪特性,探讨了低矮弧形声屏障对梁侧噪声分布的影响。研究结果表明：在无声屏障断面的情况下,轨面以下测点主要受低频桥梁结构噪声的影响,噪声随距离的衰减速度较慢,距离每增大一倍,噪声衰减约2.44 dB(A);轨面以上测点主要受高频轮轨噪声影响,噪声随距离的衰减速度较快,距离每增大一倍,噪声衰减约5.68 dB(A);低矮弧形声屏障对中高频噪声具有较好的降噪效果,但增大了低频噪声,这可能是由于声屏障的二次结构噪声辐射所导致的;低矮弧形声屏障在距离线路中心线7.5 m, 25 m处的插入损失分别约为5～8 dB(A)和2～6 dB(A);低矮弧形声屏障在梁侧插入损失约为4～6 dB(A),由于声屏障振动辐射二次结构噪声,桥梁跨中断面局部区域噪声增大。     

高速列车引起的环境噪声及声屏障测试分析

对武广客运专线上高速运行列车引起的环境噪声及声屏障降噪效果进行了实测,测得大量噪声数据.通过分析得到以下结论:高速列车的机车辐射噪声随列车速度的增大而增大;通过路基段时的辐射噪声为82.8～91.8 dB(A),通过桥梁段时为79.3～89.6 dB(A),随着桥梁和路基高度的逐渐增大,辐射噪声略有减小的趋势;噪声频率主要集中在低频段(f=40～80 Hz)和中频段(f=500～8 000 Hz),与桥梁区段相比,路基区段随频率的增加声能量衰减较为平缓.近期路基段铁路边界噪声值在60～65 dB(A),桥梁段为55～60dB(A);中期(2018年)边界噪声的预测噪声值较近期值有明显增大,最大值接近规范限值.路基声屏障降噪效果为6～8 dB(A),桥梁声屏障降噪效果为6～7 dB(A);声屏障越高降噪效果越明显,3.15 m高声屏障降噪效果较2.65 m高声屏障提升2 dB(A)左右.     

倒L型声屏障降噪效果试验与分析

运用多通道噪声测试分析系统,对倒L型声屏障进行降噪效果测试和分析,得出倒L型声屏障的插入损失与噪声频谱特性有关的结论,即声屏障对中高频声有较好的降噪效果,但对低频声降噪效果不明显.同时得知,距声屏障10m范围内,各测点的高度与声屏障的距离对声屏障的降噪效果影响不大.其研究结果对声屏障的降噪设计有较高的参考价值.     

声屏障缩尺模型试验研究

通过声屏障原型试验和声屏障模型试验结果对比分析,得出倒L型声屏障对低频声降噪效果不明显,对中、高频声有较好的降噪效果.在160Hz-4000Hz的频带范围内,声屏障原型试验和声屏障模型试验有较好的相关性,证明缩尺模型试验是开展降噪声屏障研究的有效方法,对今后开展降噪声屏障的设计和研究具有参考价值.     

铁路客运专线吸声式声屏障降噪研究

声屏障是隔断客运专线环境噪声传播途径的降噪方式之一,工程上常用的计算声屏障插入损失的方法是基于演算性质的方法,很难实现声屏障的精确设计。为了预测铁路客运专线声屏障的降噪效果,利用边界元法建立铁路客运专线声屏障降噪预测模型,对声屏障插入损失进行数值计算。研究结果表明：（1）声屏障对高频噪声辐射的降噪效果比低频噪声的要好;（2）客运专线声屏障由于吸附材料的不同,它们的降噪效果表现得都不同。     

V型声屏障隔声性能测试及降噪效果预测

为了评价V型声屏障的降噪效果,通过试验及预测相结合的方法对低载荷V型声屏障进行研究。首先对V型声屏障进行实验室隔声性能测试,结果显示其计权隔声量比直立型声屏障小23.8 dB,隔声性能较差。而高速列车车外噪声声源有其本身的源强分布特性。为预测实际列车运行下V型声屏障降噪效果,通过线路测试识别出高速列车声源空间分布特征,确定预测模型声源,对声屏障总降噪效果进行预测分析。结果表明,V型声屏障针对实测高速列车车外噪声降噪效果显著,相对直立声屏障而言,约降低1 dBA左右;针对轮轨区域声源,V型声屏障的降噪效果降低4 dBA左右,尤其是在500 Hz、1 250 Hz和2 000 Hz频率处降噪效果最好。     

声屏障用于室内的降噪技术与经济分析

前言声屏障作为降低噪声的一种装置通常用于室外，尤以降低交通噪声应用较为广泛，如上海高架道路两侧的声屏障可降低噪声级3～5dBA，减少了交通噪声对周围居民区的影响。但近几年的实际证明，声屏障也可用于室内，而且能收到事半功倍的效果。本文将结合实例，讨论声屏障用于室内的降噪技术与经济分析。一、声屏障用于室内的降噪效果评价与测量1．声屏障材料与结构对降噪效果的影响声屏障的材料与结构是声屏障室内降噪的前提，这是因为：在噪声传播途径中，声波受到屏障的阻挡，产生反射、透射和衍射、吸收等传播现象，屏障的作用就是阻止…     

V型减载式声屏障降噪特性的试验研究

V型减载式声屏障可减小高速列车气动载荷对声屏障的动力作用,但其透气结构降低了单元板件的隔声量,通过现场试验客观评价和分析其降噪效果具有重要工程意义。采用ISO3095标准,基于现场测试,对比分析了高速列车以车速为250 km/h～360 km/h通过状态下V型减载式或传统直立型声屏障的降噪效果。结果表明:随着列车运行速度的增加,V型减载式和传统直立型声屏障的插入损失均有较明显下降,但V型插入损失的下降相对缓慢。换言之,V型减载式声屏障与直立型声屏障的插入损失差异随列车通过速度的增加逐渐减小,并在350 km/h时两者相当,之后V减载式声屏障降噪效果将更佳。V型减载式声屏障在车速为250 km/h时插入损失为13.6 dB(A),比直立式的要小2.4 dB(A),而在车速为360 km/h时为10.2 dB(A),比直立式的要大0.3 dB(A)。声屏障降噪效果会随其高度的增加而增加,由2.95 m增大到3.95 m时,V型减载式声屏障降噪效果提高更明显,在车速为360 km/h时插入损失要大3.5 dB(A)。     

对道路声屏障声学设计公式的讨论

一些行业标准推荐的声屏障绕射声衰减量计算公式含有严格的适用条件,从而限定公式的使用范围,可能不宜直接应用于道路声屏障的工程设计。为此,提出几点改进建议：（1）对存在反射地面的情况,建议采用虚声源和虚受声点的普适计算方法;（2）对声源和受声点都接近刚性地面的情况,介绍相应的绕射声衰减计算公式;并在点声源公式中对大菲涅尔数区段另行表述,以明确反映实际屏障存在的绕射声衰减限值;（3）应用虚声源概念计算双屏障的反射声修正量。计算实例不仅佐证这些建议的合理性,同时得到一些规律性的结果：（1）地面反射将增加受声点的声压级,减小屏障的绕射声衰减量;当声源和受声点都接近刚性地面时,受声点的声压级在无屏障时增加3 dB,有屏障时增加6 dB,屏障的绕射声衰减量减小3 dB。（2）对于点声源和线声源,不论是否存在地面反射,双屏障的反射声修正量基本相同,且随着屏障内壁吸声系数的增加而同步减小。     

顶部带吸声柱体的微穿孔声屏障的应用研究

本文应用微穿孔理论,提出了以微穿孔板共振吸声结构为基础的带顶部吸声柱体的新型吸声隔声屏障,对其声学性能进行了细致的研究,并将这种新型声屏障应用于城市高架道路工程中,现场测量表明,其降噪效果在７ｄＢ（Ａ）以上。     

噪声敏感建筑隔声与声舒适性要求

住宅声学性能将在心理、生理和社会上影响住户,声学舒适性是高要求敏感建筑设计和施工中的重要考虑因素。文章对比分析了中国和欧美等国家隔声指标和要求的差异,发现国内住宅空气声隔声指标比国外的指标要求低4～10 dB;楼板撞击声压级比国外的要求高3～25 dB,最大偏差达到-25 dB。考虑到城市化进程的不断推进,城镇居住密度和容积率的不断增大,以及多高层居住建筑的大量应用,以预期满意度50%～67%为目标,建议住宅声学设计标准在现有的标准和规范基础上提高5 dB左右,以期改善住宅的声学品质和住户的声学满意度,而后期开展相应的声学社会调查,改善居住声学环境是十分必要的。     

屏体吸声性能布局对声屏障插入损失的影响

利用边界元法研究声屏障屏体吸声性能布局对道路双侧声屏障插入损失的影响。对于由全反射屏体和全吸声屏体组合而成的声屏障，当两种具有不同吸声性能屏体的面积比相等时，在全吸声和全反射屏体两等分的情况下，屏体布局在多数受声点对于线性声级插入损失基本没有明显区别；在全吸声和全反射屏体四等分的情况下，插入损失最高的布局相对于插入损失最低的布局的改善量最高可达1.5 dB。计算得出，声屏障迎声面上部与底部的屏体吸声性能对声屏障的插入损失影响最大，屏体上部与底部为全吸声的布局总是具有最高的插入损失，而在上部与底部这两部分中，靠近上部屏体的吸声性能对声屏障插入损失改善的影响要比底部屏体更占主要作用。     

两边支撑声学超材料板的低频宽带隔声性能研究

以电力变压器低频隔声为应用背景,提出了一种结构简单轻质的局域共振声学超材料板,它由在两边支撑框架上紧密粘贴高分子聚合物薄板制成,相比四边支撑超材料板,其具有更加优越的低频隔声能力。在声波垂直入射条件下,采用有限元仿真对其隔声特性进行研究,结果表明在248 Hz处出现了一个明显的隔声峰,隔声量达到了31 dB。为拓宽低频隔声频带,在超材料板上布置质量块,仿真结果表明在152~560 Hz范围内出现了三个密集的隔声峰,最高隔声量达26 dB,从而一定程度上实现宽频隔声效果;同时在120 Hz处出现了一个隔声量为18 dB的隔声峰。最后搭建了基于小型箱体的隔声实验平台,可以发现实验测试结果与仿真结果具有较好的一致性,从而验证了轻质声学超材料板良好的低频宽带隔声性能,说明了两边支撑声学超材料板具有广阔的工程化应用前景。     

高速列车内地板隔音垫声学特性的研究

通过数值方法,以传递矩阵法建立车内地板声学模型,研究隔音垫不同材料参数和厚度对内地板隔声量的影响,分别考虑了在不同弹性模量、密度、阻尼系数以及随厚度变化的情况下,内地板隔声量的变化规律,然后确定隔声性能优越的隔音垫材料类型和结构型式。结果表明,有、无隔音垫,内地板隔声量的变化较大,铺设1 mm隔音垫与无隔音垫比较,内地板计权隔声量提高约5 dB;另外,隔音垫厚度对整个内地板隔声量影响也较大,隔音垫厚度每增加1 mm,内地板计权隔声量提高1 dB ～3 dB;隔音垫材料参数对整个内地板隔声量影响不大,弹性模态改变一个数量级,阻尼系数相差0.02,内地板隔声量几乎无影响。     

地铁车站敷设方式对站台噪声特性的影响

为研究不同车站敷设方式对站台噪声特性的影响,选取同一线路相同站台型式的地下站及高架站展开现场噪声测试,根据列车进、出站时站台噪声水平、站台环境噪声水平及站台背景噪声水平分析车站敷设方式对站台噪声的影响,并根据噪声频谱特性分析两个站台噪声特性的差异。结果表明,两个站台在列车进(出)站时站台进(出)站端等效连续A声级LAeq存在大于现行标准限值80 dB(A)情况,站台中部噪声则始终低于标准限值。列车进、出站引起的地下站台噪声水平略高于高架站站台,其中列车进、出站时LAeq大约为0.3 dB(A)至2.1 dB(A),环境噪声水平LAeq,1h大约为0.8 dB(A)至1.1 dB(A),但无车无广播时高架站站台背景噪声略大于地下站台,大约为1.9 dB(A)。从列车进、出站站台时噪声频谱特性来看,200 Hz以下,两站台噪声峰值频率存在显著差异,高架站台出现在25 Hz至50 Hz,地下站台出现在50 Hz至100 Hz,主要由站台结构振动引起;200 Hz以上,两类站台噪声频谱分布规律基本一致,高架站声压级略小于地下站台,平均小2.0 dB(A)至3.8 d B(A)。建议根据不同敷设方式的车站的结构特性及站台空间形式采取噪声控制措施。     

一种变温环境下水听器灵敏度校准系统的设计

针对缺少在变温条件下校准水听器灵敏度方法的问题,设计了一套基于动圈换能器声管的变温水听器灵敏度校准系统。建立模型分析声管内的声压分布,并计算了变温后对灵敏度校准结果的补偿量;利用Comsol仿真不同声管厚度对声场的影响,分析了底面非均匀振动和不同尺寸的水听器对校准结果的影响,确定了合适的声管尺寸和测量方法。分别在常温与变温条件下对不同尺寸的水听器进行校准并将校准结果与标准值比较。结果表明,此系统在常温下的校准结果与标准值的偏差低于0.5 dB,变温条件下的测量结果与标准值偏差低于0.6 dB,整体系统的扩展不确定度约为1.0 dB。