专利名称：结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法
技术领域：
本发明涉及噪声控制领域，尤其涉及一种选择降噪手段的方法。
背景技术：
设备运行时不可避免的会产生一定强度的噪声，噪声污染会干扰他人正常工作、 生活，并会造成烦恼、激动、易努、甚至失去理智等心理影响。现在人们都已经认识到了噪声 的危害，所以各国都对噪声制定了相关标准。大多数设备上也都进行了降噪处理，但是现有 的噪声工程师一般都是凭借工程经验采取相应的措施以进行噪声控制，并没有对噪声进行 分类，以便于使用针对性的降噪策略，提高噪声控制的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构传递噪声和结构透射噪声的分离方 法，该方法在不影响结构传递噪声的前提下对声源的结构透射噪声和结构传递噪声进行分 离，精确分辨出噪声的构成，以准确选择所采用的降噪手段，提高降噪效果。本发明是这样实现的一种结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，包括以下 步骤
步骤一、在噪声源设备附近设置声学测量仪器，准备两块不同的隔声材料，并将 噪声源发出的噪声定义分为结构传递噪声和结构透射噪声，结构传递噪声声能量为
^、结构透射噪声声能量为巧；
步骤二、直接测量噪声源发出的原始噪声声功率级Art ；
步骤三、选取两块隔声材料后分别进行如下操作，将一块隔声材料隔挡在噪声源与声 学测量仪器之间后用声学测量仪器测量得到第一噪声声功率级Art，将另一块隔声材料隔
挡在噪声源与声学测量仪器之间后用声学测量仪器测量得到第二噪声声功率级,将两 块隔声材料顺次同时隔挡在噪声源与声学测量仪器之间后用声学测量仪器测量得到综合 噪声声功率级4.3 ；
步骤四、由！《、^^、^^、^^通过公式(ι)计算可得原始噪声声能量Wtl、第一噪声声能 量W1、第二噪声声能量W2、综合噪声声能量W3 ；
FZl=IO^fl0 (i=0、l、2、3)(1)
并计算得到三次安放隔声材料时的噪声声能量插入损失Di、D2、D3 ；
式中为原始结构透射噪声声能量
将式(2)带入上式(3)可得到 还包括选择降噪手段的步骤，步骤五、计算原始结构透射噪声声能量JTi0在原始噪 声声能量巧中所占的比重，当&所占比重小于50%时主要采用优化噪声源设备的结构降
低噪声，当？仏所占比重大于50%时主要采用对噪声源设备隔声的手段降低噪声。所述的声学测量仪器为声级计或声强计。本发明结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，该方法在不影响结构传递噪声 的前提下对声源的结构透射噪声和结构传递噪声进行分离，精确分辨出噪声的构成，以准 确选择所采用的降噪手段，提高降噪效果。
图1为封闭结构中的噪声源传播噪声示意图2为实施例1中汽车的发动机对驾驶室的噪声传播示意图1、2中波纹图形为结构透射噪声、箭头图形为结构传递噪声；
图3a为初始声能传递示意图3b为第一块隔声材料隔挡后的声能传递示意图3c为第二块隔声材料隔挡后的声能传递示意图3d为两块隔声材料都隔挡后的声能传递示意图中1噪声源、2发动机、31第一隔声材料、32第二隔声材料、4外壳。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。实施例1
在本发明中将噪声在传递过程中通过空气作为介质直接透射将声能量传递到外界的 噪声定义为结构透射噪声；将与噪声源联接的固体介质传递到外界的噪声定义为结构传递噪声。
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如图1所示，在一个封闭结构中的噪声源向外传递噪声时可将该噪声分成结构透 射噪声和结构传递噪声两类，这两类噪声的产生原因和消音方法不同，在进行降噪处理时 只有正确区分出了这两类噪声各自所占的比重，才能选出最合适的降噪手段，事半功倍。一种结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，包括以下步骤
步骤一、在噪声源设备附近设置声学测量仪器，准备两块不同的隔声材料，并将噪声源 发出的噪声定义分为结构传递噪声和结构透射噪声，结构传递噪声声能量为》;、结构透射
噪声声能量为M ；所述的声学测量仪器为声级计、声强计或其它可用于测量噪声的分析仪 等。在本实施例中选用的是丹麦B&K公司3560C型号的PULSE多分析系统。步骤二、如图3a所示，噪声源设备发出的初始噪声声能量W经噪声源自身隔声后
由声学测量仪器直接测量得到原始噪声声功率级4·。；
步骤三、分别进行如下操作，如图3b所示，在外壳4外部紧贴外壳4设置第一隔声材料 31，第一隔声材料31隔挡在噪声源1与声学测量仪器之间，并用声学测量仪器测量得到第
一噪声声功率级Iwl ；如图3c所示，在外壳4内部紧贴外壳4设置第二隔声材料32，第二隔
声材料32隔挡在噪声源与声学测量仪器之间，并用声学测量仪器测量得到第二噪声声功
率级；如图3d所示，在外壳4外部紧贴外壳4设置第一隔声材料31，在外壳4内部紧贴
外壳4设置第二隔声材料32，将第一、二隔声材料31、32顺次隔挡在噪声源与声学测量仪器
之间，并用声学测量仪器测量得到综合噪声声功率级；选用隔声材料对噪声源进行隔
声时应尽量确保隔声材料不影响原噪声源自身的隔声特性。步骤四、由I1ri^iwl、Art、通过公式(1)计算可得原始噪声声能量Wtl、第一噪声 声能量W1、第二噪声声能量W2、综合噪声声能量W3 ；
(1)
由能量守恒，可知『0=U 在本发明的方法中噪声源设备的结构一直无变化，所以 结构传递噪声声能量巧为定值。并计算得到三次安放隔声材料时的噪声声能量插入损失Dp D2, D3 ；因该损失全都 是由结构透射噪声的损失产生的，所以有
将公式(6)代入公式(5)可得到
式中-JKo为原始结构透射噪声声能量又因为同时使用隔声材料时对隔声作用不存在耦合关系，所以有 Dz= D1 + D2(3)
将式(2)带入上式(3)可得到原始结构透射噪声声能量,λ为
,JWd-W1MW0-W2+) m W0-W1-W^W3w
原始结构传递噪声声能量％为
Wv = Wii -Wi0
步骤五、计算原始结构透射噪声声能量^在原始噪声声能量巧中所占的比重，当％ 所占比重小于50%时主要采用优化噪声源设备的结构或采取/加强隔振措施以降低噪声， 当所占比重大于50%时主要采用对噪声源设备增加隔声(如加大隔声层厚度、增加一 层隔声材料、将隔声材料更换成高密度材料和/或敷设吸声材料等)的手段以降低噪声。原始结构透射噪声声能量,Λ的比重为
Wt0
^Tira. λ = '“；................................................X1 ◎◎
^ο + Κ)
当与· >50%时，说明结构透射噪声为主要噪声源；反之与_ <50%时，说明结构传递噪 声为主要噪声源。在实际工作中，如图2所示，对汽车的驾驶室进行噪声分离时发现，发动机2是主 要的噪声振动源之一，一方面，发动机2发出的结构噪声(振动)通过悬置到车架，以振动传 递的形式激励驾驶室周壁，向驾驶室辐射噪声，这部分即为结构传递噪声；另一方面发动机 2发出的空气噪声直接透射到驾驶室内，这部分即为结构透射噪声。使用本发明的方法检测 到某一车辆驾驶员耳旁噪声为73dB (A)，计算求得其中结构透射噪声约占1/4，结构透射 噪声约占3/4 ；针对该车结构透射噪声为主选用的降噪方案为在发动机和驾驶室之间增加 了一层隔声材料；再次使用本发明的方法检测到该车辆驾驶员耳旁噪声为69dB(A)，计算 求得其中结构透射噪声约占2/3，结构透射噪声约占1/3 ；针对此时该车结构传递噪声为 主选用的降噪方案为优化悬置结构和参数。第3次使用本发明的方法检测到该车辆驾驶员 耳旁噪声为67. 5dB(A),计算求得其中结构透射噪声和结构透射噪声约各占1/2。总降噪量 约5. 5 dB (A)，降噪效果理想。
权利要求
一种结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，包括以下步骤步骤一、在噪声源设备附近设置声学测量仪器，准备两块不同的隔声材料，并将噪声源发出的噪声定义分为结构传递噪声和结构透射噪声，结构传递噪声声能量为 、结构透射噪声声能量为；步骤二、直接测量噪声源发出的原始噪声声功率级；步骤三、选取两块隔声材料后分别进行如下操作，将一块隔声材料隔挡在噪声源与声学测量仪器之间后用声学测量仪器测量得到第一噪声声功率级，将另一块隔声材料隔挡在噪声源与声学测量仪器之间后用声学测量仪器测量得到第二噪声声功率级，将两块隔声材料顺次同时隔挡在噪声源与声学测量仪器之间后用声学测量仪器测量得到综合噪声声功率级；步骤四、由、、、通过公式(1)计算可得原始噪声声能量W0、第一噪声声能量W1、第二噪声声能量W2、综合噪声声能量W3； (i=0、1、2、3) (1)并计算得到三次安放隔声材料时的噪声声能量插入损失D1、D2、D3 (2)式中为原始结构透射噪声声能量D3 = D1 + D2 (3)将式(2)带入上式(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.如权利要求1所述的结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，其特征是还包括 选择降噪手段的步骤，步骤五、计算原始结构透射噪声声能量在原始噪声声能量巧中所占的比重，当,λ所占比重小于50%时主要采用优化噪声源设备的结构降低噪声，当所占比重大于50%时主要采用对噪声源设备隔声的手段降低噪声。
3.如权利要求1所述的结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，其特征是所述的 声学测量仪器为声级计或声强计。
全文摘要
本发明涉及噪声控制领域，尤其涉及一种选择降噪手段的方法。一种结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，包括以下步骤步骤一、在噪声源设备附近设置声学测量仪器，准备两块不同的隔声材料；步骤二、直接测量噪声源发出的原始噪声声功率级；步骤三、选用两块隔声材料，分三次隔声测量噪声声功率级；步骤四、计算得到原始结构透射噪声声能量；步骤五、计算原始结构传递噪声声能量和原始结构透射噪声声能量在原始噪声声能量中所占的比重，选择相应的降噪手段。本发明结构传递噪声和结构透射噪声的分离方法，该方法在不影响结构传递噪声的前提下对声源的结构透射噪声和结构传递噪声进行分离，精确分辨出噪声的构成，以准确选择所采用的降噪手段，提高降噪效果。
文档编号G10K11/16GK101901597SQ201010228708
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者叶怀汉, 蔡相儒, 袁卫平, 顾庆 申请人:上海汽车集团股份有限公司