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[软件] 歌舞厅类建筑的隔音降噪工程

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音频应用新手发布

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发表于 2005-1-2 | |阅读模式
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一、 引言
* E% Y: ?- G8 p6 z( ?" s5 a- K# }. y4 l1 k6 r
    歌厅酒店等音响设备噪声(卡拉ok)扰民投诉,近年来有上升的趋势,特别是建立在居民区内的练歌房、酒店等使用的卡拉ok音响设备,发出很强的噪声,由于这类噪声频带宽、强度大,噪声穿透能力很强,且固体传声严重,干扰楼内居民的生活和休息。由于装修人员缺乏知识和经验,装修结构不合理,装修完了仍存在噪声扰民,给进一步治理带来一定困难。
4 Y, f3 b1 j4 l7 k  P) X+ N. ^" S8 s7 t4 \% v; \& P
    本文对音响设备噪声的传播特点做了研究,并提出了从装修结构上防治噪声的措施,以供参考。
7 @' B7 |4 ~2 @/ u' m1 G
/ l. Z/ [! m+ C- J$ x    二、 音响设备噪声的传播特点   d  ~! n7 A: x9 P$ {! @2 M
0 R. z* A4 H3 L$ a3 S9 V1 s
    音响设备噪声一般都在90~108dB(A),且频带较宽,但以低频声信号最强,常常是在远处听到低频声音,如打击乐器发出的声音等,那种低频的 “ 咚…咚…”声音非常令人烦脑。当声源在一楼,噪声能穿透建筑结构,使二楼噪声达到40~50 dB(A)或更高。
  p5 ]4 r- q! O& k3 J
# @5 U; |( @; B3 `3 u    我们在某我们在某歌厅实测噪声,结果如表1所示。从表1的数据可以看出音响设备噪声的衰减特性,噪声衰减很慢,每上一层楼,噪声衰减1db。
0 k) v: t1 a0 m3 d; |/ q% \) L4 J7 ], [6 ~  j
    表1 音响设备噪声的传播实测 ) w, Z  a) Y0 Q7 v+ t: V/ E: {

* t: ^$ v  N, J- P; Z    测量点位置           一楼声源        二楼室内     三楼室内     四楼室内
6 Q5 {+ @+ j' S4 J, o: V
- K" R0 K. R2 L    噪声级dB(A)    90~106            42             41             40
9 |2 a% V, i  \: S- H
; v1 a. N4 _; N9 Y! _) T& j    现场实测表明,音响设备噪声在35 dB(A)以下时,就很难听到歌声了。因此,35 dB(A)就可以作为降噪量的依据,以声源噪声级100 dB(A)计,建筑结构需要的隔声量和噪声衰减量应为65db左右,一般设计降噪量应按70 dB(A)考虑。 7 \. d) `* {) x* h
* L$ f  X: s' q8 o. W) Q
    音响设备噪声的传播途径有两个:一是空气传声,二是固体传声。通过空气介质的传播途径,依照材料的隔声量计算:
5 `4 c2 _4 L- P# H% K, y
1 H/ @1 S  U( r7 p    tl=20log( ωm/ρc) (1) 8 Z( C# L6 P$ Y& L% a: h3 j
* @' k* P6 Y( l( |- o
    式中: ω=2πf ,振动圆频率      m — 建筑构件面密度kg/m      ρc — 空气特性阻抗 8 M5 Z; H' c0 ?9 U( [8 G5 |
7 e* _  W( \1 n$ W  w+ V
    由公式(1)可知,在同等条件下(建筑构件面密度m,空气特阻抗 ρc 相同),若低频信号突出,既圆频率 ω 小时,材料的隔声量也小 ,这就是音响设备噪声 “ 穿透力 ” 强的原因。 1 P# R5 f# Q: I6 u

$ Y% C5 T4 V! a/ `1 s: C    有的装修顶棚面密度偏小,违背 “ 质量定律 ” 原则,使建筑构件隔声量低,如某歌厅的顶棚结构是:200mm玻璃棉+0.8mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。虽然隔声层数多,空气层较大,但顶棚总的面密度(不算建筑楼板)为22kg/m2,增加的隔声量不够,二楼噪声为44db,仍然超标。
0 S; f4 G7 V  E) N/ H0 E/ ?; N) D1 x) _$ S% S
    音响设备噪声传播的另一个途径是固体传声。声波或声源可以激发建筑构件引起振动,以振动形式污染环境;或通过建筑构件产生 “ 二次辐射声 ” 所谓固体传声,以噪声形式污染环境。
. N0 D/ V8 E( U  S/ B6 S) ~; d( H2 Y& Y$ g( Z  g# k3 ?; u
    固体传声目前还没有一个固定的计算方法,资料介绍,一般建筑构件的固体传声的衰减量,仅为0.02~0.2dB/m。钢铁等金属构件的衰减更小,可以传播的更远。表2是常用材料的固体传声衰减量。
* T% }1 l: z8 o  ~, H' S( @1 q3 u& n$ d$ A' S3 C. x* f
    表2 常用材料固体传声衰减量 , x* S" J; l# V6 p. d
1 J  R, U. E2 f/ @' z' H6 c" \
    材料               铁         砖           混凝土        木材 1 @, Q5 c$ |3 @

* d; [6 ?( C  J" T6 @    衰减量 0.01~0.030.02~0.130.03~0.020.05~0.33 1 C8 Y$ U5 f5 p' t2 e' q4 V2 @

" }* O* \1 u% X' t5 a+ b4 d' I  Z    由表2的数据可知,噪声通过5m距离的混凝土墙,最大衰减量才1 dB。
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7 g/ f6 X( A" K. Z    音响设备和装修结构的振动和隔振对固体传振和固体传声也有影响,如音响设备的音箱,由于安置方法不当,与建筑结构有刚性连接,则会产生固体传振和传声。实测表明,有刚性连接时可以增加3~5dB噪声级的传声效果或增加4~7dB振动极的传振效果。 2 i/ e: y9 _/ ]) F8 q5 s# f7 j
9 ~# X! Z0 k$ I/ Y. a8 p) P) a
    如某歌厅用轻质结构做间壁墙,经计算其固有频率为122hz,与声源发出的噪声主频率相近,产生共振,由于间壁墙与建筑结构没有隔振处理措施,墙的振动直接传给楼上,实测振动级为71dB,而同样条件的房间用120砖墙间壁,振感明显降低,实测振动级为67dB,两者相差4dB。 & `  t2 o& `; ]3 v' o. X7 m0 `

& Y' D  A9 t$ [0 Z" I, V  Q    三、 音响设备噪声的防治
) ~$ p; T: D9 T
- T8 c$ e3 d  C    音响设备噪声的防治应当采取综合的治理措施。如加强管理,严把审批关;加强监督,促进治理;总结经验,推广先进治理技术等等。由于音响设备噪声的特殊性,本文主要研究音响设备噪声的治理技术。 3 W% V  S8 y! c, c0 N& a

6 a# i5 K) y. |) f5 t) v7 A    音响设备噪声的治理技术,与一般机电设备不同。音响设备噪声不能从声源上治理,一般的声学治理技术如吸声、消声等也难于用上。此外,既要考虑振动和噪声的传播,又要考虑声场的音响效果。 + F% t7 J; [% o+ g. K% x
# `: ]  G- _( i# {! A
    音响设备噪声的治理主要从建筑结构上去考虑,尽量减低振动和噪声的传播。为此,我们结合现场的装修,进行了音响设备噪声治理的研究。有三个房间的装修情况分别如下:
. T( c5 M% z. [$ m/ w9 {! p) ~4 K4 {' e1 Y& I8 e7 R8 g
    1#房间的四壁是砖砌结构,墙面未做其他处理。顶棚的框架用橡胶隔振垫减振,顶棚的结构为:50mm苯板+650mm空气层+50mm玻璃棉+100mm岩棉+20mm的抹灰。 & T1 }4 V; q  @& a3 r8 y
/ @& y) c8 J( a9 e0 Q7 W
    2#房间的四壁是轻钢结构,顶棚结构为:200mm玻璃棉+08mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。 6 O+ S6 a1 ]1 o# v* P& W

0 [8 R5 i8 h* Y: x    3#房间的顶棚结构与2#房间相同,但四壁与棚内都充填有150mm珍珠岩。各房间的容积大体相当,为45m×6m×45m。 ( {5 ~* \  `% J* d

. f" f: z) z8 {    表3 房间装修情况对比
, @/ v% g* D# S
2 I7 n2 {: a2 b6 |7 Y$ o    房间号码            1#             2#                 3# 6 p; G6 t* b2 q0 Z
# v- s# _  Z4 T( Y% X5 |: A+ P
    天棚面密度         43              22.5                25 1 l, l8 O2 P! {4 j
3 F* t1 r5 d1 B* v% u  K% `4 g
    墙面及处理情况  砖砌,未处理    轻钢,未处理     砖砌,填充处理 3 |& `, D8 K% @# s. R
( h* {9 ]  v2 [& J: u& H6 A: h3 N& u
    测试用两台ss-100,频率40~16khz的音箱做为声源,放在三个房间里,音箱用橡胶隔振垫隔振。测试点在对应楼上的三个房间里,噪声级测点在房间中间,振动级测点在房间地面上。测试仪器用he5931公害振动噪声计,声源噪声级调到96~100dB(平均98dB),噪声值做本底修正,振动级是垂向值vlz。测试结果如表4所示。
  V( z5 |& K) g  V' }4 j: M# S) V
    表4 隔声量实测结果 db(A)
! i) G# z8 E) q
5 U- P1 v* A( }* F    装修房间             1#               2#               3#
* W: c8 |/ x' F. ]$ k$ J; j2 R0 d
, M0 |3 m- c6 O% F4 z  j0 i* u  ?    楼上噪声级         39               43               37
8 ?: N( D$ N- O4 U# P. ]+ m9 N; `2 }9 t) _3 M
    房间隔声量         65               60               67
* A" ]# T$ }* c  \/ _  L0 b+ Y5 F
# e+ l! u7 y6 x1 {. u    地面振动级         61.2            67.8            60以下,无振感 0 a" N4 ^, s8 t5 W( }8 D& H  O5 V9 K

+ L$ F) ~6 [5 ~0 N    从表3表4可以看出,房间的装修结构对音响设备噪声的传声和传振是有很大影响的。1#房间的顶棚采取了隔振,面密度也大,提高了房间的隔声量,比2#房间提高4dB,振动级也较之降低66 dB。2房间的墙是轻钢结构有共振和振动传导,影响了隔声和隔振的效果。   l" |/ F4 W7 D- x
6 Z" |$ f4 a( G$ y+ l9 ^
    3#房间的装修结构,采取了顶棚内和墙面上大量填充珍珠岩,使面密度增大、同时吸声效果较好,因此,隔声和隔振的效果也好。 % N$ n, R% _' |" T6 w/ h4 U

8 |/ M! i9 n6 {    由于1房间的墙壁没有做任何其他处理,还会受到声波的直接冲击,产生固体传声。3#房间的顶棚也没有减振措施等,因此,楼上噪声还没有达到35dB(A)以下。但是现场听觉感到3#房间已经几乎听不到唱歌声了,居民是满意的。 1 W+ B+ e5 F" V, ^' i, j
4 `) i1 @1 ~+ R1 w* ?' B# p$ f: R
    四、 结论 4 K+ g6 q1 |- k$ M' \7 x5 J! ~

8 j6 q1 S( Q6 V# G    (1)音响设备噪声低频成分严重,穿透能力强,歌厅,舞厅,饭店等的卡拉ok音响设备噪声,严重污染环境。 3 T" W# O8 n+ v9 S
3 ~& U4 C" W9 z3 \1 `, w( N
    (2)高强度、低频率的音响设备发出的声波,通过空气传声和建筑结构的固体传声与传振污染环境,是他的一个特点。因此,房间的装修结构是解决降噪问题的关键。
( B) g, e3 x4 w; b: A$ H2 _% J# E
# Y+ M7 n. J) c  T; N    (3)合理的装修结构可以使噪声和振动降低到环境标准要求。
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发表于 2005-1-3 |
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