南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示
不同顶端形态声屏障菲涅尔半波带衍射研究
摘要 : 南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示为了研究不同顶端形态声屏障对噪声衍射 的 衰 减 特 性 ， 针 对 4 种 常 见 的 声 屏 障 噪 声 衰 减 问 题 ， 应 用 菲 涅 尔 半 波 带 法 ， 对 其 插 入 损 失 进 行 计 算 并 对 其 降 噪 效 果 进 行 评 价 。 充 分 考 虑 次 级 扰 动 带 来 的 半 波 带 声 能 贡 献 ， 推 导 任 意 阶 半 波 带 声 屏 障 声 影 区 的 衍 射 衰 减 计 算 公 式 。 通 过 计 算 4 种 不 同 顶 端 形 态 下 声 屏 障 的 插 入 损 失 ， 绘 制 不 同 声 屏 障 下 交 通 噪 声 的 衍 射 声 场 ， 并 呈 现 其 水 平 和 垂 直 方 向 的 噪 声 衍 射 规 律 。 计 算 结 果 表 明 ， 声 屏 障 的 插 入 损 失 随 着 高 度 和 离 声 屏 障 距 离 的 增 加 而 减 小 。 顶 端 形 态 对 声 屏 障 降 噪 效 果 有 很 大 影 响 ， 其 中 T 型 和 Y 型 屏 障 对 声 音 遮 挡 最 为 明 显 ， 其 次 为 折 角 型 屏 障 ， 竖 直 型 屏 障 降 噪 效 果 最 差 。 试 验 结 果 验 证 了 4 种 声 屏 障 的 衍 射 规 律 ， 并 进 一 步 证 实 了 存 在 双 衍 射 现 象的 T 型和 Y 型屏障有更明显的降噪效果 。
关键词 : 环境工程 ; 声衍射规律 ; 菲涅尔半波带 ; 不同顶端形态声屏障 ; 插入损失
中图分类号 : TB53 ; X8 ; O422 文献标识码 : A 文章编号 : 1002 － 0268 ( 2016 ) 05 － 0147 － 06
Study on Diffraction of Different Top Shaped Noise Barriers with
Fresnel Half-wave Zone Method
WANG Hai-bo 1 ， 2 ， YU Zhi 1 ， 2 ， CAI Ming 1 ， 2
( 1 ． School of Engineering ， Sun Yat-sen University ， Guangzhou Guangdong 510006 ， China ; 2 ． Guangdong Provincial Key Laboratory of ITS ， Guangzhou Guangdong 510006 ， China )
Abstract : In order to study the noise diffraction attenuation characteristics of noise barriers with different top shapes ， the noise attenuations of 4 common noise barriers are taken as the main object． Fresnel half-wave zone method is used to calculate the insertion loss ａnd evaluate the denoise effect． Considering the noise energy contribution caused by secondary disturbance ， the calculation formula of noise diffraction attenuation of arbitrary step half-wave zone in the shadow area is derived． By calculating the insertion losses of noise barrier with 4 top shapes ， the acoustic diffraction field of traffic noise at different barriers are drawn ， ａnd the noise diffraction rules in horizontal ａnd vertical directions are presented． The calculation result shows that ( 1 ) the insertion losses of the noise barriers decrease as the heights ａnd distances to barriers add南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示ing ; ( 2 ) the top shape has a strong effect on denoise effect of the barrier ， among which the T-shaped ａnd Y-shaped barriers present the most obvious noise shielding ， then the angle-shaped barrier ， ａnd the upright barrier is at last． The diffraction rules of the 4 noise barriers are verified by the experiment ， ａnd it is confirmed that noise abatement is more obvious behind the T-shaped ａnd Y-shaped barriers which have twice diffractions． Key words : environmental engineering ; rule of sound diffraction ; Fresnel half-wave zone ; noise barrier with different top shapes ; insertion loss
收稿日期 : 2014 － 09 － 09
基金项目 : 国家高技术研究发展计划 ( 八六三计划 ) 项目 ( 2012AA121402 ) ; 国家自然科学基金项目 ( 51178476 ) 作者简介 : 王海波 ( 1989 － ) ， 男 ， 河北保定人 ， 博士研究生 . ( 646343918@ qq. com )
王海波 ， 余 志 ， 蔡 铭 1 ， 2
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1 4 8
公 路 交 通 科 技 第 33 卷
0 引言
近年来 ， 道 路 交 通 环 境 问 题 日 益 严 重 ， 其 中 交 通噪声问题 因 其 严 重 影 响 人 们 日 常 生 活 和 工 作 而 广
受关注 。 目前 ， 对 于 交 通 噪 声 的 防 护 ， 声 屏 障 成 为
［ 1 － 2 ］
屏障在噪 声 经 过 时 对 声 音 衍 射 衰 减 ， 从 而 降 低 声 影 区声场 。 对 于 不 同 顶 端 形 态 的 声 屏 障 ， 声 音 传 播 路 径不 同 ， 声 插 入 损 失 也 不 同 。 因 此 ， 研 究 不 同 顶 端 形态声屏 障 衍 射 规 律 ， 可 为 探 究 如 何 提 高 声 屏 障 降 噪效果提供依据 。
国内外学 者 们 已 对 声 屏 障 进 行 了 很 多 研 究 。 目
［ 3 － 5 ］ ［ 6 ］
和实地 测 量 ［ 7 － 8 ］ 等 方 法 。 其 中 ， 因 能 快 速 模 拟 不 同
南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示
情况下声 屏 障 声 波 衍 射 ， 声 屏 障 数 值 模 拟 应 用 最 为
［ 9 ］
Chevret ［ 10 ］ 对硬质声屏障 对 点 声 源 的 衍 射 衰 减 问 题 进 行试验测 量 ， 试 验 结 果 反 映 了 衍 射 衰 减 和 波 长 、 声
［ 11 ］
［ 12 ］
障声学性 能 的 影 响 。 诸 多 研 究 中 ， 声 屏 障 顶 端 形 状 是极为重要的部 分 。 张 晓 排 ［ 13 ］ 等通过缩尺模型试验
［ 14 ］
通过在竖直 屏 障 顶 端 加 增 简 单 几 何 结 构 来 增 加 屏 障
［ 15 ］
障进行声 学 设 计 和 衰 减 模 拟 。 上 述 研 究 在 特 殊 场 景 下对声屏 障 提 出 了 改 进 ， 大 多 应 用 边 界 元 或 缩 尺 模 型进行声屏障衰减模拟 。
本文着力 于 研 究 不 同 顶 端 形 态 声 屏 障 声 插 入 损
［ 16 ］
Y 型和折角 型 4 种 不 同 顶 端 形 态 的 声 屏 障 的 插 入 损 失进行计 算 。 通 过 交 通 噪 声 算 例 ， 研 究 了 4 种 屏 障 下插入 损 失 垂 直 和 水 平 变 化 规 律 。 通 过 计 算 结 果 ， 对 4 种屏障的降噪效果做出了评价 。 1 菲涅尔半波带衍射计算 1. 1 声波方程的基本解
点声源在 三 维 全 空 间 自 由 传 播 ， 声 场 方 程 可 用
极坐标形式表示 :
r + k p ( r ) = － δ ( r ) ， ( 1 )
r 2 r r
式中 ， r 为 声 源 辐 射 半 径 ; k 为 波 数 ; p ( r ) 为 接 收
点声压级大小 ; δ ( r ) 为声源特性 。
不考 虑 遮 挡 情 况 下 ， 声 场 中 某 点 Ｒ 的 声 压 级
p 0 ( Ｒ ) 仅与该点到声源的距离 d 有关 ， 其基本解为 :
p 0 ( Ｒ ) = A e jkd
式中 ， A 为比例系数 ; j 为虚数单位 。 1. 2 次级扰动带来的半波带声能贡献
在遇到 障 碍 物 时 ， 声 波 发 生 衍 射 现 象 。 考 虑 到 次级扰动 带 来 的 影 响 ， 本 文 对 菲 涅 尔 半 波 带 的 声 能 贡献进行计算 。
图 1 为菲 涅 尔 半 波 带 衍 射 示 意 图 。 对 于 衍 射 所 在立面的 Σ 1 中 任 意 微 小 单 元 d S ， 其 对 接 收 点 Ｒ 的
影响满足方程 :
e jkr 2
d p ( Ｒ X ) = p ( X ) · K ( X ) · d S ， ( 3 )
λ r 2
南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示
jkr 1
式中 ， p ( X ) = ， 表 示 面 元 d S 所 在 点 X 在 自 由
r 1
场的基本解 ; K ( X ) 为倾斜因子 。
接收点 Ｒ 第 n 阶半波带影响下声场为 :
p ( Ｒ n ) = X jk ( r 1 +r 2 ) · d S 。 ( 4 )
1 2
对于任意阶数 n 的半波带 ， 其长度满足 :
Δ r = ( r 1 + r 2 ) － ( a + b ) = n · λ / 2 ， ( 5 )
式中 ， r 1 ， r 2 分别为声源点和接收点到任意阶半波带的 距离 ; a ， b 分别为声源点和接收点到屏障顶端的距离 。
次级扰动 下 接 收 点 的 声 场 可 表 示 为 所 有 半 波 带
影响的总和 ， 即 :
!
n + 1
p ( Ｒ ) = P ( Ｒ n ) 。 ( 6 )
对式 ( 6 ) 进行化简可得 :
1 1 A
p ( Ｒ ) ≈ P 1 ≈ · K ( 0 ) · Δ S 1 ， ( 7 )
2 2 λ ab
式中 ， Δ S 1 为第一半波带面积 ; λ 为波长 。
图 1 菲涅尔半波带衍射图
Fig. 1 Noise diffraction of Fresnel half － wave zone
1. 3 声屏障衍射计算
在实际 声 屏 障 场 景 下 ， 如 图 2 所 示 。 假 设 声 源 点 S 的 坐 标 为 ( x S ， y S ， z S ) ， 接 收 点 Ｒ 的 坐 标 为 ( x Ｒ ， y Ｒ ， z Ｒ ) ， 第一半波带面积可以表示为 :
Δ S 1 ≈ ( z 2c + a ab +b · λ ) · σ ( u ) ， ( 8 )
d ， ( 2 )
城区内 公 路 铁 路 两 侧 普 遍 采 用 的 降 噪 设 施 。 声
前研究 方 法 方 面 主 要 有 数 值 模 拟 、 缩 尺 模 型
广泛 。 在研 究 内 容 方 面 ， 已 有 的 研 究 极 为 丰 富 。
屏障高度 、 衍射 角南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示 的 关 系 ; 郭 萍 等 考 虑 了 侧 边 绕
障的声压简 化 算 法 ; Miki 研 究 了 吸 声 材 料 对 声 屏
研究了不同倾斜角度 声 屏 障 降 噪 效 果 ; Shinichi 等
隔声性能 ; 陈永光 等 应 用 计 算 机 仿 真 技 术 对 声 屏
A e
λ r A r · K ( ) · e
Σ 1
∑ = n 1 ( － 1 )
失规律 。 用 菲 涅 尔 半 波 带 法 ， 对 竖 直 型 、 T 型 、
( )
1 2 p ( r ) 2
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第 5 期 王 海 波 ， 等 : 不 同 顶 端 形 态 声 屏 障 菲 涅 尔 半 波 带 衍 射 研 究
式中 ， 过 渡 函 数 σ ( u ) 为 随 u 增 加 而 单 调 减 小 的 递 减 函数 ; u 和 z c 为 过 渡 参 数 。 各 部 分 可 通 过 式 ( 9 ) ～
1 4 9
式 ( 11 ) 详细求解 :
， ( 9 )
2 1
u
2 2
a b
z S z Ｒ λ λ
衍射区域的声场 p ( Ｒ ) 可以用描述为 :
A r S sin θ S + r Ｒ sin θ Ｒ 1
· σ ( u ) · 。 ( 12 )
2 d ( r S + r Ｒ ) 槡 cos α
式中 ， r S ， r Ｒ 分别为声源点和接收点到屏障顶端的距 离 ; θ S ， θ Ｒ 为 声 源 点 到 衍 射 点 以 及 衍 射 点 到 接 收 点 声音传播路径和声屏障的夹角 。
声学中使 用 声 插 入 损 失 来 描 述 障 碍 物 对 声 波 的 衰减影响 ， 可 由 无 障 碍 物 的 直 达 声 与 有 屏 障 的 绕 射 声的能量 比 值 计 算 得 到 。 文 章 方 法南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示 下 声 屏 障 带 来 的 插入损失可用表示为 :
0 d B ， ( θ S + θ Ｒ ≥ π )
2 ( r + r )
20lg S Ｒ －
Δ L = ( r S sin θ S + r Ｒ sin θ Ｒ ) σ ( u )
2
5lg 1 + z S － z Ｒ d B ，( θ S + θ Ｒ ＜ π ) 。 r SＲ
( 13 )
图 2 声屏障噪声衍射衰减示意图
Fig. 2 Schematic diagram of noise barrier noise
diffraction attenuation
2 声屏障交通噪声衍射衰减 2. 1 不同顶端形态声屏障模型
文章 对 竖 直 型 、 T 型 、 Y 型 和 折 角 型 4 种 不 同 顶 端形态的声屏障的声衍射衰减进行研究 。 4 种 类 型 的 声屏障示意如图 3 所示 。
本文考虑 次 级 扰 动 在 声 衍 射 中 的 作 用 ， 模 型 在 三维空间 中 建 立 。 在 实 际 道 路 交 通 场 景 中 ， 声 屏 障
图 3 不同顶端形态声屏障
Fig. 3 Noise barriers with different top shapes
沿道路方 向 延 伸 长 度 远 大 于 其 高 度 和 厚 度 尺 寸 ， 也 远大于交通噪声 ( 频率通常可视为 500 Hz ) 的波长 ，
并且道路交 通 噪 声 可 以 视 为 平 行 于 声 屏 障 的 无 限 长 线声源 ， 故 文 章 在 道 路 交 通 噪 声 声 场 模 拟 中 ， 将 场 景简化为垂直于道路平面的二维场景 。
对于 竖 直 型 和 折 角 型 两 种 类 型 的 声 屏 障 ， 声 音
只在声屏障顶端发生一 次 衍 射 ， 相 对 于 竖 直 型 屏 障 ， 折角型屏障在 计 算 过 程 中 倾 斜 因 子 K ( X ) 不 同 ， 亦 即通过式 ( 13 ) 在 计 算 声 屏 障 插 入 损 失 时 ， 相 关 角 度 θ S ， θ Ｒ 以及长度参数不同 。
对于 T 型和 Y 型 两 种 类 型 的 声 屏 障 ， 空 间 区 域 可以划分 成 直 达 区 、 一 次 衍 射 区 和 双 衍 射 区 。 在 一 次衍 射 区 域 ， 声 衰 减 计 算 与 上 述 3 种 类 型 屏 障 相 同 。 当接收点 位 于 双 衍 射 区 域 时 ， 其 声 屏 障 的 插 入 损 失 可以表示为 :
Δ L = Δ L 1 + Δ L 2 ， ( 14 ) 式中 ， Δ L 1 为一次衍射带来的 声 音 衰 减 ; Δ L 2 为 第 二 次衍射带来的声音衰减 。
对于 Δ L 2 ， 在 计 算 过 程 中 其 积 分 面 上 各 点 X 都 在一次衍射 区 域 内 ， 所 以 可 以 取 r 1 为 从 声 源 点 绕 过 第一次衍射屏 障 到 X 的 最 短 折 线 。 其 他 计 算 与 一 次 衍射相仿 。
2. 2 声屏障下交通噪声传播衰减模拟
如图 4 所示 ， 本文设定了 60 m × 60 m 的 算 例 区 域为研究 对 象 ， 道 路 及 声 屏 障 位 置 如 图 所 示 。 在 计 算中 ， 选取与道路交通噪声最为相符的 500 Hz 声音 。
图 4 交 通 噪 声 声 屏 障 算 例 示 意 图 ( 单 位 : m )
Fig. 4 Schematic diagram of a computation case for
traffic noise barrier ( unit : m )
图 5 为竖直型声屏障 3 m 高度水平面以及垂直
z c = ab ( z S z S )
a +b a + b
( )
σ ( u ) = ( 1 + u ) arctan － u ， ( 10 )
( )
y S + y Ｒ
u = 2 。 ( 11 )
( ) ( )
a + b + a + b
( ) ]
[
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1 5 0
公 路 交 通 科 技 第 33 卷
于道路竖 平 面 的 声 场 分 布 图 。 从 图 中 可 以 看 出 ， 菲
涅尔半波带 衍 射 计 算南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示 能 很 好 地 模 拟 交 通 噪 声 在 声 屏
障区域的衍射衰减 。
图 5 声屏障区域交通噪声分布图 ( 单位 : dB )
Fig. 5 Distribution of traffic noise in noise
barrier area ( unit : dB )
3 不同顶端形态声屏障降噪分析与讨论
3. 1 声屏障插入损失
在不考虑 声 屏 障 长 度 影 响 ， 以 及 交 通 噪 声 源 频 率固定为 500 Hz 的 前 提 下 ， 本 文 从 不 同 顶 端 形 状 方 面出发分析 声 屏 障 的 降 噪 效 果 。 图 6 为 同 一 竖 直 参 考面 ( y = 0 m ) 下 4 种类型的声屏障的插入损失 。
统计各种 情 况 下 计 算 区 域 内 所 有 接 收 点 的 平 均 噪声值 ， 不同 顶 端 形 态 声 屏 障 所 呈 现 的 声 能 插 入 损 失 ， 如表 1 所示 。
表 1 不同顶端形态声屏障插入损失 ( 单位 : dB ) Tab. 1 Insertion losses of different top shaped noise
barriers ( unit : dB )
声压级 计算立面 衍射区域 最大值
竖直型 4. 72 12. 59 32. 15 T 型 5. 77 14. 07 34. 91 Y 型 5. 37 14. 21 33. 27 折角型 5. 09 13. 54 33. 12
图 6 不同类型声屏障下噪声声场分布 ( 单位 : dB )
Fig. 6 Distribution of noise field of different
shaped noise barriers ( unit : dB )
从图 6 及表 1 中可以看出 ， 4 种 结 构 声 屏 障 对 噪 声均有明显的遮挡作用 。 其中 T 型和 Y 型声屏障对声 音遮挡最为明显 ， 其次为折角型屏障 ， 在 4 种声屏障 中 ， 竖直型 屏 障 的 声 插 入 损 失 最 小 。 4 种 屏 障 下 ， 对 噪声遮挡最 大 的 区 域 出 现 声 影 区 最 靠 近 屏 障 的 区 域 ， 4 种屏障的最大声插入损失均在 33 dB 左右 。 3. 2 声插入损失垂直变化规律
计算得到距 声 屏 障 5 m 处 声 插 入 损 失 的 垂 直 分 布 ， 如图 7 所 示 。 可 以 看 出 : 在 声 影 区 ( 高 度 小 于 3. 5 m ) ， 声屏障对 声 音 衰 减 作 用 明 显 ， 最 大 衰 减 达 到 18 ～ 28 dB ， 4 种屏 障 的 声 插 入 损 失 随 高 度 增 大 而
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第 5 期 王 海 波 ， 等 : 不 同 顶 端 形 态 声 屏 障 菲 涅 尔 半 波 带 衍 射 研 究
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减少 ， 其插 入 损 失 由 大 到 小 依 次 为 T 型 、 Y 型 、 折 角型和竖 直 型 ; 在 高 度 大 于 3. 5 m 时 ， 声 屏 障 的 插 入损失约等于 0 dB ， 接 收 点 声 音 可 直 达 ， 声 屏 障 对 声场影响并不明显 。
图 7 4 种声屏障声插入损失垂直变化规律
Fig. 7 Vertical variation regularity of insertion loss of 4
shaped noise barriers
3. 3 声插入损失水平变化规律
选取高度为 1. 5 m 的 水 平 面 研 究 声 屏 障 声 插 入 损失的水平变化规律 ， 4 种屏障的插入损失 如 图 8 所 示 。 4 种声 屏 障 的 声 插 入 损 失 随 着 远 离 声 屏 障 而 减 少 ， 且趋势 趋 于 平 缓 。 对 比 4 种 声 屏 障 结 构 ， 插 入 损失规 律 和 垂 直 面 相 同 ， 由 大 到 小 依 次 为 T 型 、 Y 型 、 折角型和竖直型 。
图 8 4 种声屏障声插入损失水平变化规律
Fig. 8 Horizontal variation regularity of insertion loss of 4
shaped noise barriers
综上 ， 声屏障对声影 区 声 场 有 明 显 的 衍 射 作 用 ， 在声影区 ， 声 屏 障 的 插 入 损 失 随 着 高 度 和 离 声 屏 障 的距离的 增 加 而 减 小 。 针 对 500 Hz 的 交 通 噪 声 ， 4
种不同顶端 形 态 的 声 屏 障 声 插 入 损 失 由 大 到 小 依 次
为 T 型 、 Y 型 、 折角型和竖直型 。 4 实例验证
4. 1 试验方案
为避免真 实 道 路 场 景 中 不 同 交 通 量 、 不 同 道 路
结构属性以 及 不 同 周 边 环 境 等 对 试 验 结 果 带 来 的 不 确定性 ， 本文 通 过 点 声 源 试 验 的 方 式 验 证 不 同 顶 端 形态声屏障的声音衰减特性 。
选取广州中山大学东 校 区 罗 马 广 场 为 试 验 场 地 ， 实测背景噪声 为 38 dB 。 发 生 器 为 单 点 定 频 率 声 源 ， 选取与道路交通噪 声 最 为 相 符 的 500 Hz 声 音 作 为 测 试声源 ， 由发声 装 置 发 出 ， 无 声 源 指 向 性 ， 在 空 旷 空间 7. 5 m 处 测 得 声 压 级 为 84. 5 dB ， 高 度 为 0 m ， 距离声屏障 6 m 。 声 屏 障 由 18 mm 厚 的 实 木 胶 合 板 组成 ， 前后由 5 mm 厚高密集聚苯乙烯粘合 ， 尺 寸 为 10 m × 3 m 。 测量时段平均风速为 1. 94 m / s ， 矢 量 变 化小于 1 m / s 。 本 文 选 取 了 12 个 典 型 的 声 音 接 收 点 ( 编号为 a － l ) 的声插入损失来评价不 同 顶 端 形 态 声 屏障的降噪效果 ， 接收点的位置如图 9 所示 。
图 9 声 屏 障 测 量 试 验 点 位 选 取 ( 单 位 : m ) Fig. 9 Selection of measuring points for testing
noise barriers ( unit : m ) 4. 2 试验结果分析
对于 4 种 不 同 顶 端 形 态 的 声 屏 障 ， 分 别 测 量 其 无声屏障 时 和 加 装 声 屏 障 时 的 声 压 级 ， 并 计 算 得 到 其在声音 接 收 点 所 对 应 的 声 插 入 损 失 。 测 量 结 果 如 表 2 所示 。
表 2 不同形态声屏障插入损失对比
Tab. 2 Comparison of insertion losses among different
shaped noise barriers
插入损失 / dB
( 距声屏障距离 ， 高度 ) 竖直型 T 型 Y 型 折角型 a 0 ， 1. 5 16. 09 23. 58 23. 09 20. 18 b 5 ， 1. 5 14. 65 21. 68 19. 24 17. 65 c 10 ， 1. 5 14. 92 19. 08 17. 39 16. 52 d 15 ， 1. 5 13. 98 18. 24 17. 23 16. 09 e 20 ， 1. 5 14. 38 18. 31 17. 51 15. 98 f 25 ， 1. 5 14. 64 18. 34 17. 34 16. 34 g 5 ， 0 17. 96 28. 68 29. 08 23. 94 h 5 ， 1 15. 84 25. 31 21. 64 17. 92 i 5 ， 2 11. 09 18. 49 13. 56 10. 67 j 5 ， 3 8. 06 7. 56 7. 49 7. 31 k 5 ， 4 3. 21 0. 91 0. 35 2. 64 l 5 ， 5 0. 29 － 0. 68 0. 47 1. 27 注 : : 同点位插入损失最小的屏障 ; : 同点位插入损 失 最
大的屏障 。
从表中可以看出 ， 4 种声屏障对声音有 很 大 的 遮
南京声屏障玻璃钢声屏障厂家直销基础尺寸苏州高架桥声屏障中标公示
测点 位置坐标 / m
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公 路 交 通 科 技 第 33 卷
挡作用 ， 在 声 影 区 内 ， 声 屏 障 的 插 入 损 失 表 现 为 T 型和 Y 型屏 障 最 为 明 显 。 但 当 接 收 点 到 达 一 定 高 度 以后 ， 由于 声 波 在 声 屏 障 边 界 区 域 的 衍 射 作 用 ， 声 音遮挡减弱 ， 4 种类型的声屏障遮挡效果趋于一致 。 4 种屏障的实测插入损失呈现的水平和竖 直 变 化
规律如图 10 所 示 ， 可 以 看 出 其 规 律 与 上 文 相 一 致 。
声屏障的插 入 损 失 随 着 高 度 和 离 声 屏 障 的 距 离 的 增
加 而 减 小 ， 4 种 声 屏 障 的 降 噪 效 果 以 此 为 T 型 、 Y 型 、 折角型和竖直型 。
图 10 实测插入损失变化规律
Fig. 10 Variation regularity of measured insertion loss
综上所 述 ， 4 种 不 同 顶 端 形 态 声 屏 障 表 现 出 来 的降噪效 果 不 同 。 折 角 型 声 屏 障 面 向 声 源 弯 折 ， 相 对于竖直 型 屏 障 ， 其 形 成 的 声 影 区 的 面 积 更 大 ， 对 于靠近声 屏 障 的 声 影 区 ， 其 声 音 的 路 径 也 变 大 ， 故 降噪 效 果 比 竖 直 型 屏 障 好 ; 而 T 型 声 屏 障 和 Y 型 声 屏障因为 具 有 多 重 绕 射 边 界 ， 使 得 声 音 到 达 声 影 区 的过程中必 须 经 过 2 次 明 显 衰 减 ， 造 成 其 更 明 显 的 降噪效果 。 本文算例和实测场景下 ， 大部分区域下 T 型屏障降噪效果略好于 Y 型屏障 。 5 结论
( 1 ) 应用菲涅尔半波衍射研究声屏障的插入损失 。 文章算例下 ， 4 种屏障对噪声遮挡最大的区域出现声影 区最靠近屏障的区域 ， 声插入损失在 33 dB 左右 。 ( 2 ) 算 例 和 试 验 均 表 明 ， 声 屏 障 对 声 影 区 声 场 有明显的 衍 射 作 用 ， 在 声 影 区 ， 声 屏 障 的 插 入 损 失 随着高度和离声屏障的距离的增加而减小 。 ( 3 ) 文章 所 研 究 的 4 种 结 构 声 屏 障 对 噪 声 均 有
明显的遮 挡 作 用 。 声 屏 障 几 何 形 状 对 降 噪 效 果 的 表 现为 T 型 和 Y 型 对 声 音 遮 挡 最 为 明 显 ， 其 次 为 折 角 型屏障 ， 竖直型屏障降噪效果最差 。
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