在空气中传播的声波遇到声屏障时,就会产生反射、透射和绕射现象。一部分越过隔声屏障顶端绕射到达受声点;损失主要取决于声源发出的声波沿着三条道路传播的声能分配。隔声屏障的作用就是阻挡直达声的传播,隔离透射声,并使绕射声有足够的衰减。当声波撞击到隔声屏障的壁面上时,会在隔声屏障边缘产生绕射现象,而在屏障背后形成“声影区”。
我们所期待的隔声屏障的减噪效果就在“声影区”的范围内。与光影区相比较,由于声波波长比光波波长大的多,因此,这种“声影区”的边界并不明显,经过屏障边缘之外,声源发出来的声波可以直接到达的范围,叫做“亮区”。从亮区到声影区之间还有一小段“过渡区”。位于“声影区”内的噪声级低于未设置声屏障时的噪声级,这就是隔声屏障降噪的基本原理。
隔声屏障的声绕射原理图
对于一个无限长隔声屏障、点声源的绕射声衰减为:
隔声屏障的绕射损失计算示意图
从上式中可以看出,隔声屏障的绕射损失取决于菲涅尔指数n,即取决于声源和受声点之间的声程差,声程差a+b-d越大,λ声波波长越小(频率越高)则声屏障的绕射损失越大,也就是说声屏障的效果越好。
