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一、 引言 * m# D) n' Z1 |8 A# }
- t+ r' ?* K! r! O; y 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。 ! L5 t& ~0 I' @1 e/ l% ^0 y
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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。 4 f& B8 e# _+ T o- u! S. P4 s% h
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二、 音响设备噪声的传播特点
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: F1 r" h0 g# l( D3 b3 E( L 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。
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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。
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表1 音响设备噪声的传播实测
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测量点位置 一楼声源 二楼室内 三楼室内 四楼室内
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噪声级dB(A) 90~106 42 41 40
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, M/ z, T7 d, v4 v 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。
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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: 9 M U0 e& X: x: n5 f" Q
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tl=20log( ωm/ρc) (1) : F( P. V+ _! `0 B0 G
$ c4 k. v) s3 i6 K2 g; M! [# B3 V7 T 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 7 d( I a I7 S9 i% f
8 ]% O8 G C. z6 C 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。
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. J! x( N+ d/ B( k% M7 y" r 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。 " }5 W" |- E. ^% @ W! d& h
1 N0 P" V: ]8 X7 p% H! a; k 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。
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3 x; A4 C) ?* f 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。
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表2 常用材料固体传声衰减量
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8 p: V9 d2 }# P' [0 M$ o# O, E 材料 铁 砖 混凝土 木材
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2 F" ?# b" F( E0 V 衰减量 0.01~0.030.02~0.130.03~0.020.05~0.33
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. x0 T# d- v$ J/ ?- \ 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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& b& n! F! `/ ] 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。 + x! O: Z" J7 E0 s/ z5 l' Q( j3 y
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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。 - _' J; ?. P* Q9 |! U; a& K5 B
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三、 音响设备噪声的防治
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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。 & r# x" V+ Q' ^6 {5 ]' e7 `9 a
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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。 " j9 P; B6 x% W7 ~* w: j
3 } c4 @: Z! F+ I 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:
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% y6 H: ~$ z9 n. V) j 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。
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2#房间的四壁是轻钢结构,顶棚结构为:200mm玻璃棉+08mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。 / S$ [7 G$ w8 V' K1 C7 u: x
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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。
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8 g) K- R6 X& ?. A+ ?- k6 \ C 表3 房间装修情况对比
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房间号码 1# 2# 3# 7 I. n( m1 o, e' v# D' Q
; f- \# G* b& _; ?' @" I* r, t 天棚面密度 43 22.5 25
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墙面及处理情况 砖砌,未处理 轻钢,未处理 砖砌,填充处理 X/ Q3 `4 R w! M& l$ N! U- o
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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。 9 M5 U) n S, y# S8 M
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表4 隔声量实测结果 db(A)
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/ j6 Y% j3 T; O0 L! i6 K 装修房间 1# 2# 3# 7 R! {/ t$ \$ h- Y# Q5 N+ b
/ G! n. F) B9 t" K4 J: T# R" d 楼上噪声级 39 43 37 4 ]) A- A0 K: c" _
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房间隔声量 65 60 67
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4 z0 z3 _. z. B3 y6 P% U$ \ 地面振动级 61.2 67.8 60以下,无振感 $ D' \' j3 d' M. @
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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。
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) u t% k+ t0 \7 l% ]% D) o( U 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。 & a* _' o9 y1 c3 T. G+ R2 F
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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。
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四、 结论
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(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。
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& h! H# Y# 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。
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E2 N; n) j* X* n3 S1 g (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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