第1章 基础知识和基本术语 1
1.1 引言 1
1.2 噪声控制策略 3
1.2.1 声源的改造 4
1.2.2 声传播途径的控制 7
1.2.3 针对接收者的改进 7
1.2.4 现有设施 7
1.2.5 设计阶段的设施 9
1.2.6 空气传播声与结构传播声 9
1.3 声场变量 11
1.3.1 变量 11
1.3.2 声场 12
1.3.3 量级 12
1.3.4 声速 13
1.3.5 色散 15
1.3.6 声势函数 16
1.4 波动方程 17
1.4.1 平面波和球面波 18
1.4.2 平面波传播 18
1.4.3 球面波的传播 22
1.4.4 波的叠加 23
1.4.5 平面驻波 24
1.4.6 球面驻波 25
1.5 均方值 25
1.6 能量密度 26
1.7 声强 26
1.7.1 定义 27
1.7.2 平面波和远场声强 28
1.7.3 球面波声强 29
1.8 声功率 29
1.9 单位 30
1.10 谱与频谱分析 32
1.10.1 谱 32
1.10.2 频谱分析 35
1.11 声压运算 37
1.11.1 相干和非相干声 37
1.11.2 相干声压叠加 38
1.11.3 拍振 38
1.11.4 不相干声叠加（对数相加） 39
1.11.5 声压级相减 40
1.11.6 声级衰减量的叠加 41
1.12 阻抗 42
1.12.1 机械阻抗 42
1.12.2 声阻抗率 43
1.12.3 声阻抗 43
1.13 流阻 43
第2章 人耳 45
2.1 人耳概述 45
2.1.1 外耳 45
2.1.2 中耳 45
2.1.3 内耳 47
2.1.4 耳蜗管或耳蜗层膜 49
2.1.5 毛细胞 50
2.1.6 神经编码 50
2.1.7 非耦合振荡器线阵列 52
2.2 中心层膜的机械特性 53
2.2.1 基底膜行波 53
2.2.2 能量传输和群速度 56
2.2.3 去阻尼 57
2.2.4 半倍频程偏移 58
2.2.5 频率响应 60
2.2.6 临界频带 61
2.2.7 频率分辨率 63
2.3 噪声性听力损失 63
2.4 声压级的主观反应 65
2.4.1 掩蔽 65
2.4.2 响度 68
2.4.3 可比较的响度和方 69
2.4.4 相对响度和宋 71
2.4.5 音调 74
第3章 噪声测量与分析仪器 77
3.1 传声器 77
3.1.1 电容式传声器 78
3.1.2 压电式传声器 80
3.1.3 压强响应 81
3.1.4 传声器灵敏度 81
3.1.5 场效应与校准 81
3.1.6 传声器精度 84
3.2 计权网络 84
3.3 声级计 86
3.4 声级计分类 87
3.5 声级计校准 87
3.5.1 电校准 88
3.5.2 声校准 88
3.5.3 测量精度 88
3.6 噪声测量用声级计 89
3.6.1 传声器违反规程操作 89
3.6.2 声级计放大器违反规程操作 89
3.6.3 传声器和声级计响应特点 89
3.6.4 背景噪声 89
3.6.5 风噪声 90
3.6.6 温度 90
3.6.7 湿度和灰尘 90
3.6.8 周围表面的反射 90
3.7 时变声音 91
3.8 噪声级测量 91
3.9 数据记录仪 93
3.10 个人声暴露计 93
3.11 噪声记录 94
3.12 频谱分析仪 94
3.13 声强计 96
3.13.1 p-u法测声强及其精度 96
3.13.2 p-p法测声强及其精度 98
3.13.3 声强的频率分解 101
3.14 能量密度传感器 103
3.15 声源定位 104
3.15.1 近场声全息 105
3.15.2 统计优化的近场声全息 107
3.15.3 波束形成 109
3.15.4 直接声强测量 111
第4章 标准 113
4.1 引言 113
4.1.1 噪声评价量 114
4.2 听力损失 117
4.2.1 阈移 117
4.2.2 老年性耳聋 118
4.2.3 听力损失 119
4.3 听力损伤风险 120
4.3.1 语音识别的要求 120
4.3.2 量化听力损伤风险 121
4.3.3 国际标准化组织公式 122
4.3.4 其他的公式 124
4.3.5 观察到的听力损失 126
4.3.6 一些其他解释 128
4.4 听力损伤风险标准 130
4.4.1 连续噪声 130
4.4.2 脉冲噪声 131
4.4.3 撞击噪声 131
4.5 实施听力保护方案 134
4.6 语言干扰标准 135
4.6.1 宽带背景噪声 136
4.6.2 强的单频声 137
4.7 噪声的心理效应 137
4.7.1 噪声作为压力的起因 137
4.7.2 对行为和工作效率的影响 137
4.8 环境噪声级规范 138
4.8.1 噪声计权曲线 139
4.8.2 使用dB（A）的噪声计权曲线的比较 147
4.8.3 语言私密度 148
4.9 环境噪声级标准 149
4.9.1 A计权标准 149
4.10 环境噪声调查 151
4.10.1 测量地点 152
4.10.2 测量调查的持续时间 152
4.10.3 测量参数 152
4.10.4 噪声影响 153
第5章 声源和室外声传播 155
5.1 引言 155
5.2 简单声源 156
5.2.1 脉动球 156
5.2.2 流体力学单极子源 158
5.3 偶极子源 158
5.3.1 脉动偶极子（远场近似） 159
5.3.2 脉动偶极子（近场） 161
5.3.3 振荡球 162
5.3.4 流体力学偶极子源 164
5.4 四极子源（远场近似） 164
5.4.1 横向四极子 166
5.4.2 纵向四极子 166
5.4.3 流体力学四极子源 166
5.5 线源 167
5.5.1 无限长线源 167
5.5.2 有限长线源 169
5.6 无限大障板上的活塞 170
5.6.1 远场 170
5.6.2 近场同轴 173
5.6.3 近场的辐射负载 174
5.7 非相干平面声源 176
5.7.1 单面墙 176
5.7.2 建筑或闭空间的多面墙 178
5.8 指向性 179
5.9 反射效果 180
5.9.1 接近一个反射面的简单声源 180
5.9.2 接近一个反射面的观察者 181
5.9.3 观察者和声源都接近一个反射面 182
5.10 一个平面／两种媒质界面的反射和透射 182
5.10.1 多孔土壤 183
5.10.2 平面波的反射和透射 183
5.10.3 分解平面上的球面波反射 186
5.10.4 湍流的影响 188
5.11 室外声传播的基本概念 190
5.11.1 方法 190
5.11.2 预测精度的限制 190
5.11.3 室外声传播预测方案 191
5.11.4 几何传播因数K 192
5.11.5 指向性指数DIM 192
5.11.6 逾量衰减因数AE 193
5.11.7 空气吸收Aa 195
5.11.8 屏障、房屋和工艺设备／工业建筑的屏蔽Abhp 196
5.11.9 由于森林和茂密的叶子引起的衰减Af 198
5.11.10 地面影响 199
5.11.11 倒像和远距离时增加的衰减 203
5.11.12 气象影响 203
5.11.13 逾量衰减叠加模型 212
5.11.14 室外声音预测的精度 213
第6章 声功率及其应用与测量 214
6.1 引言 214
6.2 辐射阻抗 215
6.3 声功率和声压之间的关系 216
6.4 声源的辐射场 217
6.4.1 消声室中的自由场模拟 218
6.4.2 闭空间产生的声场 219
6.5 利用声强测量值测定声功率 220
6.6 利用常规声压测量值测定声功率 221
6.6.1 自由场或半自由场中的测量 221
6.6.2 扩散场的测量 225
6.6.3 场测量 227
6.7 利用表面振动测量确定声功率 233
6.8 声功率信息的一些用途 234
6.8.1 远场自由场 235
6.8.2 近场自由场 236
第7章 闭空间中的声 237
7.1 引言 237
7.1.1 壁面与腔体的模态耦合 237
7.1.2 赛宾房间 238
7.1.3 扁房间和长房间 239
7.2 低频 239
7.2.1 矩形房间 240
7.2.2 圆柱形房间 244
7.3 低频与高频区域之间的界限 244
7.3.1 模态密度 244
7.3.2 模态阻尼和带宽 245
7.3.3 模态交迭度 246
7.3.4 交叉频率 246
7.4 高频、统计分析 247
7.4.1 扩散场中的有效声强 247
7.4.2 边界处的能量吸收 249
7.4.3 空气吸声 249
7.4.4 稳态响应 250
7.5 瞬态响应 251
7.5.1 经典描述 251
7.5.2 模态描述 252
7.5.3 经验描述 255
7.5.4 平均自由程 256
7.6 房间常数的测量 256
7.6.1 参考声源法 257
7.6.2 混响时间法 257
7.7 多孔吸声材料 258
7.7.1 吸声系数的测量 258
7.7.2 降噪系数 262
7.7.3 多孔声衬 262
7.7.4 具有穿孔板盖面的多孔声衬 263
7.7.5 复合物中材料的吸声系数 264
7.8 板式吸声器 265
7.8.1 经验法 265
7.8.2 解析法 267
7.9 扁房间和长房间 268
7.9.1 具有镜面反射地面和天花板的扁房间 270
7.9.2 具有漫反射地面和天花板的扁房间 272
7.9.3 具有镜面反射和漫反射边界的扁房间 276
7.9.4 具有镜面反射壁面的长房间 277
7.9.5 具有圆形横截面和漫反射壁面的长房间 280
7.9.6 具有矩形横截面的长房间 281
7.10 吸声的应用 282
7.10.1 混响场的相对重要性 282
7.10.2 混响的控制 282
7.11 厅堂的设计 283
7.11.1 混响时间 283
7.11.2 早期衰减时间 284
7.11.3 清晰度 285
7.11.4 环绕感 285
7.11.5 双耳互相关系数IACC 285
7.11.6 背景噪声级 286
7.11.7 总声级或响度G 286
7.11.8 声扩散 286
7.11.9 语言可懂度 286
7.11.10 扩声 288
7.11.11 满座音乐厅的参量估计 288
7.11.12 厅堂的最优体积 289
第8章 隔板、隔声罩和屏障 290
8.1 引言 290
8.2 透过隔板的声传输 290
8.2.1 弯曲波 290
8.2.2 传输损失 295
8.2.3 撞击声隔离 299
8.2.4 板的传输损失（隔声指数）特性 301
8.2.5 夹心板 309
8.2.6 双层墙传输损失 309
8.2.7 多叶板和复合板 317
8.2.8 三层墙声传输损失 317
8.2.9 普通建筑材料 318
8.2.10 声衬 323
8.3 噪声衰减与传输损失 324
8.3.1 复合材料的传输损失 324
8.3.2 侧向传输损失 326
8.4 隔声罩 327
8.4.1 隔声罩内的噪声 327
8.4.2 隔声罩外的噪声 327
8.4.3 人员隔声间 330
8.4.4 隔声罩窗户 332
8.4.5 隔声罩泄漏 332
8.4.6 通道和通风口 334
8.4.7 隔声罩隔振 334
8.4.8 隔声罩共振 335
8.4.9 紧合隔声罩 336
8.4.10 局部隔声罩 336
8.5 屏障 337
8.5.1 薄板边缘的衍射 338
8.5.2 室外屏障 340
8.5.3 室内屏障 350
8.6 管外保护层 351
8.6.1 多孔材料隔声套 352
8.6.2 防渗套和多孔垫隔声套 352
第9章 消声装置 355
9.1 引言 355
9.2 性能测评 356
9.3 扩散器用作消声装置 356
9.4 消声器的分类 358
9.5 声阻抗 359
9.6 集总元件装置 359
9.6.1 孔或短管道的阻抗 359
9.6.2 腔体的阻抗 366
9.7 抗性装置 367
9.7.1 基尔霍夫定律的声类比 367
9.7.2 旁支共振器 368
9.7.3 共振式消声器 375
9.7.4 膨胀室 377
9.7.5 小型发动机排气装置 382
9.7.6 低通滤波器 382
9.7.7 抗性消声器设备压降的计算 387
9.7.8 气流产生的噪声 389
9.8 内衬管 391
9.8.1 局部反应和整体反应的声衬 392
9.8.2 声衬规格 393
9.8.3 内衬管消声器 395
9.8.4 横截面不连续 406
9.8.5 耗散型消声器压降的计算 408
9.9 管道弯头 408
9.10 未加衬的管道 408
9.11 管道末端反射的影响 409
9.12 管道泄漏噪声 410
9.12.1 泄漏声的传递 410
9.12.2 侵入声的传递 412
9.13 加衬送气通风室消声器 412
9.13.1 Well法 413
9.13.2 ASHRAE法 413
9.13.3 更复杂的方法（Cumming和Ih） 416
9.14 注水 416
9.15 排气管的指向性 418
第10章 振动控制 424
10.1 引言 424
10.2 隔振 425
10.2.1 单自由度系统 426
10.2.2 四隔振器系统 432
10.2.3 双级隔振 434
10.2.4 实际隔振器的注意事项 436
10.3 隔振器的分类 440
10.3.1 橡胶 441
10.3.2 金属弹簧 441
10.3.3 软木 442
10.3.4 毛毡 443
10.3.5 空气弹簧 443
10.4 减振器 444
10.5 振动平衡器 446
10.6 振动测量 447
10.6.1 加速度传感器 447
10.6.2 速度传感器 451
10.6.3 激光测振仪 452
10.6.4 仪器系统 453
10.6.5 振动的单位 453
10.7 振动表面的阻尼 453
10.7.1 阻尼何时是有效的或无效的 453
10.7.2 阻尼法 455
10.8 阻尼的测量 455
第11章 声功率和声压级估算过程 458
11.1 引言 458
11.2 风机噪声 460
11.3 空气压缩机 462
11.3.1 小型压缩机 462
11.3.2 大型压缩机（进气管和排气管中的噪声级） 463
11.3.3 大型压缩机（外部噪声级） 465
11.4 冷却机和制冷机组使用的压缩机 466
11.5 冷却塔 466
11.5.1 螺旋桨式冷却塔 467
11.5.2 离心式冷却塔 467
11.6 泵 469
11.7 喷射 470
11.7.1 一般性估算过程 470
11.7.2 气孔和汽孔 473
11.7.3 一般性的射流噪声控制 474
11.8 控制阀 474
11.8.1 内部声功率的产生 475
11.8.2 内部声压级 481
11.8.3 外部声压级 483
11.8.4 高排出速度 485
11.8.5 控制阀噪声的抑制 485
11.8.6 液体的控制阀 486
11.8.7 蒸汽控制阀 487
11.9 管流 487
11.10 锅炉 488
11.11 涡轮机 489
11.12 柴油机和燃气发动机 490
11.12.1 排气口噪声 490
11.12.2 机壳噪声 491
11.12.3 进气口噪声 493
11.13 熔炉噪声 493
11.14 电动机 494
11.14.1 小型电动机（低于300kW） 494
11.14.2 大型电动机（高于300kW） 495
11.15 发电机 495
11.16 变压器 496
11.17 变速箱 498
11.18 交通噪声 498
11.18.1 道路交通噪声 498
11.18.2 铁路交通噪声 504
11.18.3 飞机噪声 508
第12章 实用数值声学 510
12.1 引言 510
12.2 低频区域 511
12.2.1 亥姆霍兹法 512
12.2.2 边界元法 513
12.2.3 瑞利积分法 522
12.2.4 有限元分析 523
12.2.5 数值模态分析 529
12.2.6 利用MATLAB的模态耦合 530
12.3 高频区域：统计能量分析 536
12.3.1 耦合损失因数 538
12.3.2 振幅响应 540
参考文献 544
附录A 波动方程推导 569
A.1 质量守恒 569
A.2 欧拉方程 570
A.3 状态方程 571
A.4 波动方程（线性） 572
附录B 材料特性 575
附录C 多孔材料的声学特性 580
C.1 流阻和流阻率 580
C.2 多孔媒质中的声传播 583
C.3 多孔材料中传播引起的声衰减 585
C.4 吸声系数的测量和计算 587
C.4.1 具有一个背腔的多孔材料 593
C.4.2 由一个阻抗ZL支撑的多层多孔声衬 593
C.4.3 覆盖有一层柔软不透水层的多孔声衬 593
C.4.4 覆盖有穿孔薄板的多孔声衬 594
C.4.5 覆盖有柔软不透水层和穿孔薄板的多孔声衬 594
附录D 频谱分析 595
D.1 数字滤波器 595
D.2 离散傅里叶分析 596
D.2.1 功率谱 602
D.2.2 采样频率和混叠 603
D.2.3 测不准原理 605
D.2.4 实时频率 605
D.2.5 加权函数 605
D.2.6 细化分析 607
D.3 重要函数 607
D.3.1 互谱 607
D.3.2 相干 608
D.3.3 频响（或传递）函数 609
声学标准清单 610
汉英索引 624
英汉索引 637