某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔,该的传声损失为50dB,在墙上开一个面积为2m2的门,该门的传声损失为20dB,又开了一个面积为4m2的窗户,该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗以后使墙体的隔声量下降了多少?
某隔声间对噪声源一侧用一堵22m2的隔声墙相隔,该的传声损失为50dB,在墙上开一个面积为2m2的门,该门的传声损失为20dB,又开了一个面积为4m2的窗户,该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗以后使墙体的隔声量下降了多少?
题目解答
答案
解:由传声损失可知,墙、门和窗的透射系数别离为10-5、10-2和10-3,所以隔声墙组合体的平均透射系数为: 


则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为:

答:开了门窗以后使墙体的隔声量下降了。
解析
考查要点:本题主要考查隔声量的计算,涉及透射系数与传声损失的关系,以及不同结构组合后的平均透射系数计算。
解题核心思路:
- 透射系数与传声损失的关系:透射系数 $\tau = 10^{-\text{TL}/10}$,其中 $\text{TL}$ 为传声损失(单位:dB)。
- 组合体的平均透射系数:各部分面积加权后的透射系数之和,即 $\overline{\tau} = \frac{\sum (\text{面积} \times \tau)}{\text{总面积}}$。
- 组合体的传声损失:由平均透射系数计算 $\text{TL}_{\text{组合}} = 10 \log \frac{1}{\overline{\tau}}$,最终求出隔声量的下降值。
破题关键点:
- 正确计算各部分的透射系数,注意指数符号(负号)。
- 准确计算剩余墙面积(原墙面积减去门、窗面积)。
- 面积加权求和时,确保单位统一。
步骤1:计算各部分的透射系数
- 原墙:$\text{TL} = 50\ \text{dB}$,透射系数 $\tau_{\text{墙}} = 10^{-50/10} = 10^{-5}$。
- 门:$\text{TL} = 20\ \text{dB}$,透射系数 $\tau_{\text{门}} = 10^{-20/10} = 10^{-2}$。
- 窗:$\text{TL} = 30\ \text{dB}$,透射系数 $\tau_{\text{窗}} = 10^{-30/10} = 10^{-3}$。
步骤2:计算剩余墙面积
原墙面积 $22\ \text{m}^2$,扣除门 $2\ \text{m}^2$ 和窗 $4\ \text{m}^2$,剩余墙面积为:
$S_{\text{墙剩余}} = 22 - 2 - 4 = 16\ \text{m}^2.$
步骤3:计算组合体的平均透射系数
$\overline{\tau} = \frac{S_{\text{墙剩余}} \cdot \tau_{\text{墙}} + S_{\text{门}} \cdot \tau_{\text{门}} + S_{\text{窗}} \cdot \tau_{\text{窗}}}{S_{\text{总面积}}} = \frac{16 \cdot 10^{-5} + 2 \cdot 10^{-2} + 4 \cdot 10^{-3}}{22}.$
计算分子:
$16 \cdot 10^{-5} = 0.00016, \quad 2 \cdot 10^{-2} = 0.02, \quad 4 \cdot 10^{-3} = 0.004,$
总和为:
$0.00016 + 0.02 + 0.004 = 0.02416.$
平均透射系数:
$\overline{\tau} = \frac{0.02416}{22} \approx 0.001101.$
步骤4:计算组合体的传声损失
$\text{TL}_{\text{组合}} = 10 \log \frac{1}{\overline{\tau}} = 10 \log \frac{1}{0.001101} \approx 10 \log 908.18 \approx 29.6\ \text{dB}.$
步骤5:计算隔声量下降值
原墙传声损失为 $50\ \text{dB}$,组合体传声损失为 $29.6\ \text{dB}$,下降值为:
$50 - 29.6 = 20.4\ \text{dB}.$