聲屏障高度應(yīng)該怎樣確定？

現(xiàn)在設(shè)計(jì)聲屏障時(shí)大多采用幾何聲學(xué)分析的方法來(lái)確定聲屏障的高度（如圖一）。如“聲影區(qū)法”來(lái)確定聲屏障有效區(qū)域。其實(shí)這種方法是不正確的。因?yàn)榻煌ㄔ肼暤穆暡ㄊ菣C(jī)械波，其波長(zhǎng)的單位在米級(jí)，和聲屏障的幾何尺寸在同一數(shù)量級(jí)。從波動(dòng)學(xué)理論上講，只有當(dāng)波長(zhǎng)λ>>H（反射面幾何尺寸）時(shí)，才能按入射波的入射角等于反射波的反射角的幾何聲學(xué)的方法來(lái)分析波的傳播路徑。如光波就是這樣的情況。光波的波長(zhǎng)為á米級(jí)，而反射鏡的幾何尺寸為米級(jí)或厘米級(jí)，光波的波長(zhǎng)和反射鏡的幾何尺寸相比，光波波長(zhǎng)可忽略不計(jì)。這樣就滿足λ>>H條件,利用反射原理來(lái)分析光波的傳播路徑就會(huì)準(zhǔn)確。就聲屏障而言，聲波的波長(zhǎng)和聲屏障的高度方向?yàn)橥�一�?shù)量級(jí)，當(dāng)噪聲的聲波和聲屏障作用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生散射和衍射，不會(huì)遵從入射角等于反射角的原理。只有聲波頻率很高時(shí)，（如4K以上的聲波），才可近似地適用波的反射原理。在聲屏障的長(zhǎng)度方向，由于滿足λ>>H的條件，所以在長(zhǎng)度方向分析聲波傳播路徑時(shí)，可采用幾何聲學(xué)的方法進(jìn)行分析。
聲屏障的高度采用如何方法確定的呢？據(jù)多年的設(shè)計(jì)和研究經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聲屏障的高度可采用“有效頻率”進(jìn)行確定。這里引入有效頻率λE概念，是指聲屏障對(duì)噪聲的倍頻程或1/3倍頻率中某個(gè)波段頻率衰減量為3dB（A）的頻率。若噪聲的波長(zhǎng)比“有效頻率”的波長(zhǎng)長(zhǎng)，則由于繞射和散射作用，聲屏障對(duì)其聲衰減作用會(huì)很低。而所有比“有效頻率”波長(zhǎng)短的噪聲，則聲屏障就會(huì)有很好的聲衰減效果。聲屏障高度可用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：
H=2λE    （1）
H為聲屏障的高度，λE為有效頻率。
例如，一般設(shè)計(jì)中，如果公路行駛的車輛中，大型車輛所占比例比較大，交通噪聲低頻聲成份比較高，則有效頻率應(yīng)確定為125HE（λE=2.720米左右）比較合適。按照經(jīng)驗(yàn)公式，則聲屏障的高度應(yīng)為
H=2λE=2×2720=5.450米
若馬路上的行車車輛中為小型汽車，則交通噪聲中頻率高的噪聲成份會(huì)比較高，則“有效頻率”λE選取為倍頻程頻率為250HE（λ =1.360）會(huì)比較合適，則聲屏障的高度可確定為：
H=2λE=2×1360=2.720米
這樣，就會(huì)既節(jié)省投資，又取得比較好的降噪效果。