在空气中传播的声波遇到声屏障时，就会产生反射、路直按到达受声者。若在声源和受声者之间设置声屏障后，则使声能的再分配变成了几条通路。即通过声屏障上方的绕射近路通过声屏障的透射通路以及声波遇到声屏障后远离受声者的反射通路。下面就声屏障的反射、透射和绕射加以阐述。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。当声波撞击到声屏障的壁顶上时，会在声屏障边缘产生绕射现象。而在屏障背后形成“声影区”。与光影区相比较，由于声波波长比光波波长大得多。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。这就是声屏障降噪的基本原理。

  声屏障至少有一层密实材料制造成的隔声层，以保证透射声远远低于绕射声。通常公路声屏障建于靠近道路侧，但应考虑到行车安全和道路景观要求。在满足噪声衰减量的前提下，应尽量使声屏障的高度经济合理。声屏障长度应大于其保护对象沿道路方向的长度，并根据所保护对象的性质、规模和声屏障的造价等综合考虑。

  声屏障的材料构造应满足声学性能、经济合理、实施工程简单方便、美观、耐久、抗腐、防火等性能，选择时应避免易碎的材料。声屏障的结构需要满足风荷载和自重，还应与道路附设物(如防撞护栏)有较好的连接并考虑意外撞击时避免损失。

  本次设计主要是针对高速公路声屏障的设计，由于没相关的设备及条件，因此本设计根据以下一实例的数据参数，进行设计计算。

  某高速公路按双向四车道高速公路标准建设，设计时速100km/小时。敏感点处村庄距离路肩最近点为5m，同时，村舍地基低于路面2m，受到的交通噪声不会有很大的自然衰减，实测夜间中心频率为500赫兹处峰值噪声70-75dB。居民还是基本暴露在交通噪声里,居民区与道路平行,受影响长度为150m。

  声音的传播除绕过声屏障继续传播外，尚可通过声屏障到达受声者，这就是声波的透射。透过屏障的省能量与其所采用材料的重量和刚度等因素相关。材料透射噪声的能力用透射损失TL表示，习惯上也称隔声量。TL与入射噪声能量与透射噪声能量之比有关。即：

  由于受声点距离声源点距离太短（511），导致地面与障碍物的声衰减太小，本次设计忽略不计。

  测的原受声点中心频率处峰值为70-75db。本设计以75为参考数据，由公式

  声屏障设计时既要减缓对司乘人员的视觉影响，防止廊道效应、防止眩光和减少司机路况判断的影响，又要降低对居民和周围行人的影响，减少遮蔽视线噪声的来源

  公路交通噪声主要指的是机动车辆在运行时发出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的,干扰范围大。汽车是城市交通中较大的噪声源机动车的发动机运转、部件摩擦、车身震动、刹车、排气、鸣喇叭等,都会产生噪声。一般公共汽车的噪声约为８０分贝．车速提高一倍噪声增长６～１０分贝。高速公路的噪声最重要的包含车身扰动空气的声音与车轮和地面接触发出的声音，及汽车的轰鸣声。

  根据《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006—98）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）,设计高速公路声屏障。通过对声屏障的位置，长度，插入损失值的计算确定高度，以及材料和构型的必选，最终选取了直立型声屏障。达到了保护告诉公路就近范围两侧居民区日常生活不受影响，使噪声污染得到大大的改善，达到预期效果。

  本次设计是在我们学习了大学的全部基础课，技术基础课以及部分专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：

  ⑷环境工程学课程是环境科学专业的一门重要专业课。研究三大污染四大公害的防治措施,包括水气声固污染控制。通过本课程设计环节的进行，目的是使我们通过对环境噪声控制技术基础课程学习中的理论、原理部分有更深入的认识，培养我们学生的科学研究能力，在某些特定的程度上具备分析问题和解决实际问题能力，具备简单的工程设计能力。通过设计，培养独立设计能力，掌握基本的设计方法，学会查阅技术资料，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。

  高速公路是现代化交通的重要组成部分,是衡量国民经济发展水平的重要标志。高速公路的快速的提升促进了当地经济的发展,但也逐渐暴露了对自然环境的破坏问题。公路运营期间所产生的交通噪声,必然会给周边地区居民的生活、工作、学习和休息带来严重干扰,尤其是对敏感点的影响更为严重。因此,研究公路交通噪声污染的治理技术已势在必行[1]。

  交通噪声干扰人们的正常生活和休息,严重时甚至影响人们的身心健康。噪声可使学习、工作效率降低,工作质量下降；另外交通噪声还会影响到公路沿线的经济发展。例如，受噪声影响严重的房地产工厂、商业大厦的经济效益与生产效益都会有不同程度的下降,噪声还直接影响到周围土地的价值[2]。

  合理布局,优化路线设计合理地使用土地和划分功能区域是减少交通噪声扰民的有效方法在公路规划和建筑规划时,公路应尽可能地适当远离噪声敏感区域,居住建筑也应远离公路一定距离,以减少公路交通噪声对居民生活、工作、学习的干扰。

  要设计效果好的声屏障首先应清楚噪声降低的声学原理，这是设计声屏障的理论基础。

  ⑴结合我《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006—98）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）,设计声屏障.

  ⑵完成噪声敏感建筑物有关参数和使用标准的确定；设计声屏障尺寸、类型、结构及材料；确定建筑物及声屏障之间的相对位置；

  ⑷完成声屏障的设计和计算，声屏障的设计除了达到预期的降噪指标外，还应符合景观、结构、造价和养护方面的要求。

  这个函数δ依距离而不同，它是绕射传播路程与直线传播路程之差。就是说由于声屏障的设置，使声波的传播必须绕过声屏障的顶部，而不能直接到达受声者，即声音的传播路程变大了。因此声程差δ愈大，减噪效果也就愈大。此外，声屏障的声衰减与噪声的频率成分有关，研究与实践表明：对于大于2000Hz的高频声比800—1000H z的中频声减噪效果好；但对于250Hz左右的低频声，效果就很差。这是声波的绕射现象历致，因为声波波长较长的低频声比波长较短的高频产更容易绕射过去。亦即，波长越长，绕射声的衰减越小[]。

  通常在声学设计时，要求TL—△Ld≥10dB，此时透射的声能可忽略不计，即△Lt≈0。

  由于反射发生在道路两侧都建有声屏障，而本次设计针对于单侧道路公路噪声对居民区的影响，因此，反射发生的声衰减不存在。

  假定一无限长、有足够面密度的声屏障设置在声源和受声者之间。这种情况下，声波只可以通过声历障的顶部绕射到达受声者，如图2-2所示。声音到达受声者存在一绕射角ψ。发生绕肘弯曲的面积即为“声影区”，它是声源越过声屏障顶部直经路程下边的区域范围。这时位于声影区的受声者即可感到噪声有了明显的衰减。

  声屏障的降噪效果取决于绕射角ψ的大小。绕射角愈大，声屏障的声衰减愈大，效果愈好。显然，如若增加声屏障的高度，或使声源或受声者紧靠声屏障，那么即可使绕肘角增大。这说明声屏障的声衰减效果是声源、受声者及声屏障之间几何关系的函数。这里定义声波的路程差为δ，如图2-3所示。

  如图2.1所示，当无声屏障时，声波的传播从“声源”经立达通路直按到达受声者。若在声源和受声者之间设置声屏障后则使声能的再分配变成了几条通路。即通过声屏障上方的绕射近路，通过声屏障的透射通路以及声波遇到声屏障后远离受声者的反射通路。下面就声屏障的反射、透射和绕射加以阐述。