Исследование эффективности звукоизоляции и звукопоглощения

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 

А.С. Терехин, С.Г. Смирнов, В.В. Тупов 

Исследование эффективности звукоизоляции  
и звукопоглощения 

Методические указания к лабораторной работе  
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»  
 
 
 

 
 
 
 
 

 
 
 

УДК 534.2 
ББК 22.32 
 
Т35 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/81/book1452.html 
Факультет «Энергомашиностроение» 
Кафедра «Экология и промышленная безопасность» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве методических указаний  

 
 
 
Терехин, А. С. 
Т35   
Исследование эффективности звукоизоляции и звукопоглощения : 
методические указания к лабораторной работе по 
дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» / А. С. Тере-
хин, С. Г. Смирнов, В. В. Тупов. — Москва : Издательство 
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. — 21, [3] с. : ил.  
ISBN 978-5-7038-4449-6 
В лабораторной работе изучаются основные характеристики звукового 
поля, принципы нормирования шума в помещениях различного назначения, 
устройство и эффективность применения звукоизоляции и звукопоглощения (
акустическая обработка помещений) как основных способов снижения 
шума. Методические указания разработаны для изучения дисциплины 
«Безопасность жизнедеятельности» для студентов 3–4-х курсов всех специальностей 
МГТУ им. Н.Э. Баумана.  

 
УДК 534.2 
 
ББК 22.32 
 
 
 
 

 
 

 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 
 
© Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4449-6 
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 

Предисловие 

Всякий неприятный, нежелательный звук, нарушающий тишину 
и оказывающий раздражающее или патологическое воздействие на 
организм человека, называют шумом. Звуки как физическое явление 
представляют собой механические колебания упругой среды (воздушной, 
жидкой, твердой) в диапазоне слышимых частот. Звуковые 
волны, распространяющиеся в воздухе, называют воздушным звуком. 
Колебания звуковых частот, распространяющиеся в твердых 
телах, называют структурным звуком, или звуковой вибрацией. 
Звуковые раздражители создают предпосылку для возникновения 
в коре головного мозга человека очагов застойного возбуждения 
или торможения. Это ведет к снижению работоспособности, в 
первую очередь умственной, так как уменьшается концентрация 
внимания, увеличивается число ошибок, развивается общее утомление. 

Такое состояние неблагоприятно отражается на сердечно-
сосудистой системе, изменяется частота сердечных сокращений, 
повышается или понижается артериальное давление и снижается 
кровенаполнение сосудов головного мозга. Следовательно, производственный 
и городской шум можно отнести к факторам риска 
возникновения гипертонической болезни, ишемической болезни 
сердца, бессонницы. Постоянный интенсивный шум (80 дБА и более) 
может явиться причиной развития гастрита и даже язвенной 
болезни, так как могут нарушиться функции желудка. Длительное 
воздействие звука высокой интенсивности и высокой частоты (более 
100 дБА и более 1 000 Гц) может вызвать необратимую потерю 
слуха (тугоухость). 
Для предотвращения неблагоприятного воздействия шума на 
здоровье человека решающее значение имеют в инженерной деятельности 
знания гигиенических нормативов допустимых уровней 
шума и мер по его устранению.  

Цель работы: 
– изучение основных характеристик звукового поля;  
– ознакомление с принципом нормирования шума в различных 
условиях работы; 
– теоретическая и практическая оценка эффективности широко 
применяемых методов защиты от шума (звукоизоляции и звукопоглощения).  

В процессе выполнения лабораторной работы студенты:  
– освоят устройство прибора и методику измерения нормируемых 
параметров шума, а именно уровней звукового давления в октавных 
полосах частот; 
– изучат принцип работы звукоизоляции и ее эффективность от 
характеристик применяемых преград;  
– ознакомятся с областью применения акустической обработки 
помещений и физическими принципами уменьшения шума за счет 
снижения интенсивности отраженных волн; 
– познакомятся с характеристиками строительных материалов, 
используемых для звукоизоляции и звукопоглощения в промышленных 
и жилых зданиях. 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

Общие положения 

С точки зрения безопасности труда шум — один из наиболее 
распространенных вредных, а подчас и опасных производственных 
факторов. По физической природе шум представляет собой 
беспорядочное сочетание различных звуков по частоте и интенсивности. 
С физиологической точки зрения шум — нежелательный 
звук.  
При действии источника звука происходит небольшое колебание 
давления в среде. Разность между мгновенным значением 
полного давления и средним (барометрическим) давлением, 
наблюдаемым в среде при отсутствии звуковых волн, называется 
звуковым давлением, Па. В практике при измерении шума приходится 
иметь дело с огромным диапазоном изменения звукового 
давления (106…108 раз). Оперировать многозначными числами неудобно, 
слух человека способен оценивать не абсолютное, а относительное 
изменение звукового давления, поэтому вводится логарифмическая 
функция — уровень звукового давления (УЗД), величина 
которой определяется в децибелах (дБ) и рассчитывается 
по формуле 

  

0
20lg
,
P
L
P

 
 (1) 

где P  — среднеквадратическое (эффективное) значение звукового 
давления, Па; 
0
P  — опорное значение звукового давления, равное 
2·10–5 Па. Значение соответствует порогу слышимости человеческого 
уха при частоте звука 1 000 Гц. 
Уровни звукового давления измеряются с помощью шумо-
мера. Человеческое ухо воспринимает звуковые сигналы в диапазоне 
частот от 20 до 20 000 Гц. Используя частотный анализатор, 

можно исследовать частотные составляющие акустического сигнала, 
т. е. спектр шума. Частотный анализатор часто совмещают с 
шумомером в единый измерительный комплекс. 
Частотный анализатор содержит набор специальных электрических 
фильтров, каждый из которых пропускает определенную 
полосу частот исследуемого шума, ограниченную нижней fн и 
верхней fв граничными частотами. Каждая полоса характеризуется 
среднегеометрической частотой fсг, Гц: 

 
сг
н
в .
f
f f

  
(2) 

При исследовании шума обычно пользуются фильтрами с постоянной 
относительной полосой пропускания, в которой fв/fн = 
= const. Полоса, в которой fв/fн = 2, называется октавой. При этом 
анализ шума осуществляется в октавных полосах со среднегеометрическими 
частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 
8000 Гц.  
Нормируемой характеристикой постоянного шума на рабочих 
местах являются уровни звукового давления L, дБ, в указанных 
полосах частот, определенные с учетом категории тяжести и 
напряженности труда и выборочно представленные в приложении 
1. Если измеренные УЗД шума не превышают их предельно 
допустимых значений во всех октавных полосах, то делается вывод 
о соответствии шума требованиям норм. В противном случае 
шум не удовлетворяет нормативным требованиям, и необходимы 
дополнительные мероприятия по снижению уровней шума до допустимых 
значений. 

Методы защиты от шума на рабочих местах 

Наибольшее применение для защиты от шума находят следующие 
методы: 
1) борьба с шумом в его источнике (применение малошумных 
машин и механизмов); 
2) звукоизоляция источника шума (применение изолирующих 
кожухов, перегородок, экранов, кабин и т. п.); 
3) акустическая обработка помещения, т. е. облицовка ограждающих 
поверхностей помещения (потолка и части стен) звукопоглощающими 
материалами. 

Также можно обратить внимание на следующие мероприятия 
по борьбе с шумом: 
• архитектурно-планировочные решения (увеличение расстояния 
от источника шума, недопущение скученного расположения 
источников шума в одном помещении и т. д.); 
• использование глушителей шума; 
• применение средств индивидуальной защиты (беруши, антифоны, 
наушники, звуковые каски); 
• организованные мероприятия (специальные режимы труда). 
В данной лабораторной работе исследуется эффективность 
применения способов, относящихся к методам звукоизоляции и 
звукопоглощения: установка звукоизолирующего кожуха, применение 
звукоизолирующих перегородок, звукопоглощающая облицовка 
помещения. 

Установка звукоизолирующего кожуха 

Данный способ относится к числу строительно-акустических 
мероприятий по борьбе с шумом и является более действенным, 
чем другие конструктивные способы, поскольку достигается эффект 
снижения шума на требуемую величину даже в непосредственной 
близости от источника шума.  
Кожух изготовляют обычно из металла, дерева или пластмассы. 
Для повышения эффективности применения кожухов их внутренние 
поверхности покрывают звукопоглощающими материалами. 
В ряде случаев для устранения перегрева механизмов кожух снабжают 
вентиляционными устройствами с глушителями шума. 
Снижение шума при установке кожуха 
к,
L

 дБ, рассчитывается 
по формуле 

  
к
обл
10
,
lg
L
R




 
 (3) 

где 
обл

 — коэффициент звукопоглощения облицовки.  
Коэффициент звукопоглощения поверхности какого-либо объекта  = 
Iпогл/Iпад, где Iпогл и Iпад — интенсивности поглощенного и 
падающего звука, Вт/м2; R — звукоизоляция стенок кожуха, дБ.  
В достаточной широкой области частот звукоизоляция может быть 
приближенно рассчитана по формуле 

  
20lg (
)
60,
R
h f



 
(4) 

где ρ и h — соответственно плотность материала стенки кожуха, 
кг/м3, и ее толщина без звукопоглощающей облицовки, м; f — частота 
звука, Гц. 
Зависимость (4) справедлива для перегородок ограниченных 
размеров с закреплением по периметру. Формула верна в области 
частот, где отсутствуют ухудшающие звукоизоляцию резонансы 
двух типов: низкочастотный, вызванный продольными колебаниями 
перегородки, как мембраны, и высокочастотный — поперечный, 
определяемый ее толщиной. 

Применение звукоизолирующих перегородок 

Установка звукоизолирующих перегородок между шумным и 
защищаемым от шума помещениями является эффективным строительно-
акустическим способом борьбы с шумом. В зависимости 
от пути распространения шума различают изоляцию воздушного и 
структурного (распространяющегося по конструкциям) звуков. 
В качестве звукоизолирующих материалов широко применяются 
наиболее плотные из них: бетон, кирпич, медные сплавы, 
свинец, силикатное стекло, сталь, алюминиевые сплавы, стеклопластик 
и др. 
В конструктивном плане различают однослойные и многослойные 
перегородки, обладающие более высокой звукоизоляцией, 
нежели однослойные равной массы. 
Снижение шума в защищаемом помещении при установке 
звукоизолирующей перегородки определяется следующим выражением, 
дБ:  

  



из
п
ср
п
10lg
,
1
A
L
R
S



 
 
 (5) 

где R — звукоизоляция перегородки, определяемая по формуле (
4); Аиз — эквивалентная площадь звукопоглощения изолируемого 
помещения, м2, Аиз = Σi Si (i — коэффициент звукопоглощения 
i-й внутренней ограждающей поверхности, площадь которой 
Si, м2, например, i и Si пола, стен, потолка, окон, дверей и 
прочих элементов ограждений, имеющих различные акустические 
свойства); ср = Аиз /Sиз — средний коэффициент звукопоглощения 
изолируемого помещения, общая площадь внутренних поверхностей 
которого Sиз , м2; Sп — площадь перегородки, м2. 

Если значения 1 = 2 = …= ср, то Аиз = срSиз. Отсюда выражение (
5) примет вид 

  



ср
из
п
ср
п
10lg
.
1
S
L
R
S




 
 
 (6) 

Звукопоглощающая облицовка помещения 

Звукопоглощающая облицовка помещений производится для 
уменьшения интенсивности отраженных от стен и потолка звуковых 
волн и является распространенным строительно-акустическим 
способом борьбы с шумом. Звукопоглощающие облицовки, как 
правило, размещают на потолке и на верхних частях стен помещения. 
Для достижения большего звукопоглощения рекомендуется 
облицовывать не менее 60 % общей площади поверхностей, 
ограждающих помещение. 
Максимальная величина снижения шума наблюдается в зоне 
отраженного поля, т. е. вблизи стен и на достаточном удалении от 
источника шума, при этом эффективность использования только 
облицовки помещения, как правило, не превышает 8…10 дБ. 
В производственных помещениях с источниками шума высокой интенсивности 
средства звукопоглощения в основном применяются в 
сочетании с другими мероприятиями по снижению шума (звукоизолирующие 
кожухи, перегородки, экраны, кабины и т. п.). 
Эффективность установки звукопоглощающей облицовки 
обл,
L

 
дБ, приблизительно может определяться по формуле 

  





2
1ср
обл
1
2ср

1
10lg
,
1
A
L
A
 


 
 
 (7) 

где А1 — эквивалентная площадь звукопоглощения в помещении 
до установки облицовки, м2, 

  
 А1 = 1срSпом  
(8) 

(1ср — средний коэффициент звукопоглощения помещения с 
площадью ограждающих поверхностей Sпом, м2, включая пол, стены 
и потолок); A2 — эквивалентная площадь звукопоглощения в 
помещении после установки облицовки, м2, 

  
A2 = облSобл + 1ср (Sпом – Sобл) 
(9) 

(обл — коэффициент звукопоглощения облицовки; Sобл — площадь 
поверхности помещения, на которую нанесена облицовка, 
м2); 2ср — средний коэффициент звукопоглощения помещения 
после установки облицовки, 

  
2ср = А2/Sпом. 
(10) 

Если, согласно (10), записать A2 = 2cpSпом и подставить совместно 
с А1 из формулы (8) в выражение (7), то оно примет вид, дБ: 

 





2ср
1ср
обл
1ср
2ср

1
10lg
.
1
L

 



 
 
 (11)