引言
随着我国经济技术的发展以及人民生活水平的提高和环保意识的加强，环境噪声影响问题日益突出。据环保部门统计，在有关污染问题的投诉中，噪声干扰投诉占将近一半左右，说明噪声污染影响范围甚广。为此对各种噪声污染源进行准确预测，是各项建设工程中欲采取有关噪声控制措施的必要前提，也是环境保护工作者必须深入研究的问题之一。
噪声预测是噪声评价工作中的重要组成部分，计算预测或测量同类声源在一定工况下、一定边界条件下向外界辐射噪声能量，再依据待预测地区的边界条件计算一定范围内的噪声影响。噪声评价则是根据国家有关标准，评定该声源对评价区域内的影响程度及范围以及超标后所应采取的相应措施。
环境噪声预测计算由于预测区域一般具有较复杂的地形，而且在预测区域面积较大时，计算、绘图工作量甚大使其变得异常烦琐。如需考虑不同条件下的防护措施效果，欲得到较精确的计算结果将是一种非常困难的工作。随着电子计算机仿真技术的飞速发展，将人们从复杂烦琐的计算工作中解放出来已成为可能。国际上在该领域比较著名的软件有比利时LMS公司开发的RAYNOISE，丹麦技术大学的推出ORDENS以及德国的Braunstein+Bendt GmbH公司的Sound PLAN等。本文结合应用实际，给出应用RAYNOISE软件所得到的预测计算结果与实际测量结果的验证比较，供有关技术人员参考。
1 RAYNOISE软件简介
RAYNOISE是国际上在声学振动软件开发比较著名的比利时LMS公司为声学工程师研制的声学CAD软件，主要用于建筑声学计算机辅助设计。
计算模型所采用的方法为镜像声源法和声线跟踪法。可在封闭空间、半封闭空间、开敝空间内进行众多声学参数的计算，该软件有如下特点：
(1)计算模型表面数量无限制，因此可尽可能地模拟待预测声场的表面形状；
(2)吸声材料使用的数量无限制，有多少模型表面就可定义多少种吸声材料；
(3)DATA BASE是开放式的，用户可随时对其修改，且接受文本文件格式的数据文件；
(4)基于赛宾系数的墙吸声模拟计算；
(5)模型中声源的数量无限制，并可在所定义的声源中任意选取数个声源进行计算；
(6)声像法中的反射阶数及声线法中的声线数皆可自定义等；
(7)内含各种CAD接口，如AUTOCAD、AN-SYS、I-DEARS等；
(8)友好的用户界面；
(9)彩色图或等高线图输出。
(10)计算结果有：声压级、A声级、混响时间、混响半径、语音清晰度等。
图1 RAYNOISE主要功能框图可由下图表示
2 在声场预测中的应用
首先将待预测的整个声场进行三维建模处理。由于RAYNOISE拥有众多的软件接口，因此用户可用AUTOCAD等通用软件建立模型，由于该软件
的特点，用户可以较详尽地模拟整个声场的地形地貌，包括声场内的各种建筑物。随后将定义声波传输介质特性，各种吸声材料特性，分配吸声材料，定义声源特性：包括声源性质（点、线、面、体声源）、声源位置、声源频响特性、声源发射方位角、声源指向性特性，定义衍射边等，最后将定义预测计算区域，据此软件将建立计算模型。计算时用户可根据需要选定全部或部分声源，选定计算频率段。该软件有较高的效率，一次计算将得到全部结果，包括线性声压级、频带声压级、计权A声级、计权频带A声级、NC/NR曲线等一系列建声、电声结果。
在南方某城镇铁路沿线附近拟建一住宅小区，要求评估列车通过时小区的声环境。按其要求，笔者应用RAYNOISE进行了预测。建立2200m×1600m的预测区域，表面材料定义为草地，建立距地面8m高的高架桥梁，表面材料定义为混凝土；声源的高度设定为距桥面0.5m处，声源性质为线声源。经计算得到距地面1.5m处整个预测区域上的等声级曲线分布图，见图2(图中每格距离为50m)。经验证在距离铁路中心线30m处，该预测值与现场实测值误差不高于1dBA。
图2 等声级曲线分布图
当声场预测后发现某些区域声环境不理想，需要采取屏障防护措施时，RAYNOISE亦能轻松地完成该项内容。一城市高架轻轨铁路在距一楼房15m处通过，经预测计算，在距楼房墙面1m处的列车运行辐射噪声A声级从地面到顶层在70-78dBA之间，见图3（图中每格距离为1m）。
图3 声场分布图
经数个不同高度声屏障方案的比较计算，有效高度为3.5m的声屏障可使楼房前1m处顶层的声级值下降8dBA左右。最终预测结果见图4。（由于篇幅所限，各种屏障高度下的声场分布未能一一列出）。
图4 声场分布图
高噪声车间内的声场预测由于要考虑混响的影响较之室外声场计算就更复杂，此时使用RAYNOISE软件则更能体现其优越性。某车间内有8台设备布置于车间一角，墙面均为混凝土，顶棚为木质吊顶。经计算得到整个车间的A声级分布图，见图5。
图5 车间内A声级分布图
3 结束语
声学量预测计算应用计算机模拟是近十年来发展起来的新技术，与传统的方法相比，不仅效率高，而且可以得出传统方法不能实现的结果，同时为声学设计的定量化提供了有效的手段。可以预见到，随着各种模拟算法的不断改进，相应的模拟软件也将日趋完善。国内也已引进了各类声学仿真计算软件，在声学设计计算中应用计算机仿真技术必将会越来越广泛。
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本文标题：声学仿真软件在噪声预测和评价中的应用
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