一种声屏障屏体隔声量预测方法、设备、介质及产品与流程

本申请涉及声屏障设计领域，特别是涉及一种声屏障屏体隔声量预测方法、设备、介质及产品。

背景技术：

1、声屏障是公路、铁路等交通基础设施中最常用的降噪措施，其核心声学指标为计权隔声量（rw）和降噪系数（nrc）。其中，计权隔声量是根据gb/t 19889.3标准，对声屏障屏体在不同频率下的隔声量进行加权计算得到的单一数值评价指标，单位为db，数值越大表示隔声性能越好。降噪系数为250hz、500hz、1000hz、2000hz四个频率下吸声系数的算术平均值，用于评价吸声材料或吸声结构的吸声性能，取值范围0~1；在声屏障研发和工程选型过程中，工程师需要根据屏体的材料组成（面板、背板、吸声材料、附件等）预测其隔声性能，以便在满足声学要求的前提下优化成本。

2、目前，行业内预测声屏障屏体隔声量的主要方法是质量定律（mass law），即根据屏体各层材料的面密度之和，利用经验公式 rw = 20lg(m·f) - 47.2估算隔声量，其中，m为面密度（kg/m2），f为频率（hz）。然而，传统质量定律在应用于声屏障复合屏体时存在以下显著缺陷：

3、（1）传统方法将所有材料的面密度简单相加，未区分不同材料对隔声的贡献差异：声屏障复合屏体通常由刚性金属板材（铝板、镀锌钢板、不锈钢板等）、柔性多孔吸声材料（岩棉、玻璃棉等）和半刚性附件（水泥板等）组成。刚性板材通过反射声波实现隔声，面密度对隔声贡献接近100%；而柔性吸声材料的主要功能是吸声而非隔声，其面密度对隔声的贡献远低于刚性板材；水泥板虽具有一定刚性，但因其多孔结构和安装方式，隔声贡献也低于同面密度的金属板材。传统方法将三者面密度等同对待，导致系统性高估隔声量。

4、（2）传统方法未考虑工程实际中的有限尺寸效应和安装工艺损失：质量定律假设隔声构件为无限大平面，但实际声屏障屏体尺寸有限（通常宽度500mm、高度500mm），边缘衍射和安装缝隙会导致实际隔声量低于理论值。

5、并且，传统质量定律估算声屏障屏体隔声量的平均绝对偏差高，且呈系统性偏高趋势；过高的偏差无法满足工程选型的精度要求，可能导致选型过度（增加不必要成本）或选型不足（声学性能不达标）。

6、因此，亟需一种能够区分不同材料对隔声贡献差异、并考虑工程实际损失的声屏障屏体隔声量预测方法。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种声屏障屏体隔声量预测方法、设备、介质及产品，能够提升隔声量预测精度，并实现预测精度与数据覆盖率的平衡。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、第一方面，本申请提供了一种声屏障屏体隔声量预测方法，包括：

4、获取目标声屏障屏体的材料组成参数；所述材料组成参数包括所述目标声屏障屏体中各层材料的类型和物理尺寸参数；

5、根据所述材料组成参数，在预先建立的声屏障屏体实测数据库中进行匹配预测；

6、若存在精确匹配记录，则将所述精确匹配记录的实测隔声量作为所述预测隔声量；所述精确匹配记录为在所述声屏障屏体实测数据库中检索与所述材料组成参数完全匹配的屏体记录；

7、若不存在所述精确匹配记录，则在所述声屏障屏体实测数据库中检索满足预设相似度条件的相似屏体记录；并根据所述相似屏体记录的实测隔声量和参数差异度，通过加权回归插值确定所述预测隔声量；

8、若未检索到满足预设相似度条件的相似屏体记录，则根据各层材料的类型确定对应的面密度折减系数；其中，不同材料的类型对应不同的面密度折减系数；

9、根据各层材料的面密度和对应的面密度折减系数，确定所述目标声屏障屏体的等效面密度；

10、基于所述等效面密度，确定所述目标声屏障屏体的预测隔声量。

11、第二方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述的声屏障屏体隔声量预测方法。

12、第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的声屏障屏体隔声量预测方法。

13、第四方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的声屏障屏体隔声量预测方法。

14、根据本申请提供的具体实施例，本申请具有了以下技术效果：

15、本申请提供了一种声屏障屏体隔声量预测方法、设备、介质及产品，采用"实测优先→回归校正→理论兜底"的三级匹配预测架构，通过三级匹配，分别预测隔声量，避免了纯理论方法或纯数据方法各自的局限性，实现了预测精度与数据覆盖率的平衡；其中，将材料组成参数与声屏障屏体实测数据库精确匹配（第一级）、相似屏体回归校正（第二级）和差异化面密度折减理论估算（第三级）有机结合，形成分层递进的预测架构，实现精度与覆盖率的最优平衡。其中，在差异化面密度折减理论估算中将声屏障复合屏体中的材料按不同类型确定不同的面密度折减系数，替代传统质量定律中将所有材料面密度简单相加的做法，建立差异化面密度折减系数体系，显著提升了隔声量预测精度。

1.一种声屏障屏体隔声量预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的声屏障屏体隔声量预测方法，其特征在于，所述预设相似度条件包括：面板材质相同或同属金属板材类别、背板材质相同或同属金属板材类别、吸声材料类型相同、吸声材料密度偏差在预设密度阈值以内、且吸声材料厚度偏差在预设厚度阈值以内。

3.根据权利要求2所述的声屏障屏体隔声量预测方法，其特征在于，根据所述相似屏体记录的实测隔声量和参数差异度，通过加权回归插值计算所述预测隔声量，具体包括：

4.根据权利要求1所述的声屏障屏体隔声量预测方法，其特征在于，所述根据各层材料的类型确定对应的面密度折减系数，具体包括：

5.根据权利要求1所述的声屏障屏体隔声量预测方法，其特征在于，所述根据各层材料的面密度和对应的面密度折减系数，确定所述目标声屏障屏体的等效面密度，具体包括：

6.根据权利要求1所述的声屏障屏体隔声量预测方法，其特征在于，所述基于所述等效面密度，确定所述目标声屏障屏体的预测隔声量，具体包括：

7.根据权利要求1所述的声屏障屏体隔声量预测方法，其特征在于，所述声屏障屏体实测数据库中的每条记录包括以下字段：

8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述的声屏障屏体隔声量预测方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的声屏障屏体隔声量预测方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的声屏障屏体隔声量预测方法。