交通路网的越发密集和车速提高、车流量增大等因素导致交通噪声污染日益严重。目前,仍有较多区域声环境质量不能满足标准要求,给道路两侧居民的正常生活带来了严重困扰。在交通噪声治理中,开发建设声屏障是国内外普遍采用的、经济有效的措施,开发高降噪性能的声屏障是声屏障技术研究和发展过程中持久追求的目标。目前阶段,在不显著提高声屏障高度的条件下,提高声屏障声学性能的有效方法是在声屏障顶端安装顶端降噪装置。顶端降噪装置通常包含相应的降噪机理,结构相对复杂。虽然国内外对顶端降噪装置进行了广泛的研究,取得了大量的成果,但是仍缺少可对腔室型顶端降噪装置进行设计开发的指导性成果。因此,本文主要针对腔室型顶端降噪装置进行了细致研究。对声屏障降噪效果的准确预测是在声屏障设计开发中具有重要意义的一项工作,基于腔室型顶端的结构特点和几何衍射理论,考虑声屏障屏体透射声波的影响,提出了具有腔室型顶端时声屏障的插入损失预测计算方法。采用该方法计算得插入损失值与测试结果具有良好的一致性。将腔室型顶端降噪装置的降噪效果与直立型声屏障、无腔室顶端等的降噪效果进行了分析对比,研究结果均显示,腔室型顶端具有优良的降噪性能,尤其在中频及高频范围内。且腔室型顶端的降噪效果取决于其腔室结构,受到腔室深度、腔室宽度等参数的影响。腔室型顶端包含多个设计参数,包括腔室开口方向、腔室深度、宽度、排布等,腔室型顶端的降噪效果与其结构参数紧密相关。为研究设计参数对腔室型顶端降噪效果的影响,对不同设计参数时,顶端装置的降噪效果和降噪特性分别进行了计算对比和实验验证,结果显示:腔室开口方向影响声屏障中频及中高频处的降噪效果,腔室开口竖直向上时有利于提高中高频范围内的降噪效果;增加腔室宽度可提高声屏障的降噪效果,腔室宽度不应低于腔室深度的1/3^1/2;腔室排布变化对降噪效果的影响与接收点位置有关,接收点位于声影区时所受影响较小,且具有多个腔室时,腔室排布变化对高频声波的影响较小,腔室靠近声源侧时,更有利于其作用在较广的范围内得到发挥;当腔室顶端为非平顶结构时,腔室壁排布将对降噪效果产生重要影响,腔室壁顶点距离地面的高度宜按照从声源侧到接收侧依次递增的顺序进行排布。为进一步提高腔室型顶端的降噪效果,根据声波衍射理论,提出了改进腔室壁顶部和改进腔室轮廓两种结构改进方案,以增大顶端装置的衍射损失,提高声屏障的降噪效果。对改进结构的降噪效果和降噪特点的研究显示:当对腔室壁顶部边缘进行改进时,可提高声屏障在高频处的降噪效果;当腔室宽度大于0.12m时,改变腔室轮廓为鼓形时,可在较宽的中频及高频范围内提高声屏障的降噪效果,且当鼓形腔室开口宽度与最大宽度比值为1:2时,其降噪效果具有最优值。敷设吸声材料是提高声屏障降噪效果的常见措施,对吸声材料不同敷设情况时,腔室型顶端降噪装置的降噪效果进行了计算,分析了敷设面积、敷设位置等对降噪效果的影响。并建立了等比例实体模型,在半消声室中进行了实验测试,测试结果与计算分析结果具有良好的一致性。结果表明:吸声材料敷设在腔室侧面可提高中频及高频声波的降噪效果;当吸声材料为局部敷设时,应敷设在上部且靠近声源侧;同等吸声材料时,与增加敷设吸声材料的表面个数相比,增大敷设处的敷设面积可获得更好的降噪效果。本文以腔室型顶端降噪装置为研究对象,建立了腔室型顶端声屏障插入损失预测模型,研究了腔室型顶端的降噪特性,分析了各参数对降噪效果的影响,提出了腔室型顶端的改进结构,分析了敷设吸声材料对腔室型顶端降噪效果的影响。对开发高效腔室型顶端降噪装置具有实际意义。