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1、第七章 吸声和室内声场 吸声是噪声污染控制的一种重要手段； 在噪声污染控制工程设计中，常利用吸 声材料吸收声能量来降低室内噪声。室内噪声的来源：l通过空气传来的直达声l室内各墙壁面反射回来的混响 声室内混响声对环境的影响：v混响使室内噪声级增加，如一列火车 进入隧道以后的噪声级比行驶在空旷 的野外可高出5-10dB;v混响对听觉的干扰；一、吸声材料 多孔性吸声材料（针对高频噪声控制） 材料特征：内部有许多小孔，并与材料表面相通 ，具有通气性。 吸声机理：声波投射到多孔材料表面时，部 分投入的声波与纤维或颗粒表面产生内 摩擦（摩擦力来自空气的压缩、膨胀） ，部分声能转变成热能，从而使声音的 能量
2、减小。多孔性吸声材料分类：l无机纤维（如玻璃棉、岩棉等）l有机纤维（如植物纤维、木质纤维等 ）l泡沫材料（如泡沫塑料、泡沫混凝土 等）l吸声建筑材料（如微孔吸声砖）共振吸声结构（针对低频噪声控制）材料特征：薄膜或薄板表面穿孔吸声机理：应用共振原理1）声音与薄板（薄膜）固有频率产生共振2）声音与板后空腔气室空气产生共振共振吸声结构的分类l微穿孔板吸声结构（小于1mm微孔）l穿孔板共振吸声结构（共振腔结构）l薄板或薄膜吸声结构（材料本身产生 共振）二、吸声特性的描述1）吸声系数 ：a代替I当a0时，无吸声当a1时，完全吸收，无声能反射1）吸声系数a是频率的函数，为研究问题方便， 常用中心频率为12
3、5，250，500， 1000，2000，4000Hz的吸声系数的 平均值，称为平均吸声系数2）吸声量：A：材料的总吸声量Si：材料i的吸声表面积 (m2)可推知，吸声量A的单位是m22）驻波管法基于振幅合成, 产生驻波时:驻波比 n波腹：波节：三、吸声系数的测量三、吸声系数的测量1)混响室法（第四节中详细讲）声强系数与声压系数之间为平方关系，即 ：由于a代替I得到：比较两种吸声测量方法可知：基于声音传播方向的无规则性， 混响室法测得的吸声系数更接近材料 的实际应用环境；但测定吸声系数较 困难，两种方法测定的吸声系数可以 进行换算（书中121页，表7-1）。第二节 多孔材料的吸声机理和影 响吸
4、声性能的因素一、吸声机理由于当Zsm（材料声阻抗率）与c相等时，a1， 说明材料将声音完全吸收，但在实际应用中不可 能。理想吸声材料要求其声阻抗率接近于空气的 特性阻抗率。压缩、膨胀、摩擦、产热降低声音能量二、影响吸声性能的因素材料的厚度材料的密度材料层于刚性面间的空气层护面层（多应用于多孔疏松材料）空间吸声体（室内悬挂吸声体）A：材料厚度l多孔材料对高频率声音吸声效果明显，即在 高频区吸声系数较大；l多孔材料对低频率声音吸声效果差，即在低 频区吸声系数较小；l随着材料厚度的增加，吸声最佳频率向低频 方向移动；l厚度每增加1倍，最大吸收频率向低频方向 移动一个倍频程；l材料厚度（最佳吸收频率下
5、的波长）l当声音频率大于500Hz时，吸声系数与厚度 无关。B：材料密度（容重）l随着材料密度的增大，最大吸收系数 amax向低频方向移动.C：空气层即：材料层与刚性面间的空气层；当空气层厚度d=1/4时，吸声系数a最 大；对于低频率声音来说，较大，空气层 厚度也要加大，在工程上增加空气层厚 度不太合适(对于房顶可适当增加空气 层的厚度)，一般5-10cm。D：护面层v多孔材料疏松，无法固定，不美观， 需表面覆盖护面层，如护面穿孔板， 织物或网纱等；v穿孔率（P），即穿孔总面积与未穿孔 总面积的比值，穿孔率越大，对中高 频率声音吸收效果越好，穿孔率越小 ，对低频吸收效果越好。穿孔率的计算：1）
6、当圆孔为正方形排列时2）当孔为等边三角形排列时3）当孔为平行狭缝时穿孔率计算：E：空间吸声体q即：将吸声体悬挂在室内对声音进行 多方位吸收；q吸声体投影面积与悬挂平面投影面积 的比值约等于40时，对声音的吸声 效率最高；q该法节省吸声材料，对工厂、企业的 吸声降噪比较适用。第二节 共振吸声结构分类与吸声原理一、共振吸声结构分类 薄板或薄膜共振吸声结构 单空腔共振吸声体 穿孔薄板共振吸声体1）薄板（膜）共振吸声结构基于空气的体积弹性量为c2假设空腔厚为L，则弹性系数根据弹簧振子共振频率代入得到：其中： M：薄板面密度, Kg/m2 L: 空腔厚度，cm f: Hz : 空气密度薄板共振吸声结构的
7、应用范围：薄膜吸声结构的共振频率通常在200- 1000Hz范围，最大吸声系数约为0.3- 0.4，一般作为中频范围的吸声材料。当薄板固定在刚性面骨架上时，薄板 和板后的封闭空气层，也构成振动系 统，其共振频率按书中P.1287-8公式 计算，其中K与板的弹性、骨架构造、 安装情况有关。2）单腔共振吸声体共振吸收频率：其中：S：孔面积，m2V：空腔体积，m3t：孔深度，m：孔口修正量，mt+ 为有效颈长，对于直径为d的圆孔， d/43）穿孔薄板共振吸声体（多腔共振吸声体 ）假设：S：每各孔面积, m2A：共振单元薄板面积, m2D：空气层厚度，m 则穿孔率PS/A，每个共振腔体积VAD其共振频率为
