消声室,混响室,设计,规范

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1、消声室消声室, ,混响室混响室, ,设计设计, ,规范规范篇一：物理污染控制工程实践第二章 物理污染控制工程实践 复习要求： 一、吸声降噪工程 1、掌握多孔吸声材料的吸声机理；熟悉薄板和微穿孔板吸声结构与空间吸声体的特性及其适用条件。 2、熟悉室内的声压级与直达声、混响声的关系；熟悉混响时间和室内平均吸声系数的关系。 3、掌握吸声降噪效果的估算、吸声降噪的适用条件及其工程设计；了解吸声降噪效果的基本测量方法。 4、了解混响声场与自由声场的区别；了解混响室、消声室及半消声室的声学特点。 二、隔声降噪工程 1、掌握常用单层隔声材料的隔声技术、隔声特性和质量定律；了解单层隔声材料的吻合效应。 2、掌

2、握双层隔声结构的隔声特性及改善其隔声性能的方法。 3、熟悉各类隔声结构和隔声屏障的设计和应用。 4、掌握隔声降噪工程的设计和计算。 5、了解隔声降噪效果的基本测量方法。 三、消声降噪工程 1、熟悉各类消声器的消声机理、特性及其适用范围。2、掌握各类消声器的设计和应用。 3、了解消声器性能的基本测量方法。 四、隔振工程 1、熟悉各类隔振器材的性能特点及应用技术。 2、掌握隔振设计的基本方法。 3、了解各类阻尼材料的性能特点及应用技术。 五、噪声和振动污染的综合治理 1、了解综合治理工程的声源特性、环境条件和治理目标。 2、熟悉声、振动源控制技术和敏感目标的防护技术。3、掌握噪声和振动传播途径控制

3、技术。 4、掌握噪声和振动污染综合治理设计技术。 吸声降噪工程 复习要求： 1、掌握多孔吸声材料的吸声机理；熟悉薄板和微穿孔板吸声结构与空间吸声体的特性及其适用条件。 2、熟悉室内的声压级与直达声、混响声的关系；熟悉混响时间和室内平均吸声系数的关系。 3、掌握吸声降噪效果的估算、吸声降噪的适用条件及其工程设计；了解吸声降噪效果的基本测量方法。 4、了解混响声场与自由声场的区别；了解混响室、消声室及半消声室的声学特点。 为了有效合理地进行吸声降噪工程设计，应该了解不同吸声材料（结构）的吸声特性，合理选择吸声材料（结构） ，掌握吸声处理房间的声场特性。不同类型的吸声材料（结构）的吸声机理，都是把声

4、能转变为热能，只是这个能量转换的物理过程有所不同。按照材料的物 理性能和吸声方式，吸声材料和吸声结构主要可以分为：多孔吸声材料和共振吸声结构。共振吸声结构又可分为板共振吸声结构、膜共振吸声结构、穿孔共振吸声结构等。一、多孔吸声材料 多孔吸声材料是应用最广的吸声材料，主要包括纤维性吸声材料、泡沫性吸声材料、颗粒性吸声材料，包括玻璃棉、矿渣棉、岩棉、各种泡沫塑料、多孔吸声砖、木丝板、甘蔗板、毛毡及毛棉绒等。这些材料的共同结构特征是有许多微小间隙和连续气孔，而且具有适当的通气性能。几乎所有具有上述结构特征的材料都可以作为多孔吸声材料。 有此材料内部也有许多微小气孔，但气孔密闭，彼此不相通。当声波入射

5、到材料表面时，很难透入到材料内部，只是使材料作整体振动。它的吸声机理和吸声特性与多孔材料不同，不应作为多孔吸声材料考虑。 多孔吸声材料的结构特征决定了吸声材料和隔声材料是两个完全不同概念的材料。隔声材料要求密、实、硬，而吸声材料却要求松、散、软。吸声材料能吸声，也易透声，在一定的条件下应用可以提高隔声材料的隔声量，但绝不能用它来代替隔声材料，这一点在实际应用中必须予以注意。 1、多孔材料吸声机理 声波入射到多孔材料表面时产生吸声现象。当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面上反射，一部分则透射到材料内部向前传播。在传播过程中，引起小孔或间隙中的空气运动，同形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于黏滞性

6、和热传导效应将声能转变为热能而耗散掉。声波在刚性壁反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透射回空气中，一部分又反射回材料内部。声波的这样反复传播运动过程，就是能量不断转换耗散的过程，如此反复，直至平衡。这样，材料就吸收了一定百分比的入射声能，这个百分比数值即是我们前面所讲的吸声系数。 在整个能量转换的过程中，主要是黏滞性和热传导效应在起作用。黏滞性摩擦，使声能转换为热能，使得微观局部温度上升，而热传导效应则及时地把温度上升的热量传走，为黏滞性进一步转变声能为热能创造条件。两种效应的相互作用，使得多孔材料有效地耗散了入射声能，这也就是多孔材料吸声的机理所在。 2、多孔材料的应用及其影响吸声性能

7、的因素 理论和试验两方面都表明，对多孔吸声材料采用不同的处理方法，例如，改变其密度、厚度等都可以影响材料的吸声特性。同样，不同的环境条件，例如，温度、湿度和变化也可能改变材料的吸声特性。其中主要的影响因素有材料厚度、密度、背后空气层、护面层、材料表面处理、温度和湿度等。 （1）材料厚度的影响 大多数多孔吸声材料的吸声系数是随着频率的增加而增加，中、高频区域的吸声性能一般要优于低频区域。图522 给出了同样容重、不同厚度岩棉板的吸声特性比较。从图上可以看出，当材料厚度增加时，高频区域的吸声系数没有增加而中、低频区域的吸声系数却有明显提高，扩大了材料的有效吸声频率范围。这和前面的理论分析也是一致的

8、，即是改善低频区域吸声效果，需要增加材料厚度。在实际选用多孔材料厚度时，应主要考虑中、低频区域吸声特性。 （2）材料密度的影响 吸声材料密度的变化,也要影响到材料的吸声特性。5-2-3 是同样厚度，不同容重条件下，材料的吸声特性的变化。图上可以看出，低中频范围，容重大的，吸声系数要稍高一些；而在高频区域其结果相反，容重小的，吸声系数稍高，在其他厚度条件下做类似试验，其变化趋势也是如此。实际应用效果表明，容重过大、过小对材料的吸声特性均有不良影响。在一定的使用条件下，每种材料的容重有一个最佳值范围。（3）材料背后空气层的影响 材料背后有无空气层，可使材料的吸声性能有比较明显的变化。图 524 就

9、是这种情况下材料吸声性能的比较，其变化趋势和材料增加相应厚度所引起的吸声性能的变化相近似，可以提高低、中频区域的吸声效果。 通常，空气层厚度为 1/4 波长的奇数倍时，相应的吸声系数最大；而当其厚度为 1/2 波长的整数倍时，吸声系数最小。在实际工程设计中，为了兼顾声学性能和安装等方面的可能性，一般空气层厚度为 70-100mm，如果需要进一步增加改善低频频的吸声特性，可进一步增加空气层厚度。 增加材料厚度和在材料后设置空气层都可以改善材料在低、中频区域的吸声特性。 （4）材料护面层的影响 从声学角度讲，要求吸声表面具有良好的透声性。从声阻抗讲，就是希望表面上的声阻抗率接近空气的特性阻抗。 一

10、般常用的护面层有金属网、穿孔板、玻璃布、塑料薄膜等。经常作为保护层使用的穿孔板，其穿孔率应大于25%,否则将对材料的吸声性能产生影响，对高频吸声的影响往往是由于护面板穿孔率不够引起的。穿孔板影响的一般趋势是使材料的吸声特性向低频区域移动，尤其是穿孔率低的薄板。有时为了防潮，采用某些塑料薄膜作为护面层，这种饰面也同样影响材料的高频吸收，对吸声系数影响较大的起始频率可以用下式估算： f?98/m 式中：m薄膜的单位面积重量，kg/m。 为了减少薄膜对有效吸声频率范围的影响，应尽量选用质轻的塑料膜材料。 对材料表面进行粉刷或油漆处理，相当于在材料上面增加上一层高流阻的材料，使整个吸声特性变坏，特别是

11、在高频区域。吸声性能的变化程度和粉刷或油漆的厚度、涂刷方式有关。 （5）温、湿度的影响 在高温或低温条件下使用时，因温度变化而变化的声速将导致声波波长的改变，从而使材料的吸声频率特性作相对移动，其变化趋势一般是温度提高，吸声特性向高频方向移动；温度降低，吸声特性向低频方向移动。 吸湿或含水对材料的吸声性能影响较大，材料孔隙内的含水量增多导致了孔隙率的降低，随着含水量的增多，首先是高频范围的吸声系数下降，当含水量继续增加，随之影响范围向低频区域扩展。 在湿度大的条件下使用吸声材料时，应注意选用具有一定防潮能力的材料。如防水型超细玻璃棉等。 二、共振吸声结构 共振吸声结构，和多孔吸声材料相比，一般

12、吸声的频率范围较窄，吸声效率较低，但是它的优点是具有较好的低频吸声效果，吸收的频率容易选择和控制，从而可以弥补多孔吸声材料在低频区域吸声性能的不足。在厅堂的声学处理和噪声控制中，常常用到各种形式的共振吸声结构。1、薄板共振吸声结构 将不透气的薄板固定在刚性壁前一定距离处，就构成了板共振吸声结构。这个由薄板和空气层组成的系统可以视为一个由质量块和弹簧组成的振动系统，当入射声波的频率和系统固有频率接近时，板就产生共振，内部摩擦将声能转换为热能耗散掉。其主要吸声范围在共振频率附近区域。 板状材料的共振频率和板的面密度、材料的弹性系数、空气层厚度、结构尺寸及安装方法等因素有关，一般可采用下式计算： f

13、0?2c 2?mD 式中：c声速,m/s；?空气密度,kg/m3；m板的面密度,kg/m2；D空气层厚度,m。增加板的面密度和空气厚度，可以使结构的共振频率向低频区域移动。常用的板共振结构的共振频率处于80300Hz 的频率范围，吸声系数可达。 薄板共振吸声频率范围很窄，只能作为以共振频率附近频域为主要吸声范围的结构。通过两个途径可以适当展宽它的有效吸声范围：一是采用密度很小的薄板进行多层组合；二是在空腔中填充多孔材料以增加板振动的阻尼。如果在板与龙骨之间增加海绵、毛毡、软橡胶等弹性材料层，也可以改善整个结构的吸声特性。 2、薄膜共振吸声结构 吸声结构中采用的膜状材料，是指刚性很小、没有透气性

14、、受力拉张后具有弹性的材料，如塑料膜、帆布等。 膜的吸声机理基本基本类似于板结构的吸声，系统的共振频率和膜的面密度、空气层厚度及膜所受的拉力有关。在膜处于松驰的状态下，其共振频率为：f0?60 mD 式中：m膜的面密度，kg/m2；D空气层厚度，m。 常用膜状共振吸声结构的共振频率在 2001000Hz 范围内，共振频率邻近频域的吸声系数一般为。膜状材料主要用于中频范围的吸声，非(转 载于: 小 龙 文档网:消声室,混响室,设计,规范)常薄的膜共振结构其共振频率可处于高频范围。在实用中，为改善吸声性能，可在其背后空气层内充填多孔材料。 3、单腔共振吸声结构 单腔共振吸声结构既亥姆霍兹共振吸声器

15、，基本结构参数及特性见图 5-2-5。 单腔共振吸声结构由一个刚性容积和一个连通外界的颈口组成。空腔中的空气具有弹性，类似于一个弹簧；颈口处的小空气柱相当于质量块，组成一弹性系统。当声波入射到颈口时，由于孔颈处的摩擦阻尼，使声能变为热能。当入射声波频率等于共振结构的固有频率时，孔颈处的空气柱发生共振，此时此地的振速为极大值，相应吸收的声能量大。外界频率偏离共振频率时，振速相应减小，声能吸收也变少。若声波的波长大于共振腔的尺寸时，其系统参 c 数可以简化为集中参数，其共振频率可用下式计算：f0?2?V(L? 3?r22 r)式中：c声速，m/s；r颈口半径，m；V空腔容积，m；L颈长，m。 这种

16、吸声结构吸声频带较窄，具有较强的频率选择性，多用于低频有明显音调噪声的吸收。一般情况下，都是多个共振腔组合使用，很少单独使用，通过调节各腔的结构尺寸来适应不同频率的吸收。 如果想展宽共振吸声结构的有效吸声频带范围，可以在颈口处放置一些多孔吸声材料，或放一层薄的纺织物，以增加颈口处的声阻。对一定的声阻来说，振速越大，消耗的声能越多，声阻只有加在速度极大处才有明显的吸声效果。在空腔内填充多孔吸声材料，也可改善共振效应，但效果不会太大。因空腔中的平均速度接近于零，不能发挥声阻的效用，充填不得当，还容易减弱原有的共振效应。4、穿孔板共振吸声结构 在板材上，以一定的孔径和穿孔率打上孔，背后留有一定厚度的空气层，就成为穿孔板共振吸声结构。这种吸声结构是单腔共振吸声结构的一种组合形式，同样可看成由质量块和弹簧组成的一个共振系统。当入射声波和系统的共振频率一致时，孔颈内的空气柱振动速度最大，该频率附近，因摩擦损失而吸收了较多的声能，形成一个吸收峰。穿孔板的吸声特性曲线一般都具有明显的选择性，在其共振频率附近有最大吸收，偏离共振频率时，吸声系数明显减小