1、第七章 吸聲和室內(nèi)聲場,吸聲是噪聲污染控制的一種重要手段； 在噪聲污染控制工程設(shè)計中，常利用吸聲材料吸收聲能量來降低室內(nèi)噪聲。,室內(nèi)噪聲的來源：,通過空氣傳來的直達(dá)聲 室內(nèi)各墻壁面反射回來的混響聲,室內(nèi)混響聲對環(huán)境的影響：,混響使室內(nèi)噪聲級增加，如一列火車進(jìn)入隧道以后的噪聲級比行駛在空曠的野外可高出5-10dB; 混響對聽覺的干擾；,一、吸聲材料,多孔性吸聲材料（針對高頻噪聲控制） 材料特征： 內(nèi)部有許多小孔，并與材料表面相通，具有通氣性。 吸聲機(jī)理： 聲波投射到多孔材料表面時，部分投入的聲波與纖維或顆粒表面產(chǎn)生內(nèi)摩擦（摩擦力來自空氣的壓縮、膨脹），部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能，從而使聲音的能量減小。,

2、多孔性吸聲材料分類：,無機(jī)纖維（如玻璃棉、巖棉等） 有機(jī)纖維（如植物纖維、木質(zhì)纖維等） 泡沫材料（如泡沫塑料、泡沫混凝土等） 吸聲建筑材料（如微孔吸聲磚）,共振吸聲結(jié)構(gòu)（針對低頻噪聲控制） 材料特征：薄膜或薄板表面穿孔 吸聲機(jī)理：應(yīng)用共振原理 1）聲音與薄板（薄膜）固有頻率產(chǎn)生共振 2）聲音與板后空腔氣室空氣產(chǎn)生共振,共振吸聲結(jié)構(gòu)的分類,微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)（小于1mm微孔） 穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)（共振腔結(jié)構(gòu)） 薄板或薄膜吸聲結(jié)構(gòu)（材料本身產(chǎn)生共振）,二、吸聲特性的描述,1）吸聲系數(shù)：,a代替I 當(dāng)a0時，無吸聲 當(dāng)a1時，完全吸收，無聲能反射,1）吸聲系數(shù),a是頻率的函數(shù)，為研究問題方便，常用中心

3、頻率為125，250，500，1000，2000，4000Hz的吸聲系數(shù)的平均值，稱為平均吸聲系數(shù),2）吸聲量：,A：材料的總吸聲量 Si：材料i的吸聲表面積 (m2) 可推知，吸聲量A的單位是m2,2）駐波管法,基于振幅合成, 產(chǎn)生駐波時:,駐波比 n,波腹：,波節(jié)：,三、吸聲系數(shù)的測量,1)混響室法（第四節(jié)中詳細(xì)講）,聲強(qiáng)系數(shù)與聲壓系數(shù)之間為平方關(guān)系，即：,由于,a代替I得到：,比較兩種吸聲測量方法可知： 基于聲音傳播方向的無規(guī)則性，混響室法測得的吸聲系數(shù)更接近材料的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境；但測定吸聲系數(shù)較困難，兩種方法測定的吸聲系數(shù)可以進(jìn)行換算（書中121頁，表7-1）。,第二節(jié) 多孔材料的吸聲機(jī)

4、理和影響吸聲性能的因素,一、吸聲機(jī)理,由于,當(dāng)Zsm（材料聲阻抗率）與c相等時，a1，說明材料將聲音完全吸收，但在實(shí)際應(yīng)用中不可能。理想吸聲材料要求其聲阻抗率接近于空氣的特性阻抗率。,壓縮、膨脹、摩擦、產(chǎn)熱,降低聲音能量,二、影響吸聲性能的因素,材料的厚度 材料的密度 材料層于剛性面間的空氣層 護(hù)面層（多應(yīng)用于多孔疏松材料） 空間吸聲體（室內(nèi)懸掛吸聲體）,A：材料厚度,多孔材料對高頻率聲音吸聲效果明顯，即在高頻區(qū)吸聲系數(shù)較大； 多孔材料對低頻率聲音吸聲效果差，即在低頻區(qū)吸聲系數(shù)較小； 隨著材料厚度的增加，吸聲最佳頻率向低頻方向移動； 厚度每增加1倍，最大吸收頻率向低頻方向移動一個倍頻程； 材料

5、厚度（最佳吸收頻率下的波長） 當(dāng)聲音頻率大于500Hz時，吸聲系數(shù)與厚度無關(guān)。,B：材料密度（容重）,隨著材料密度的增大，最大吸收系數(shù)amax向低頻方向移動.,C：空氣層,即：材料層與剛性面間的空氣層； 當(dāng)空氣層厚度d=1/4時，吸聲系數(shù)a最大； 對于低頻率聲音來說，較大，空氣層厚度也要加大，在工程上增加空氣層厚度不太合適(對于房頂可適當(dāng)增加空氣層的厚度)，一般5-10cm。,D：護(hù)面層,多孔材料疏松，無法固定，不美觀，需表面覆蓋護(hù)面層，如護(hù)面穿孔板，織物或網(wǎng)紗等； 穿孔率（P），即穿孔總面積與未穿孔總面積的比值，穿孔率越大，對中高頻率聲音吸收效果越好，穿孔率越小，對低頻吸收效果越好。,穿孔率

6、的計算：,1）當(dāng)圓孔為正方形排列時 2）當(dāng)孔為等邊三角形排列時,3）當(dāng)孔為平行狹縫時,穿孔率計算：,E：空間吸聲體,即：將吸聲體懸掛在室內(nèi)對聲音進(jìn)行多方位吸收； 吸聲體投影面積與懸掛平面投影面積的比值約等于40時，對聲音的吸聲效率最高； 該法節(jié)省吸聲材料，對工廠、企業(yè)的吸聲降噪比較適用。,第二節(jié) 共振吸聲結(jié)構(gòu)分類與吸聲原理,一、共振吸聲結(jié)構(gòu)分類,薄板或薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu) 單空腔共振吸聲體 穿孔薄板共振吸聲體,1）薄板（膜）共振吸聲結(jié)構(gòu),基于空氣的體積彈性量為c2 假設(shè)空腔厚為L，則彈性系數(shù) 根據(jù)彈簧振子共振頻率 代入得到：,其中： M：薄板面密度, Kg/m2 L: 空腔厚度，cm f: Hz : 空氣密度,薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍： 薄膜吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率通常在200-1000Hz范圍，最大吸聲系數(shù)約為0.3-0.4，一般作為中頻范圍的吸聲材料。 當(dāng)薄板固定在剛性面骨架上時，薄板和板后的封閉空氣層，也構(gòu)成振動系統(tǒng)，其共振頻率按書中P.1287-8公式計算，其中K與板的彈性、骨架構(gòu)造、安裝情況有關(guān)。,2）單腔共振吸聲體,共振吸收頻率：,其中： S：孔面積，m2 V：空腔體積，m3 t：孔深度，m ：孔口修正量，m t+ 為有效