吸声09第7章.ppt

环境噪声控制 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。 吸声与吸声材料的概念 吸声材料的基本类型 7.1 表示材料吸声性能的量 1. 吸声系数 2. 吸声量 吸声机理 1. 吸声系数 a.定义： 材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的 比值。 2）驻波管法 1)混响室法 1. 吸声系数 b.表示方法： 考虑到入射方向的不同 无规入射吸声系数 垂直入射吸声系数数 混响室法测吸声系数与驻波管法测吸声系数的换算： 1. 吸声系数 b.表示方法： 考虑到频率特性： 125 、 250、500、1000和2000 、 4000Hz的频率下测得的吸声系数。 2. 吸声量 表示方法： 2）吸声量： 7.2 吸声材料 多孔性吸声材料（针对高频噪声控制） 几种多孔性吸声材料 吸声材料构造特性 材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多数达到90%左右； 孔隙应该尽可能细小，且均匀分布； 微孔应该是相互贯通，而不是封闭的； 微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。 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，从而使声音的能量减小。 多孔性吸声材料分类： 纤维材料（如玻璃棉、岩棉等）（如植物纤维、木质纤维等） 泡沫材料（如泡沫塑料、橡胶等） 颗粒（如珍珠岩,混凝土） 常用吸声材料的使用情况 2.影响材料吸声的因素 1.空气的流阻 2.材料空隙率的影响 3.材料的厚度 4.材料的密度影响 5.材料后空气层的影响 6.材料装饰面的影响 7. 温度、湿度的影响 .材料厚度的影响 c.材料厚度的影响 d.材料后空气层的影响 A：材料密度（容重） 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=1/4λ时，吸声系数a最大； 在工程上一般5-10cm。 D：温,湿度 温度高,向高频方向移动 湿度低,向低频方向移动 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。 空间吸声体 特点： 悬空悬挂，吸声性能好，节约吸声材料； 便于安装，装拆灵活。 空间吸声体 空间吸声体 吸声尖劈 吸声尖劈 吸声尖劈 7.3共振吸声结构 特点： 低频吸收性能好； 装饰性强； 强度足够； 声学性能易于控制。 2 常用共振吸声结构 薄板吸声结构 穿孔板吸声结构 微穿孔板吸声结构 1.薄膜吸声结构 1）薄板共振吸声结构 1）薄板共振吸声特性 弹簧振子共振频率 空气层劲度 薄板共振吸声结构共振频率 1.薄板吸声结构 2）单腔共振吸声结构 2）单腔共振吸声体 3）多穿孔板共振吸声结构 3）多穿孔板共振吸声结构 假设：S：每各孔面积, m2 A：共振单元薄板面积, m2 D：空气层厚度，m 则穿孔率P＝S/A，每个共振腔体积V＝AD 穿孔率的计算： 1）当圆孔为正方形排列时 2）当孔为等边三角形排列时 2.穿孔板吸声结构 穿孔率（P）=穿孔面积/总面积 穿孔面积越大，吸声频率越高。 吸声频带：低中频噪声， 吸声系数：0.4-0.7 薄板厚度：2-5mm 孔 径：2-4mm 穿孔率：1%-10% 实际工程 填充吸声材料 3.微穿孔板吸声结构 特点：孔 径：小于1mm ；穿孔率：1%-5% 吸声频带较宽； 可用于高温、潮湿、腐蚀性气体或高速气流等其它材料及结构不适合的环境中； 结构简单，设计理论成熟，吸声结构的理论计算与实测值接近。 常用吸声材料的使用情况 吸声设计计算 1.房间平均吸声系数的计算 如果一个房间的墙面上布置有几种不同的材料时，它们对应的吸声系数和面积分别为α1、α2、α3……和Sl、S2、S3 …… ，房间平均吸声系数为： 吸声设计计算 2.吸声量的计算 吸声设计计算 3.室内声压级的计算 声源的指向性因数 3.室内声压级的计算 直达声的 声压级的计算： 3.室内声压级的计算 .混响声场：相应声压级为： 3.室内声压级的计算 c.总声场： 混响半径 吸声设计计算 4.混响时间计算 4.混响时间计算 吸声设计计算 5.吸声降噪量计算 吸声设计计算 5.吸声降噪量计算 吸声设计计算 5.吸声降噪量计算 吸声设计计算 5.吸声降噪量计算 吸声设计计算 5.吸声降噪量计算 吸声设计原则 总原则： 应先对声源进行隔声、消声等处理，当噪声源不宜