噪声振动第6章2..doc

6.3.3 噪声控制的基本技术 1. 吸声(sound absorption) 吸声处理是控制音质和降低噪声的重要方法之一。它是利用某些吸声材料或吸声结构吸收声能来降低噪声强度的。 (1) 吸声材料与吸声性能 吸声材料多是一些多孔材料，这类材料的吸声机理是：当声波进入多孔材料的孔隙中时，引起空隙间的空气分子和纤维的振动，由于空气与孔壁的摩擦阻力、空气的粘滞阻力和热传导等作用，使相当一部分声能变为热能而耗散掉，从而起到吸声作用。因此多孔材料必须具有大量微孔，各孔之间要连通并通到材料表面，使空气可以自由进入。 吸声材料的吸声性能可以用吸声系数?来衡量。吸声系数等于被吸收的声能(E)对入射声能(E0)之比。即 吸声系数随入射角而改变，通常吸声系数是指在混响室中测量而用赛宾混响公式算出的吸声系数。它包括了各种入射角，计算公式为： A=0.163V/T (6-13) 式中：V—混响室体积(m3)； T—混响时间(s)； A—室内总吸声量(m2)。 室内全空时测得的吸声量为A0，面积为S(m2)的吸声材料放入后所测得的吸声量为A1，则吸声系数为 ?=(A1-A0)/s=A/s (6-14) 式中A为该吸声材料的吸声量。按照定义，向着自由空间开着的1m2的窗户引起的声吸收(声波传到窗口全部透出去)量为1m2(旧称1赛宾)。如果某材料的吸声系数为0.4，则该材料的吸声量要达到1m2所需要的面积为2.5m2。 吸声系数?与材料的性质有关。一般说，密度小和空隙多的材料，吸声系数大，吸声性能好；而结构紧密、光滑、坚硬的材料吸声系数小，吸声性能差。吸声系数还与声波的频率有关，通常用125、250、500、1000、2000、4000六个频率的吸声系数表示材料的吸声频率特性。吸声系数可用混响室或驻波管法进行测定。表6-7列出了几种常用国产材料的吸声系数。 表6-7 常用国产吸声材料的吸声系数(驻波管法? 0) 材料名称 容重 kg/m3 厚度 各频率的吸声系数 产地 125 250 500 1000 2000 4000 超细玻璃棉 15 2.5 0.02 0.07 0.22 0.59 0.94 0.94 上海 5 0.05 0.24 0.72 0.92 0.90 0.98 上海 10 0.11 0.85 0.88 0.83 0.93 0.97 上海 20 5 0.10 0.35 0.85 0.85 0.86 0.86 上海 10 0.25 0.60 0.85 0.87 0.87 0.85 上海 矿渣棉 240 6 0.25 0.55 0.78 0.75 0.87 0.91 北京 8 0.35 0.65 0.65 0.75 0.88 0.92 北京 150 8 0.30 0.84 0.93 0.78 0.93 0.94 北京 工业毛毡 370 5 0.11 0.30 0.50 0.50 0.50 0.52 北京 7 0.18 0.35 0.43 0.50 0.53 0.54 北京 聚氨脂泡沫塑料 40 4 0.10 0.19 0.36 0.70 0.75 0.80 上海 45 8 0.20 0.40 0.95 0.90 0.98 0.85 上海 木丝板 2 0.15 0.15 0.16 0.34 0.78 0.52 北京 4 0.19 0.20 0.48 0.78 0.42 0.70 北京 8 0.25 0.53 0.82 0.63 0.84 0.59 北京 水泥膨胀珍珠岩板 350 5 0.16 0.46 0.64 0.48 0.56 0.56 北京 8 0.34 0.47 0.40 0.30 0.48 0.55 上海 矿渣膨胀 珍珠岩吸声砖 700-800 11.5 0.38 0.54 0.60 0.69 0.70 0.72 北京 影响多孔材料吸声性能的主要因素有： 1) 材料的空隙率q：多孔材料中通气的孔隙体积与材料总体积之比称为空隙率。一般多孔吸声材料的空隙率在70%以上。 2) 吸声材料的结构特性：材料吸声系数与材料的结构特性有关。材料的结构特性在这里指材料的厚度和容重。 吸声材料的厚度关系到它的吸声频率特性。一般说，低频声的吸声性能随材料厚度的增加而提高，但厚度增加对高频声的吸收影响不明显，因为高频声在吸声材料表面就被吸收。 图6-4给出了容重为15kg/m3的超细玻璃棉的吸声系数随厚度变化的情况。 图6-4 超细玻璃棉的吸声特性 实验表明，某种吸声材料的容重一定时，吸声系数的大小取决于厚度D与频率f的乘积fD。