噪声污染控制隔声降噪技术

1、第八章隔声降噪技术A、教学目的1 .隔声原理及评价指标（B:理解）2 .单层构件的隔声性能（B:理解）3 .组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算（B:理解C:识记）B、教学重点（1）隔声原理及评价指标（2）单层构件的隔声性能（3）组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算（4）孔隙漏声及防治措施（5）声屏障、隔声罩、隔声间（6）管道隔声包扎8、 教学难点1、隔声原理2、单层构件的隔声性能3、组合墙、分隔墙、复合墙的隔声量及设计计算D、教学用具多媒体一一幻灯片E、教学方法讲授法、讨论法F、课时安排3课时G、教学过程固体声一一空气声一声源一一人耳空气声一一一一对于固体声隔离，主要是隔振与阻尼降噪

2、，属振动控制。对于空气声，是噪声控制技术研究的对象，重点在隔声构件对空气（传）声的隔绝问题。一、隔声原理及评价指标1、原理：界面声阻抗的突变，使声波部分反射，透射声能小于入射声能，则在隔声构件的另一侧噪声降低。2、评价指标：透射系数7t（声强的）由教材上对于单层墙的推导有：（注意声压反射系数的求出时的边界条件（有限厚度墙体的双面边界）IPtA|41=.="2.-|PiA|4cosk2D（:1G2c2）sink2Dk2波数，01c2,D隔声材料的厚度，脚标1空气介质的参数脚标2隔声材料中的参数若D<<1（低频）即时K2D<<1且:一般P2c2>>P1

3、C12、面密度m=P2D(kg/m)T=0.05即有5%勺声能透过T=1即无隔声效果由于t不能反映以dB表示的隔声量，且对于大多数结构，噪控工程中常采用以下四种隔声评价指标。隔声量（传声损失TL）1定义TL=10lg（7=0.05时TL=13）<<<1,故为使和直观方便,TL常用来表征隔声材料本身的固有隔声量，由实验测定，与所处环境无关，是隔声材料两侧测点的声功率级之差。故有:I：TL=10lgiIt各频率上TL值不同，有时采用平均隔声量,'、.TLiTL二n噪声衰减量NR（声压级差）NR=Lp1-Lp2式中Lp1和Lp2分别为隔声构件两侧的声压级，它包含了隔声吸收，

4、侧向传声，结构噪声的影响等，故适用于现场隔声性能测定。插入损失ILIL定义为离声源一定距离某处测得无隔墙时的声功率级Lw1与有隔墙时的声功率级Lw2之差，即IL=Lw1-Lw2。IL不仅包括现场各方面的影响（如侧向传声、背景噪声等），还包括放置隔声构件前后内外声场的变化所产生的影响。插入损失指标经常在现场被用来评价隔声罩、隔声间等的实际降噪效果。隔声指数I考虑隔声构件频率特性，用单一指标来表征其隔声量。克服了平均隔声量的不足。常用于建筑隔声评价。ISO/R140-1978及R717-1968给出标准隔声评价参考轮廓线（折线）其各值如下：TLfF(Hz)R'(dB)10033125361

5、60392004225045315484005150052F(Hz)630800100012501600200025003150R'(dB)5354555656565656即其各段频率为：100400Hz每倍频程TL递增9dB。4001250Hz每倍频程TL递增3dB。12504000Hz每倍频程TL递增0dB（平直线）。将构件隔声频谱与之比较得隔声指数I“，方法如下：将预制同一座标的ISO轮郭线（用有机玻璃或无色透明型料板做成活动W）套盖在实测构件隔声频率曲线上，上下平移，调整两者之间的距离，使其在1/3倍频程上，符合下列两个条件：用负偏差的总数，除以测量频率数，所得平均负偏差绝对值

6、大于1dB，小于或等于2dB。即曲线低于折线的差值之和不得大于32dB.任何频率下，最大负偏差68（1/3倍频程时）或5dB（倍频程时）。即曲线低于参考曲线的最大差值不得大于8dB.注意只计及负方向上的偏差即实际隔声线上点值小于标准轮郭线上的同频率点值的分贝数。1001602504C06W帛8312520031$SOO800T5二4借余中心墉率/HiY爱理t医SP、丘S隔声空气声隔声指数用的参考曲线满足上述两条件后，参考轮廓线上500Hz处对应于实际隔声频率如线圈上纵座标的隔声量读数即为该隔声构件的隔声指数1a值。另有：平均隔声量（对频率的算术平均）二、单层墙的隔声性能1.隔声质量定律：垂直入

7、射时：参见P1718页垂直入射声波的反射和透射的界面平衡条件：声压连续，质点振动速度连续。可推得：单层墙隔声量（P150平面波假设下）112TL=10lg=10lg1+（R12k2D）（1）2，2即上式可简化为：TL=10lg1+也m、2PCij对于一般的固体材料，如：砖墙、木板、钢板、玻璃等，-m»1,故隔声量可以写2*ci成TL=20lg巴三，它表明单层隔声墙的隔声量和单位面积的质量的常用对数成正比，271cl可见m加倍，TL增加6dB,故称上式为单层墙隔声的“质量定律”。f加倍TL也增加6dB,高频隔声性能优于低频。若有1%的能量透射则TL为20dB,若有1%o的声能量透射则为

8、TL为30dB,欲有50dB的隔声量则声能透射系数不能超过十万分之一。将®=2nf,空气中的P1cl电400代入，可表示为：TL=20lgm20lgf-42.5无规入射时：由于声波实际上常为无规入射，故仿照质量定律的形式，通过大量实验数据关联出无规入射时的隔声量TL,即TL=18.5lgmf-47.5用平均隔声量（100-3200Hz范围内求平均）2一.-,2、TL=13.5lgm+14（m<200kg/m）-八人.一a2（与实测值吻合较好，见P151表8-1）TL=16lgm+8（m>200kg/m2）2、吻合效应:质量定律的推导中忽略了构件的弹性行为，当入射声波以某角

9、度入射时，将激起构件的弯曲振动，构件中产生自由弯曲波沿板面方向传播，若入射声波频率与构件弯曲振动频率吻合时，弯曲振动及向另一而后声辐射都达到极大，相应隔声量大大减小，此现象称为“吻合效应”，相应的频率为“吻合频率”，从P151图8-3可知当%=引sin6时为发生吻合效应的条件sin二1一一rr1低于这一频率的声波不会在，入w入b即f占fc（九s）均有其相对应的最低频率,fc固有频率f0构件振动频率相等时产生共振相等时产生吻合效应该构件中产生吻合效应，故称fc为吻合效应临界频率。值得注意的是：区分入射声波频率ffc纯属构件的本身特征值，其与构件的组成，物理特性之关系式如下:._C2：fc=0.5

10、56cD.ED=0.2时fC=105Hz而胶合板e-=1.39x10-7（kg/N.m）D=0.006m时，fc=3994Hz一般，厚度小于5mm的构件其fc>4000Hz吻合谷出现在常用声频之上，厚度大于10mm,则吻合谷出现在高频段且随厚度增加而移向中频与低频段。DJ=>fcT但LTL相应降低。3、单层均质构件隔声频率特性曲线可分为三个区域：见p153图8-5（虚线为阻尼作用使共振和吻合效应得到抑制）对于厚墙，因fc低（如900Hz）,故隔声设计往往利用质量定律延伸区，（主声频落在该范围），对吻合效应应加以注意，对于轻质薄墙，其fc高（如4000Hz以上），故主声频常落在质量定

11、律控制区，但应注意结构共振频率f0。一般土建材料等构成的墙体的共振频率低于听域，可不予考虑。三、组合墙、分隔墙、复合墙的隔声1、组合墙指在同一平面上各部分由不同构件组合而成的墙。实际工程中，门、窗等总存在，各部位隔声性能不同，其隔声量用平均隔声量表示：1TL=10lg二f平均透声系数由各透声系数对相应面积计数平均而得即_'Si'iT=Si0.1TL注意'i=10提高组合墙的隔声量的关键在于门窗等薄弱部位的设计，其部分设计结构见P154168。2.隔声门结构与设计一般门隔声量1015dB,大于15dB者都需采取一定的技术措施方能达到。在隔声要求较高的场所，门窗应尽量少开，

12、或尺寸尽可能开小一些，或设置双层隔声门、窗、声闸。空心门一般隔声效果不佳，为了提高门的隔声效果，常取多层结构，中间夹层填充吸声材料，基本结构形式如下图：厂木纤维板一白铁皮超细玻璃棉一玻纤棉玻璃丝布木板穿孔板毛毡例：在240mm厚砖墙上做的双扇双层轻便门，每扇均为双层5mm厚五合板，板间距30mm,门间距160mm,贴乳胶条密封，TL双=34.4dB,TL单=25.4dB。考虑点：门缝密封致关重要：a.门与门框间的缝隙处理b.双页门合缝处理c.门槛缝隙处理对于频繁开启、隔声量大的门可设计“声闸”结构:因设置声闸而增加的隔声量TL可用下式估算:1cos:1-：JTL=10lg-（-r丁）S2二dA

13、声闸内表面平均吸声系数S门扇面积A=ESidi隔声窗结构与设计单层玻璃窗：主要取决于玻璃的隔声性能在中、低频时，玻璃的隔声量由面密度控制，但斜率低于质量定律，高频时有吻合谷的为10dB。其吻合频率fc可按下式计算:工1200f=：、一、-t/玻璃厚度cm对于双层窗，在低频段易受共振影响，产生隔声低谷fr=120/.0.25L（t1t2）式中，L两层玻璃之间空气层的厚度，cm（应大于50mm）t1、t2分别为两层玻璃的厚度，cm双层窗间加吸声处理（沿窗框作吸声处理）能使隔声量增加35dB,且能削弱吻合效应的影响。注意玻璃边缘与窗框之间的接缝严密（衬垫毛毡、海绵、软橡胶等弹性材料）。两层之间要有一

14、定的倾斜度，以消除驻波，声源侧倾斜。3、复合墙由多层相同或不同材料复合而成的隔声墙。在此仅讨论一下双层墙。如：层间留有814cm厚的空气层（太薄则由于空气层的弹性较大使第一层的振动传到第二层因而较单层结构隔声效果提高甚少，太厚则相互独立，空气弹簧失效），可使隔声量增加812dB（总重量与单层墙相同时）c机理：空气层的阻尼作用和附加吸收作用。理论公式(入射声波频率高于共振频率):TL：40lgM20lg2KDPc单层墙隔声量条件：kD<<1Mi=M2=M(入射声波频率高于共振频率或重墙)'M.1：C工程上还常按下式计算平均隔声量：TL=16lg(m1+m2)+8+AR(m1+

15、m2)>200kg/m2时2TL=13.5lg(m1m2)14lR(m1m2)200kg/m时R空气层所产生的附加隔声量(可取R=8)对于TL大于41dB的双层墙在1003.15KHZ范围内的TL有经验公式_2TL=20lg(MD)26Mkg/mDmm双层墙设计时的注意事项：空气层最佳厚度的选择D取812cmJ固有振动频率为f0=200I+只有当入射声频率超过双层墙的固有频率<2倍DMiM2时，其隔声性能方能优于同面密度的单层墙，双层砖墙、混凝土墙的f。常均小于25Hz,故其共振可不予考虑，但对于轻质双层隔墙(如胶合板、顶棚)，面密度小于30kg/m2,D小于30mm者，f

16、6;高达200Hz,在入射声波的激励下易发生共振。应防止层间的刚性连接形成“声桥”(固体传声)，否则TL急剧下降。提高隔声量的补偿措施在空气层中悬挂或敷设吸声材料毡。多层复合板的隔声性能较组成它的同等重量的单层或双层有明显的改善，这主要是由于：分层材料的阻抗各不相同，使声波在各层界面上产生多次反射，阻抗相差越大，反射声能越多，透射能量就越小；夹层材料的阻尼和吸声作用，致使声能衰减，并减弱共振与吻合效应；使用厚度和材质不同的多层结构，可以错开共振与临界的吻合频率，改善共振区与吻合区的隔声低谷效应，因而总的隔声性能可大大提高。四、缝隙漏声及防治措施当墙壁上有占总面积1/n的孔时，则泄漏到另侧的声强

17、级Li2近似为L12=10lgL，n=Ln-10lgnL11声涌侧声强级I0（太大的缝隙则此式不适用，要考虑到绕射等）n-1时即1/n-100%则LI2=LI1无隔墙n=10000时即1/n=1/10000,贝ULI2=LI1-40dB,无论其它部说明只要有了总面积的1/10000的面积的孔，隔声量就不可能超过40dB位隔声能力如何。n=1000时LilW30dBn=10时Lilw10dB建筑工程中，门窗的缝隙、各种管道的孔洞、隔声罩焊缝的不严密、砖砌墙的蜂窝孔，皆是适射声较大的环节，直接影响墙的总隔声量。防治措施：严格避免缝隙的出现，有缝隙处采用毛毡、软橡胶等弹性材料密封。砖墙混凝土墙控制无

18、蜂窝孔洞，有通风口处应装进排气消声器，管线孔洞处应加一套管并在四周用柔性材料包扎严密封紧。门窗四周严格密封。五、声屏障、隔声罩、隔声间1、隔声屏障以降低高频噪声为主，利用屏障的局部声影区域小直达声的危害。对于低、中、高频，声影区域范围不同：自由声场中声屏障的设计常采用菲涅手法。条件：声源可视为点声源；屏障视为无限长（高度5倍声源高度，长度25倍声源长度）；屏障表现无吸声处理；忽略本身透声影响。（TL比IL大10dB以上）绕射声衰减量：2N201gtanh2：N5,5,N=02二N201g-5,-0.2:二N：二0tan-2-|N0,N:二-0.2式中：N=28/入为菲涅尔数；8:声程差，8=（

19、a+b）-（c+d）;入：声波波长。线声源的处理：绕射声衰减量:10lgL：_I.3nJit24arctant<1101g-3nVt2-121n(t+%'t2-1)J式中：t=40f8/3c;f:频率；8:程差；c：声速。2、隔声罩和隔声间(1)隔声罩对声源集中时控制扩散干扰范围IL=101g(11100.1TL)a内绵吸声材料的吸声系数TL罩壁固有隔声量对于局部封闭隔声罩IL=TL101ga101g3非封闭面的总面积1S0/S11&100.1TL/S12,m2S1封闭面的总面积，m可见，欲得到一个效果好的隔声罩，要求罩壁隔声量要大，且罩内壁的吸声效果要好，开孔要少，漏声

20、要少。(2)隔声间用于评价隔声间综合降噪效果的一个物理量是插入损失IL,它是被保护者所在处安装隔声间前后的声压级之差:-AIL=L1-L2=TL101g-A:隔声间内表面的总吸声量面积,m;S:隔声间内表面的总面积,m2.TL：隔声间的平均隔声量。TL=101g、§10。1TLiSi：第i面结构面积，mTLi：第i面结构固有隔声量，dB各面结构常按“等隔声量”原则设计，即TLi趋于TL相同。六、管道隔声包扎高速气流在弯头、阀门和其它变位处会产生空气噪声，且由于直接冲击薄的管壁而产生固体声，且会传送风机、压缩机等所产生的强大噪声，使离声源很远处仍然成为一个有效的声能辐射体。为线声源，在

21、自由场内声压级随距离加倍下降3dB,而不是6dB,故它的干扰范围更大。矩形管道：通风系统常用薄片板材（如1至1.5mm厚的铁皮）的矩形管道。在风速不高情况下，我们只需考虑它的空气隔声性能，质量定律基本适用，但应注意吻合效应。圆管：可近似看作无限长的圆柱体，其在声波作用下的振动方式与平板不同。通常圆管CL的隔声量在自鸣频率fr=（CL为管壁内纵波的传播速度，钢为5100米/秒）以上几二d乎与平板一样，（d为标称管径cm）,自鸣频率是管截面的最低共振频率。表1在自鸣频率fr以下，对圆柱形管壁隔声量的修正值f/fr0.0250.050.10.20.30.40.50.60.70.8修正值（分贝）-6-

22、5-4-3-2-2-2-2-2-3隔色包扎：包括隔声、吸声以及振动阻尼。一般当管道直径超过20cm以上时管道表面幅射噪声明显。结构形式：常采用一层或多层多孔性材料（几厘米厚玻璃棉或砂渣棉），外面再包一层或2几层不透气的薄层（515kg/m）、金属薄片、油毡、氯丁橡胶薄片、沥青纸、薄铝板等，越重越量弯曲越好。主要应用于500Hz以上的管道隔声降噪。多孔材料层的作用：依靠管道表面与纤维层之间的摩擦使管道振动受到阻尼；吸声；使管道振动不侧向传给不透气层。不透气层的作用：隔声，可按质量定律计算；保护层。对于低频噪声，管道会与材料层一起振动，且在某些频率，不透声层会与多孔材料层共振，辐射加强。其共振频率

23、为：f0=42/Mdd:多孔层厚度mM:不透声层面密度kg/m2不透声层的吻合频率应较高，而且阻尼应较大。H、板书一、隔声原理及评价指标1、原理：界面声阻抗的突变，使声波部分反射，透射声能小于入射声能，则在隔声构件的另一侧噪声降低。2、评价指标：透射系数t（声强的）隔声量（传声损失TL）噪声衰减量NR（声压级差）插入损失IL隔声指数Iaa二、单层墙的隔声性能1.隔声质量定律：2吻合效应：三、组合墙、分隔墙、复合墙的隔声1、组合墙2隔声门结构与设计一般门隔声量隔声窗结构与设计3、复合墙四、缝隙漏声及防治措施五、声屏障、隔声罩、隔声间1、隔声屏障2、隔声罩和隔声间（1） 隔声罩（2）隔声间六、管道

24、隔声包扎I、课堂作业：无，课后作业：根据进度选第八章练习题。第九章消声器C、教学目的1 .消声器技术指标和评价方法（C:理解）2 .阻性消声器消声量计算及设计选型（C:理解）3 .抗性消声器、消声量计算及设计选型（C:理解）4 .复合消声器（B:识记）B、教学重点消声器技术指标和评价方法（2）阻性消声器消声量计算及设计选型（3）抗性消声器、消声量计算及设at选型（4）传递矩阵法（5）复合消声器及微穿孔板消声器C、教学难点1、插入损失Lil与传声损失TL2、阻性消声器消声量的计算3、A.N.别洛夫以及H.J.赛宾推导出的经验式4、抗性消声器消声量的计算；阻抗复合消声器D、教学用具多媒体一一幻灯片

25、E、教学方法讲授法、讨论法F、课时安排3课时G、教学过程前面讲述的室内吸声、隔声主要是关于环境的噪声控制，也就是属于被动噪声控制的范畴，今天讲的消声器是属于噪声控制工程设计中的具体设备，一般认为：消声器在大声场中作为声源的附加设施，即为主动控制；如不被认可为附加设施，则依旧视为被动控制。下面就消声器作简单介绍，也就是本堂课讲述的内容，主要是：设计消声器需要了解的设计目标一一可衡量的标准、要求；设计可用的方法多一消声器的设计原理；设计完成过程与结论。1 .消声器的分类、评价和设计程序多一设计目标一一可衡量的标准、要求消声器：一种允许气流通过而又能有效阻止或降低声能向外传播的装置。减噪对象：空气动

26、力性噪声（气流噪声）。1 .对于一个好的消声器的要求：a.声学性能：在使用现场的正常工作状况下，在较宽的频率范围内具有满足需要的消声量。b.空气动力性能：其气流阻损要小，即对声源设备造成的压力损失或功率损失在实际允许的范围内。c.机械结构性能：材料耐用，结构上能满足如耐高温、耐腐蚀、耐湿等特殊要求，此外，应具有体积小、重量轻、结构简单便于安装和维修。d.外形和装饰：符合外形和体积的总体限制等要求，与整体设备应协调。e.材料损耗：质优价廉，寿命长。2、消声器的四个常用评价量a.插入损失Lil:指声源与测点之间插入消声器的前后，系统外某定点（如：排气口）辐射声功率级之差。在声场条件近似不便下也可认

27、为插入损失为在同一固定测点所测得的消声器安装前后的声压级差。它不仅决定于消声器本身的性能，而且与声源、末端负载以及系统总体装置的情况紧密相关。适于现场测量及评价。b.传声损失TL：消声器进口端声功率级与出口端透射声的声功率级之差。仅反映消声器自身的特性，与声源、末端反射等因素无关，适宜于理论分析计算及在实验室中检验消声器自身的消声特性。c.减噪量Lnr：（也称声压级差）消声器进口端与出口端的平均声压级差，是TL的粗略简化。d.（轴向声）衰减量La：消声器内部任意两点间声功率级的差值，用于描述声波沿管道传播特性，通常以消声器单位长度的衰减量（dB/m）来表征。实际应用中Lil和TL最常用。实际测

28、量中往往Lil<TL,但对阻性消声器，Lil与TL较接近。3、消声器的应用环境标准GB16170-1996汽车定置噪声限值；GB12348-90工业企业厂界噪声标准；GB12523-90建筑施工厂界噪声限值；GB9660-88机场周围飞机噪声环境标准；GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范；2 .消声器的设计原理：在书中，主要是通过原理变化划分的五种消声器类型进行的阐述，即：阻尼消声器及其原理、抗性消声器及其原理、阻抗复合式消声器及其原理、微穿孔板消声器及其原理、扩散式消声器及其原理，对于根据不同设施变化延伸出来的消声器种类，无非是在考虑了上述消声器原理基础上的变化种类，大家可以课后看

29、书了解。下面，我们就来分析下这五种消声器及其原理：阻性消声器及其原理1 .阻性消声器是一种吸收型消声器，利用声波在多孔性吸声材料中传播时的摩擦将声能转化为热能而散发掉，从而消声。2 .一般阻性消声器具有良好的中高频消声性能，对低频消声性能较差。3 .通过上面介绍，下面对阻性消声器考虑的设计因素进行分析：通道长度l截面周长L截面面积S当量直径D«声速c气流流速v消声频率带及消声的失效频率fn压力损失（He局部压力才员失+Hf沿程摩擦压力损失）、阻性结构下面结合这些设计因素来看看在计算设计中的应如何具体应用：4 .（通道长度、截面面积、截面周长）A.N.别洛夫由一维理论推导出：La=邛（

30、20）七-1一以及H.J.赛宾推导出的经验式La=1.03（a）1.4L-l,这两种经验式：前者由一维理论推导而出，S适用于单向或是倍频声压级等的测定，后者对应于无规入射的条件，故而适用于多声源或是混响声场等的测定条件。互换关系见书中表9-2、9-3中的关联因子。通过这两种经验式，可以推知：对于阻性消声原理，消声量具有与消声器长度、界面周长同向变化的关系，而与消声器截面面积反向变化关系。5 .（压力损失）此外，通过上述经验式，以及后面的抗性消声器及其原理，我们还应关注的2是消声器设计中的气流压力损失变化（194页：局部压力损失He=名尸"与沿程阻力损失2v2Hf=儿手）、气流流速变化

31、均与消严截面面积相关。D26 .（当量直径、消声频率带及失效的消声频率）此外，阻性消声器实际消声量与噪声频率c相关，其关系见176页公式失效频率上限：fn定1.85，其中D指当量直径，m即：对D于圆截面，为直径，对于其他截面，为截面边长的均值或面积的开方值。c声速。7 .而高于失效频率的频带消声量一般低于有效消声量的2/3。8 .（气流流速、声速）此外，气流的影响主要是对吸声系数及再造噪声，参见公式（178页）1吸严系数的影响变化：*（aN）电2*（aN）。M马赫数M=v/c：气流速度v与声速VMc的比值。气流再造噪声的A声级（179页）：La=A+60lgv,其中：A为常数，与管衬结构，特别

32、是表面结构有关。9 .（阻性结构、设计选型）最后，是阻性结构的考虑，从书上（176、177页及图9-1）的阻性消声器种类：直管式（适用于低风速管道）、片式（适用于大流量时卜蜂窝式（比直管式的消声量大卜折板式（对中高频声波改善性好卜声流式（低频消声性好，造价高卜迷宫式（消声性好，但损阻高，低风速为佳卜盘式（中高频声波改善性好，宜低风速）、弯头式消声器（气流变向），我们可以大概了解下其结构的变化，一句话，以实际情况为标准，灵活应用设计结构，没有死板的固定模式。10 .至于书上讲述的阻性消声器的设计程序：中间的25步骤一一消声器的结构形式、吸声材料、消声器长度、吸声材料的护面长度，都是属于同时应予以

33、考虑的设计因素，视具体情况及设计的简便性，大家应该灵活掌握。11 .书后应用实例中，就主要是关于阻性消声器的设计指标考虑，包含了638000Hz倍频程的详细列表，是设计中一个良好范例，大家翻开书198页（就分频特点、计算步骤简要介绍）。抗性消声器及其原理1 .与阻性消声器不同的是，它不使用吸声材料，仅依靠管道截面的突变或旁接共振腔等在传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉、从而降低又消声器向外辐射的能量，达到消声目的。2 .一般适用于窄带噪声和中低频噪声的控制。3 .对比阻性消声器的参考因素，抗性消声器需要考虑如下的变化因素:空气密度P消声器的频率f0扩张管腔长度l波长九声速C突变截面

34、积之比S1/S2扩张室当量直径D扩张室体积V压力损失（He+Hf）连接管长度11.一共振吸声频率fr压力损失与阻性消声器一样计算，下面结合这些设计因素（同上面一样）来看看该如何具体的运用于计算设计中：4 .抗性消声器主要有扩张室式、共振腔式，主要先介绍下扩张室式消声器:5.（空气密度、声速、突变截面积之比、透射、反射）如突变截面积之比S1/S2,又称为抗性消声器的扩张比，其与声反射、声透射之间的关系:q/PiPr、qPtS(耳一其)=8三声压反射系数：=6_$；SS22S-So!4sSo声强反射系数：n=S;声强透射系数：/=1-rI=2；+S2J(Si+S2)声功率透射系数:1I二Z二二21

35、SiS22coskl()sin4S2S1(参见182页图9-5邑图9-5单节扩张式消声器通过反射系数、透射系数的求解：注意其中程式反映的截面积比与声能反射与透射的关系，由此可以对设计中主要设计是考虑反射还是透射的降噪方式作选择。6 .（扩张管腔长度、波长、抗性消声器的固有频率、突变截面积之比）抗性消声器消声量的计算：1,1、2.2一TL=10lgJi+(m-)sinkl,m=S2/S1I4m固有频率：fo=C&2二W1按照书中所述：对sinkl进行讨论，得出：扩张比越大，彳递损失越大，但当kl=n兀时,即l=口tk=红，传递损失将为0,此为单节扩张式消声器的最大缺点。可通过多扩张室、2

36、不同管径插管予以改善，如在扩张室两端各插入-2通过频率低谷。7 .（当量直径、扩张室体积、声速、连接管长度算，这主要是由共振腔的单一主频率消声特性所决定的。上限截至频率：fu=122D-的管以分别消除n为奇数和偶数对的4）共振消声器具有独特的上下截止频率计下限截至频率：fw=、,2fo=CS1二2Vl18.对于共振腔式消声器（参见184页的图9-7,右图），可知：TL=10lg1十一(f/fr-fr/f.GVK=，从186页的图9-8种可知：K值越2S小，消声量的变化随频率增加，越为急剧下降。G为传导率（见“10”），是一个具有长度单位的物理量。寸的3倍时，其共振吸收频率为:9 .（共振吸收频

37、率）当声波波长大于共振腔消声器最大尺10 .空心距为小孔直径5倍以上时，无干涉现象。S0二d2t0.8d-4t0.8dG总=nG（n为孔数）S0孔颈截面积，m3；d小孔直径，m;t小孔颈长，m。11 .传递矩阵法是抗性消声器消声性能的普遍分析方法概述。由平面波假设，任一截面上的声学状态可用声压p以及体积振动速度V两个状态参数来描述，声学单元两端的声学状态可用一传递矩阵来联系起来，即P2PcU2S07CI1,cU1与P有相同的量纲。S01AB为该声学单元的传递矩阵，A、B、CD为无量纲量,CD10、0分别反映声学单元两端的声学状态，叫做状态向量T-1为传递矩阵T的递矩阵。T/Jab1cd若所研究

38、的消声系统由N个串接的声学单元组成，则逐个考虑各声学单元的作用，可得:口0=丁1.T2-Tn.Unn=Tn-TN-1T1口0即各单元传递矩阵连乘后所得矩阵就是总的传递矩阵。12 .总之，共振消声器适用于中低频消声，但消声频带较窄。可通过选用K值大的设计或增加声阻，即增加些吸声材料、再有就是多节不同的共振腔串联。书后例2的应用实例介绍了其设计的具体过程，大家看一下，同时也可以知道，共振腔式的消声器为什么消声频率范围较窄了。对于抗性消声器中后面的干涉消声器与有源消声器，分别采用了分支管路与声源主动干涉方法，主要是利用了声波的叠加原理，一般用得较少。下面还有阻抗复合式消声器及其原理、微穿孔板消声器及

39、其原理、扩散式消声器及其原理，前者是阻性消声器与抗性消声器的综合运用，后者则有一定的应用条件特点，下面对它们的应用特点予以简要介绍：阻抗复合式消声器及其原理1.是将阻性和抗性两种消声器原理组合起来使用的，故此具有宽频带的适用范围，而且由于组合的多样性，其可以控制高强度的宽频带噪声。2.般阻抗复合式消声器具有：阻性-扩张室复合式、阻性-共振复合式、阻性-扩张室-共振腔复合式等多种形式。3 .需要说明的是：由于声波的反射、干涉、衍射等现象，复合式消声器的消声量并不是简单的叠加关系。其考虑的因素也不仅仅是上述两者（阻性、抗性）中的因素，还包含了连接部位的变化及组合方式与声远距离的关系。如汽车尾气排放

40、的消声装置，就是一个消声器，在设计时，要考虑与声源接管的连续性，以确保气流的传递中不会产生压力值的突然变化，造成压力损失。4 .此外，根据设计，一般阻性消声器设计的离声源远一些，抗性消声器设计的离声源近一些，这样高频声在离声源较远处的消声效果要好得多（涉及到声波的干涉、衍射）。11le11二leTL=10lgcoshmsinh8.72m8.722cosklesinh二le11.Imicosh8.72m二le8.72sin21kleJ微穿孔板消声器及其原理1 .是一种高声阻、低声质量的吸声元件，理论上，声阻与穿孔板上的孔径成反比，即孔径越小，声阻越大，但限于加工工艺，现有孔径一般取0.51.0mm,穿孔率一般为1%3%。2 .为保证宽频带有较高的吸声系数，可采用双层微穿孔板结构，从而形成实质上的阻抗复合式消声器。勿需吸声材料，消声频带宽，重量轻，耐高温，耐蒸汽，摩擦阻损小。TL=10lg1a0.25a2b2(ff-f/fr)2苴中.,Ia=rS；bq2二frV3 .微穿孔板的共振频率:f