噪声第七章-吸声降噪技术 1

1、 聊城大学环境与规划学院聊城大学环境与规划学院李李 聪聪2013.11.19本章内容本章内容v7.1 吸声材料的分类和吸声性能评价量吸声材料的分类和吸声性能评价量v7.2 多孔性吸声材料多孔性吸声材料v7.3 共振吸声结构共振吸声结构v7.4 室内声场和吸声降噪室内声场和吸声降噪v吸声系数；吸声系数；v平均吸声系数；平均吸声系数；v吸声量；吸声量；本课的重点难点本课的重点难点第一节第一节 吸声材料的分类和吸声性能评价量吸声材料的分类和吸声性能评价量v一、吸声材料的分类吸声材料的分类 吸声吸声 声波在介质中传播的过程中，声能量产生的衰减声波在介质中传播的过程中，声能量产生的衰减 空气吸声空气吸声

2、 材料吸声材料吸声 吸声材料、吸声结构吸声材料、吸声结构v在噪声控制工程设计中，常用吸声材料和吸在噪声控制工程设计中，常用吸声材料和吸声结构来降低室内噪声，尤其在体积较大，声结构来降低室内噪声，尤其在体积较大，混响时间较长的室内空间，应用相当普遍。混响时间较长的室内空间，应用相当普遍。v吸声材料按其吸声机理来分类，可以分成多吸声材料按其吸声机理来分类，可以分成多孔性吸声材料及共振吸声结构两大类。孔性吸声材料及共振吸声结构两大类。、多孔性吸声材料、多孔性吸声材料v多孔性吸声材料的内部有许多微小细孔直通材料多孔性吸声材料的内部有许多微小细孔直通材料表面，或其内部有许多相互连通的气泡，具有一表面，或

3、其内部有许多相互连通的气泡，具有一定的通气性能。凡在结构上具有以上特征的材料定的通气性能。凡在结构上具有以上特征的材料都可以作为吸声材料。都可以作为吸声材料。v吸声材料大体可分四大类：吸声材料大体可分四大类： 无机纤维材料无机纤维材料 如玻璃棉，岩棉及其制品如玻璃棉，岩棉及其制品 有机纤维材料有机纤维材料 棉麻植物纤维及木质纤维制品棉麻植物纤维及木质纤维制品 泡沫材料泡沫材料 泡沫塑料和泡沫玻璃，泡沫陶瓷等泡沫塑料和泡沫玻璃，泡沫陶瓷等 颗粒材料颗粒材料 膨胀珍珠岩，微孔吸声砖等。膨胀珍珠岩，微孔吸声砖等。玻璃棉玻璃棉泡沫塑料泡沫玻璃泡沫陶瓷泡沫混凝土膨胀珍珠岩、共振吸声结构、共振吸声结构v当

4、吸声结构的固有频率与声波频率一致时当吸声结构的固有频率与声波频率一致时，由于共振作用，声波激发吸声结构产生，由于共振作用，声波激发吸声结构产生共振，从而消耗声能量，达到吸声的目的共振，从而消耗声能量，达到吸声的目的。共振吸声结构共振吸声结构 常见的有穿孔板吸声结构，微穿孔板吸声结构常见的有穿孔板吸声结构，微穿孔板吸声结构薄板和薄膜吸声结构等。薄板和薄膜吸声结构等。v空间吸声体空间吸声体吸声材料吸声材料v吸声尖劈吸声尖劈二、吸声性能评价量二、吸声性能评价量v、吸声系数、吸声系数 材料吸收的声能与入射到材料上的总声能量之比。可材料吸收的声能与入射到材料上的总声能量之比。可用吸声系数来描述吸声材料或

5、吸声结构的吸声特性。用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性。 通常把通常把 的材料为吸声材料的材料为吸声材料1iriiaEEEEE2 . 0v吸声系数与声波的频率、声波的入射方向吸声系数与声波的频率、声波的入射方向有关，吸声系数可以表示为频率的函数。有关，吸声系数可以表示为频率的函数。 多孔吸声材料在中、高频段有较大的吸声系数多孔吸声材料在中、高频段有较大的吸声系数 共振吸声结构在共振频率附近吸声系数大共振吸声结构在共振频率附近吸声系数大2、吸声系数的分类与测量、吸声系数的分类与测量v吸声系数吸声系数 垂直入射垂直入射 阻抗管法（驻波比法和传递函数法）阻抗管法（驻波比法和传递函数法） 斜

6、入射斜入射 无规入射无规入射 混响室法混响室法（1）驻波比方法）驻波比方法v将被测材料置于驻波管的一端，用声频信号发生将被测材料置于驻波管的一端，用声频信号发生器带动扬声器，从驻波管的另一端向管内辐射平器带动扬声器，从驻波管的另一端向管内辐射平面波，声波以垂直入射方式入射到材料表面，部面波，声波以垂直入射方式入射到材料表面，部分吸收，部分反射。分吸收，部分反射。v反射的平面波与入射波相互叠加产生驻波，波腹反射的平面波与入射波相互叠加产生驻波，波腹处的声压为极大值，波节处的声压为极小值。根处的声压为极大值，波节处的声压为极小值。根据测得的驻波声压极大值和极小值，就可以计算据测得的驻波声压极大值和

7、极小值，就可以计算出垂直入射吸声系数。出垂直入射吸声系数。 2 20 01 14 4 s ss s驻波比）驻波比）( (minminmaxmaxP PP P sv驻波管，主体是一根内壁光滑而坚硬的刚驻波管，主体是一根内壁光滑而坚硬的刚性管，形状可以是方管也可是圆管。管的性管，形状可以是方管也可是圆管。管的横向尺寸（圆管的直径或方管的边长）应横向尺寸（圆管的直径或方管的边长）应小于最高测试频率对应波长的二分之一。小于最高测试频率对应波长的二分之一。v管子的长度应大于最低测试频率对应波长管子的长度应大于最低测试频率对应波长的二分之一的二分之一（2）传递函数法）传递函数法v同时测定两处瞬时声压值，经

8、计算得出两测点之同时测定两处瞬时声压值，经计算得出两测点之间的传递函数间的传递函数v复反射系数复反射系数 fpfpfH1212jkljksjkseHeeH21212201（3）混响室法）混响室法v所谓混响室指可以基本形成扩散场的房间，它要所谓混响室指可以基本形成扩散场的房间，它要求能量密度均匀在各个传播方向作无规分布的声求能量密度均匀在各个传播方向作无规分布的声场，在此声场中任何一点所接收到的各个方向的场，在此声场中任何一点所接收到的各个方向的能量将是相等的。这种房间吸声量较小，混响时能量将是相等的。这种房间吸声量较小，混响时间较长，它需要一定的房间体积，与表面吸声系间较长，它需要一定的房间体

9、积，与表面吸声系数最小。数最小。v混响吸声系数反映了声波从不同的角度以相同的混响吸声系数反映了声波从不同的角度以相同的机率入射时的综合吸声系数，与实际工程使用情机率入射时的综合吸声系数，与实际工程使用情况较接近，因此工程实践中多采用混响吸声系数况较接近，因此工程实践中多采用混响吸声系数来评价吸声特性，在声学设计和噪声控制中也多来评价吸声特性，在声学设计和噪声控制中也多采用此评价参数。采用此评价参数。南南通通大大學學) )( (4 41 11 1c c3 3. .5 55 51 12 21 12 2m mm mS SV VT TT TS SV Vs s 3 3、吸声性能的单值评价量、吸声性能的单

10、值评价量v平均吸声系数平均吸声系数 工程中通常采用工程中通常采用 125 、 250 、 500 、 1000 、 2000 、 4000Hz 六个倍频程中心频率处的吸声系数，来六个倍频程中心频率处的吸声系数，来衡量某一材料或结构的吸声频率特性。衡量某一材料或结构的吸声频率特性。v降噪系数降噪系数6400020001000500250125420001000500250NRC3 3、吸声性能的单值评价量、吸声性能的单值评价量v吸声量吸声量 与吸声系数和面积有关。与吸声系数和面积有关。总吸声量总吸声量平均吸声系数平均吸声系数iiSAiiiSS1SA例例. .在一个在一个5.25.26.16.13.7m3.7m3 3的房间内，地板、墙壁和的房间内，地板、墙壁和天花板的吸声系数分别是天花板的吸声系数分别是0.20.2，0.450.45，0.60.6，试求该，试求该房间的平均吸声系数？房间的平均吸声系数？例例.在一个在一个5.26.13.7m3的房间内，地板、墙壁和的房间内，地板、墙壁和天花板的吸声系数分别是天花板的吸声系数分别是0.2，0.45，0.6，试求该，试求该房间的平均吸声系数？房间的平均吸声系数？解：各表面的面积是：解：各表面的面积是： 地板：地板：