工程噪聲吸聲降噪原理與設計(已修改)
2025-01-06 17:40 本頁面
【正文】 本講內容 本章主要學習和討論吸聲降噪的原理、吸聲材料的種類特性、吸聲結構的設計計算等內容。 利用吸聲處理來吸收聲能降低噪聲的方法是噪聲控制的主要措施之一。實踐證明，經吸聲處理后，室內混響聲一般可降低 5~10dB。 吸聲：聲波通過媒質或入射到媒質分解面上時聲能的減少過程，稱為吸聲或聲吸收。 一般采用吸聲材料來降低室內的混響聲，吸聲按其機理可分為多孔性吸聲材料、共振吸聲結構及阻抗復合式吸聲結構三大類。 吸聲處理一般用于降低室內噪聲中的反射聲，而對直達噪聲則不起作用。 本講內容 補充 一些基本概念 6. 1 多孔吸聲材料 6. 2 穿孔共振吸聲結構 6. 3 阻抗復合吸聲結構 6. 4 吸聲系數(shù)的測量 6. 5 吸聲降噪設計 6第六章 吸聲降噪原理與設計 本講內容 補充 一些基本概念 本講內容 一些基本概念（ 1） 室內噪聲的來源，有通過空氣傳到受聲點的聲音，即直達聲。從聲源直接到達受聲點的直達聲形成的聲場叫直達聲場。 室內噪聲的來源，還有通過室內各墻壁面反射到受聲點的聲音，即混響聲。 經過房間壁面一次或多次反射后到達受聲點的反射形成的聲場叫混響聲場。 在室內聲場中，聲波每相鄰兩次反射所經過的路程稱為自由程。 本講內容 由于壁面的聲學性質不均勻，房間形狀不規(guī)則，室內人和物的反射現(xiàn)象十分復雜，經多次反射聲場中聲音的傳播規(guī)律依賴于房間的大小和房內各個表面的反射性質。 擴散聲場是指有聲源的房間內，聲能量密度處處相等，并且在任何一點上，從各個方向傳來的聲波幾率都相等的聲場。 在這種理想化的聲場中，聲波的相位是無規(guī)則的。一般情況下，對于所有內壁面均光滑、堅硬，并且天花板、四壁為一定不規(guī)則形狀的大房間，聲源在室內產生的聲場非常接近擴散聲場。擴散聲場包含直達聲場和混響聲場，是由兩聲場疊加形成。 一些基本概念（ 2） 本講內容 當室內聲場達到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內聲能密度衰減到原來的百萬之一，即聲壓級衰減 60dB所需要的時間，稱為混響時間，記作 T，單位為秒。計算公式為： 式中 V房間容積， m3； A室內總吸聲量， m2， 適用條件：室內聲音頻率低于 2023Hz， 。 吸聲材料或吸聲結構的聲學性能與頻率有關，通常采用吸聲系數(shù)、吸聲量、流阻等三個與頻率有關的物理量來評價。 ??? SA60 ?SA? ??一些基本概念（ 3） 本講內容 一些基本概念 — 圖例 本講內容 一些基本概念 — 圖例 本講內容 一些基本概念 — 圖例 本講內容 一些基本概念 — 圖例 本講內容 一些基本概念 一些基本概念 — 圖例 本講內容 6. 1 多孔吸聲材料 多孔吸聲材料的構造特征和吸聲機理 多孔吸聲材料吸聲性能的影響因素 吸聲材料的種類與特點 吸聲材料的吸聲理論（自學） 本講內容 多孔吸聲材料的構造特征和吸聲機理 本講內容 構造特征： ?材料的孔隙率要高，一般在 70%以上，多數(shù)達到 90%左右； ?孔隙應該盡可能細小，且均勻分布； ?微孔應該是相互貫通，而不是封閉的； ?微孔要向外敞開，使聲波易于進入微孔內部。 兩個重要條件： 一是具有大量的、均勻的孔隙； 二是孔之間要連通，表面向外敞開。 本講內容 多孔吸聲材料衰減聲能有兩個原因： ?一是粘滯阻力耗能 當聲波經過材料表面引起空隙內部空氣振動時，空氣與固體經絡間產生相對運動。由于空氣的粘滯性產生相應的粘滯阻力，使振動空氣動能不斷轉化成為熱能，從而使聲波能量衰減； ?二是熱交換耗能 聲波通過時發(fā)生空氣絕熱壓縮升溫，與多孔材料的熱交換和熱傳導也衰減聲能。 本講內容 吸聲材料吸收的聲能與入射的聲能比值稱為吸聲系數(shù)。 表示無吸聲作用； 表示完全吸收； 一般 0﹤ α﹤ 1， α越大，吸聲性能越好。 通常當吸聲系數(shù) α≥，材料才能被稱為吸聲材料。α≥。 rE EEEEirii????? 1??0?? 本講內容 ?吸聲系數(shù) α的值與入射聲波的頻率有關 ?同一材料對不同頻率的聲波，其吸聲系數(shù)有不同的值。 ?在工程中，常采用 12 250、 500、 1000、 202 4000Hz六個倍頻程中心頻率吸聲系數(shù)的算術平均值，來表示某一材料 (或結構 )的平均吸聲系數(shù)。 ?吸聲系數(shù) α的值與聲波的入射角有關 ?由于入射角度對吸聲系數(shù)有較大的影響，不同的入射角其吸聲系數(shù)不同。 ?通常規(guī)定了三種不同的吸聲系數(shù)。即： 垂直入射吸聲系數(shù) (駐波管法吸聲系數(shù) )，用 α0表示。它多用于材料性質的鑒定與研究； 斜入射吸聲系數(shù) (應用不多 )； 無規(guī)入射吸聲系數(shù) αT(混響法吸聲系數(shù) )。 本講內容 本講內容 多孔吸聲材料吸聲性能的影響因素 本講內容 ?材料厚度增加，低頻吸聲系數(shù)增加。 ?一定的材料 ,厚度增加一倍 ,頻率特性曲線峰值向低頻方向近似移動一個倍頻程 . frd=const.(500Hz),d=(1/4)λ最佳 . ?在實際中 ,中高頻噪聲一般采用 20～50mm的厚度吸聲板 。對低頻吸聲要求較高時 ,則采用 50～ 100mm厚 . 本講內容 在厚度一定的情況下，增大容重可以提高中低頻吸聲系數(shù)，容重過大反而會降低吸聲效果，對于某一種多孔吸聲材料容重都有一最佳值。增加容重比增加厚度引起的變化小，容重的選擇是第二位的。 (材料的容重即單位體積的重量 ) 本講內容 若在材料層與剛性壁之間留一定距離的空腔，可改善對低頻的吸聲性能，相當于增加了多孔材料的厚度，更經濟?？涨辉龊?，對吸收低頻聲有利。當腔深近似于入射聲波的 1/4波長時，吸聲系數(shù)最大，為 1/2波長或其整數(shù)倍時，吸聲系數(shù)最小。實際使用常取腔深
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