工程噪聲吸聲降噪原理與設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-06 17:40 本頁面
【正文】 本講內(nèi)容 本章主要學(xué)習(xí)和討論吸聲降噪的原理、吸聲材料的種類特性、吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)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(shí)踐證明，經(jīng)吸聲處理后，室內(nèi)混響聲一般可降低 5~10dB。 吸聲：聲波通過媒質(zhì)或入射到媒質(zhì)分解面上時(shí)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(nèi)的混響聲，吸聲按其機(jī)理可分為多孔性吸聲材料、共振吸聲結(jié)構(gòu)及阻抗復(fù)合式吸聲結(jié)構(gòu)三大類。 吸聲處理一般用于降低室內(nèi)噪聲中的反射聲，而對(duì)直達(dá)噪聲則不起作用。 本講內(nèi)容 補(bǔ)充 一些基本概念 6. 1 多孔吸聲材料 6. 2 穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu) 6. 3 阻抗復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu) 6. 4 吸聲系數(shù)的測(cè)量 6. 5 吸聲降噪設(shè)計(jì) 6第六章 吸聲降噪原理與設(shè)計(jì) 本講內(nèi)容 補(bǔ)充 一些基本概念 本講內(nèi)容 一些基本概念（ 1） 室內(nèi)噪聲的來源，有通過空氣傳到受聲點(diǎn)的聲音，即直達(dá)聲。從聲源直接到達(dá)受聲點(diǎn)的直達(dá)聲形成的聲場(chǎng)叫直達(dá)聲場(chǎng)。 室內(nèi)噪聲的來源，還有通過室內(nèi)各墻壁面反射到受聲點(diǎn)的聲音，即混響聲。 經(jīng)過房間壁面一次或多次反射后到達(dá)受聲點(diǎn)的反射形成的聲場(chǎng)叫混響聲場(chǎng)。 在室內(nèi)聲場(chǎng)中，聲波每相鄰兩次反射所經(jīng)過的路程稱為自由程。 本講內(nèi)容 由于壁面的聲學(xué)性質(zhì)不均勻，房間形狀不規(guī)則，室內(nèi)人和物的反射現(xiàn)象十分復(fù)雜，經(jīng)多次反射聲場(chǎng)中聲音的傳播規(guī)律依賴于房間的大小和房?jī)?nèi)各個(gè)表面的反射性質(zhì)。 擴(kuò)散聲場(chǎng)是指有聲源的房間內(nèi)，聲能量密度處處相等，并且在任何一點(diǎn)上，從各個(gè)方向傳來的聲波幾率都相等的聲場(chǎng)。 在這種理想化的聲場(chǎng)中，聲波的相位是無規(guī)則的。一般情況下，對(duì)于所有內(nèi)壁面均光滑、堅(jiān)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(nèi)產(chǎn)生的聲場(chǎng)非常接近擴(kuò)散聲場(chǎng)。擴(kuò)散聲場(chǎng)包含直達(dá)聲場(chǎng)和混響聲場(chǎng)，是由兩聲場(chǎng)疊加形成。 一些基本概念（ 2） 本講內(nèi)容 當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減到原來的百萬之一，即聲壓級(jí)衰減 60dB所需要的時(shí)間，稱為混響時(shí)間，記作 T，單位為秒。計(jì)算公式為： 式中 V房間容積， m3； A室內(nèi)總吸聲量， m2， 適用條件：室內(nèi)聲音頻率低于 2023Hz， 。 吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能與頻率有關(guān)，通常采用吸聲系數(shù)、吸聲量、流阻等三個(gè)與頻率有關(guān)的物理量來評(píng)價(jià)。 ??? SA60 ?SA? ??一些基本概念（ 3） 本講內(nèi)容 一些基本概念 — 圖例 本講內(nèi)容 一些基本概念 — 圖例 本講內(nèi)容 一些基本概念 — 圖例 本講內(nèi)容 一些基本概念 — 圖例 本講內(nèi)容 一些基本概念 一些基本概念 — 圖例 本講內(nèi)容 6. 1 多孔吸聲材料 多孔吸聲材料的構(gòu)造特征和吸聲機(jī)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(diǎn) 吸聲材料的吸聲理論（自學(xué)） 本講內(nèi)容 多孔吸聲材料的構(gòu)造特征和吸聲機(jī)理 本講內(nèi)容 構(gòu)造特征： ?材料的孔隙率要高，一般在 70%以上，多數(shù)達(dá)到 90%左右； ?孔隙應(yīng)該盡可能細(xì)小，且均勻分布； ?微孔應(yīng)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(jìn)入微孔內(nèi)部。 兩個(gè)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(nèi)容 多孔吸聲材料衰減聲能有兩個(gè)原因： ?一是粘滯阻力耗能 當(dāng)聲波經(jīng)過材料表面引起空隙內(nèi)部空氣振動(dòng)時(shí)，空氣與固體經(jīng)絡(luò)間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于空氣的粘滯性產(chǎn)生相應(yīng)的粘滯阻力，使振動(dòng)空氣動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)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(shí)發(fā)生空氣絕熱壓縮升溫，與多孔材料的熱交換和熱傳導(dǎo)也衰減聲能。 本講內(nèi)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(dāng)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(nèi)容 ?吸聲系數(shù) α的值與入射聲波的頻率有關(guān) ?同一材料對(duì)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(gè)倍頻程中心頻率吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值，來表示某一材料 (或結(jié)構(gòu) )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(guān) ?由于入射角度對(duì)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(zhì)的鑒定與研究； 斜入射吸聲系數(shù) (應(yīng)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(nèi)容 本講內(nèi)容 多孔吸聲材料吸聲性能的影響因素 本講內(nèi)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(dòng)一個(gè)倍頻程 . frd=const.(500Hz),d=(1/4)λ最佳 . ?在實(shí)際中 ,中高頻噪聲一般采用 20～50mm的厚度吸聲板 。對(duì)低頻吸聲要求較高時(shí) ,則采用 50～ 100mm厚 . 本講內(nèi)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(huì)降低吸聲效果，對(duì)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(nèi)容 若在材料層與剛性壁之間留一定距離的空腔，可改善對(duì)低頻的吸聲性能，相當(dāng)于增加了多孔材料的厚度，更經(jīng)濟(jì)。空腔增厚，對(duì)吸收低頻聲有利。當(dāng)腔深近似于入射聲波的 1/4波長(zhǎng)時(shí)，吸聲系數(shù)最大，為 1/2波長(zhǎng)或其整數(shù)倍時(shí)，吸聲系數(shù)最小。實(shí)際使用常取腔深
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