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文檔簡介

本講

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

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

容補充 一些基本概念1.直達聲場2.混響聲場3.擴散聲場4.混響時間5.吸聲性能評價本講

容一些基本概念(1)1.直達聲場室內噪聲的來源,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。2.混響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

容由于壁面的聲學性質不均勻,房間形狀不規則,室內人

和物的反射現象十分復雜,經多次反射聲場中聲音的傳

播規律依賴于房間的大小和房內各個表面的反射性質。3.擴散聲場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

容4.混響時間當室內聲場達到穩態后,聲源突然停止發聲,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,

A

S

適用條件:室內聲音頻率低于2000Hz,

0.2

。5.吸聲性能評價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、吸聲量、流阻等三個與頻率有關的物理量來評價。

0.161V

0.161VA ST60一些基本概念(3)本講

容一些基本概念—圖例本講

容一些基本概念—圖例本講

容一些基本概念—圖例本講

容一些基本概念—圖例本講

容一些

概念一些基本概念—圖例本講

容6.

1

多孔吸聲材料6.1.1

多孔吸聲材料的構造特征和吸聲機理6.1.2

多孔吸聲材料吸聲性能的影響因素6.1.3

吸聲材料的種類與特點6.1.4

吸聲材料的吸聲理論(自學)本講

容6.1.1

多孔吸聲材料的構造特征和吸聲機理1.多孔材料的構造特征2.吸聲機理3.吸聲系數4.吸聲特性本講

容1.多孔材料的構造特征構造特征:材料的孔隙率要高,一般在70%以上,多數達到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

容2.吸聲機理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

容吸聲材料吸收的聲能與入射的聲能比值稱為吸聲系數。

0

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α≥0.2時,材料才能被稱為吸聲材料。

α≥0.5的材料就是理想的吸聲材料。

1

rEi Ei

Ei

Er

E

13.吸聲系數本講

容吸聲系數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,其吸聲系數有不同的值。?在工程中,常采用125、250、500、1000、2000、4000Hz六個倍頻

程中心頻率吸聲系數的算術平均值,來表示某一材料(或結構)的平均吸聲系數。吸聲系數α的值與聲波的入射角有關?由于入射角度對吸聲系數有較大的影響,不同的入射角其吸聲系數不同。?通常規定了三種不同的吸聲系數。即:垂直入射吸聲系數(駐波管法吸聲系數),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(應用不多);無規入射吸聲系數αT(混響法吸聲系數)。4.吸聲特性本講

容4.吸聲特性本講

容6.1.2

多孔吸聲材料吸聲性能的影響因素1.材料厚度的影響2.材料容重的影響3.吸聲材料背后空腔的影響4.流阻的影響5.護面層的影響本講

容1.材料厚度的影響?材料厚度增加,低頻吸聲系數增加。?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.fr··d=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

容2.材料容重的影響在厚度一定的情況下,增大容重

可以提高中低頻吸聲系數,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

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。空腔增厚,對

吸收低頻聲有利。當腔深近似于入射聲波的1/4波長時,吸聲系數最大,為1/2波長或其整數倍時,吸聲系數最小。實際使用常

取腔深50~100mm。3.吸聲材料背后空腔的影響本講

容流阻是空氣質點通過材料空隙時的阻力。材料的透氣性可以用流阻

這一物理參量來定義。在穩態氣流下,吸聲材料的壓力梯度與氣流

在材料中的流速之比,定義為材料的流阻,單位為Pa·s/m。單位厚度

的流阻稱為材料的流阻率,單位為Pa·s/m2。材料流阻低,低頻吸聲系數很低但中高頻吸聲系數高;

高流阻材料與低流阻相比,高頻吸聲系數降低,低中頻系數提高。4.流阻的影響本 5.護面層的影響講 多孔材料在使用時加護面層,以固定多孔材料,防止散落。護面層可內 采用穿孔護面板、金屬絲網、塑料網紗、玻璃布、麻布、紗布等。容護面網罩:有塑料紗網、金屬絲網、鋼板網等。穿孔率高,聲質量和聲阻忽略不計,有高溫、耐腐蝕、高強度要求時用金屬網,一般用塑料紗網。纖維布:有紗布、尼龍布、金屬纖維布等。相對聲阻率0.1左右,相對聲抗率可

忽略。主要用于包扎易碎落吸聲材料。塑料薄膜:可起到放水、防潮、防止掉渣的作用。具有聲質量,對低頻吸聲性能的影響可忽略,對高頻不利。適用于中低頻吸聲。穿孔板:具有優良的機械性能,用于保持形狀、承受應力、耐侵蝕的場合。穿孔率一般大于20%。本講

容6.1.3

吸聲材料的種類與特點1.無機纖維材料類主要有:玻璃絲、玻璃棉、巖棉、礦渣棉及其制品。其特點:容重小、導熱系數小、防火、防水、防潮。2.泡沫塑料類主要有:米波羅、氨基甲酸脂泡沫等。其特點:容重小、導熱系數小、質軟,但易老化、耐火性差。3.有機纖維材料類主要有:棉、麻等植物纖維。其特點:成本低,但防火、防蛀、防潮差。4.吸聲建筑材料類主要有:含有微孔的泡沫磚、泡沫混凝土等。其特點:保溫、防潮、耐蝕、耐凍、耐高溫。本講

容常用吸聲材料的使用情況主要種類常用材料實例使用情況纖維材料有機纖維材料動物纖維:毛氈價格昂貴,使用較少。植物纖維:麻絨、海草、椰子絲防火、防潮性能差,原料來源廣,便宜。無機纖維材料玻璃纖維:中粗棉、超細棉、玻璃棉氈吸聲性能好,保溫隔熱,耐潮,但松散纖維易污染環境或

難以加工成制品。礦渣棉:散棉、礦棉氈吸聲性能好,不燃、耐腐蝕,易斷成碎末,污染環境施工扎手。纖維材料制品軟質木纖維板、礦棉吸聲磚、巖棉吸聲板、玻璃吸聲板、木絲板、甘蔗板等裝配式加工,多用于室內吸聲。本講

容常用吸聲材料的使用情況。主要種類常用材料實例使用情況顆粒材料砌塊礦渣吸聲磚、膨脹珍珠巖吸聲磚、陶土吸聲磚多用于砌筑界面較大的消聲裝置板材珍珠巖吸聲裝飾板質輕、不燃、保溫、隔熱。泡沫材料泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料吸聲性能不穩定,吸聲系數使用前需實測其他吸聲型泡沫玻璃強度高

、防水、不燃、耐腐蝕加氣混凝土微孔不貫通,使用少本講

容6.

2

穿孔共振吸聲結構6.2.1

穿孔共振吸聲結構的共振頻率6.2.2

穿孔共振吸聲結構的吸聲系數和頻帶寬度6.2.3

微穿孔板吸聲結構本講

容6.2.1

穿孔共振吸聲結構的共振頻率吸聲機理:利用空氣柱在小孔中的來回磨擦消

耗聲能,用孔后的腔深來控制吸聲峰值的共振

頻率。1.單個共振器2.穿孔板組合共振器3.板后加吸聲材料的組合結構本講

容1.單個共振器(1)單孔共振吸聲結構也稱亥姆霍茲共振器,如圖。這種結構的腔體中空氣具有彈性,相當于彈簧;孔頸中空

氣柱具有一定質量,相當于質量塊,因此可以將它看做一

個質量一彈簧共振系統。本講

容1.單個共振器(2)單個共振腔的合成聲阻抗:式中S為孔頸開口面積,m2;c為聲速,一般取340m/s;V為空腔容積,m3;Lk為小孔有效頸長,m。若小孔為圓形:Lk

t

4

d

l

0.8d,其中t為頸的實際長度(即板厚度),m;d為孔頸口的直徑,m。kr2

VL

c

S

faa單個共振腔的共振頻率為:1 )CZa

Ra

j(M

本講

容1.單個共振器(3)從共振頻率計算式可知:?

共振頻率fr與孔頸d大小和空腔體體積V有關,與小孔及腔的形狀無關;?

共振結構的吸聲頻率選擇性很強,只對共振頻率附近聲

波有較好的吸收,吸聲頻帶很窄(即頻率選擇強),適用于

有明顯音調的低頻噪聲場合。?

若在頸口下放置一些諸如玻璃棉之類的多孔材料,或加

貼一薄層尼龍布等透聲織物,可以增加頸口部分的磨擦

阻力,增寬吸聲頻帶。本講

容穿孔板共振吸聲結構是在板材上,以一定的孔徑和穿孔

率打上孔,背后留有一定厚度的空氣層。這種吸聲結構

實際上可以看作是由單腔共振吸聲結構的并聯而成。:穿孔板共振吸聲結構的共振頻率是式中

c0聲速,m/s;D空腔厚度,m;Lk孔頸有效長度,m

。pm為穿孔率。工程上常用板厚1~10mm,孔徑2~15mm,穿孔率0.5~15%,空氣層厚50~250mm。

c0

pm

2

L

Dfkrpm

ns

/

S02.穿孔板組合共振器本講

容穿孔率的計算圓孔,正方形排列圓孔,三角形排列狹縫,平行排列穿孔率(pm),即穿孔總面積與板的總

面積的比值。2.穿孔板組合共振器2

4 B

d

d

pm23

B

2

d

p

dm

dBpmdBBB本講

容3.板后加吸聲材料的組合結構當穿孔板結構的空腔內填入吸聲材料后,由于空腔的聲阻抗以及穿孔的末端修正值的變化,吸聲結構的共振頻率將起明顯變化。此時共振頻率為:其中:

k

0

m

;D'

rD

;n

/

0

;通常情況下,共振腔內加吸聲材料后,吸聲頻率向低頻移動。L'

D'

0

m

2c pfr

kL

t

[(1

n)

/

2]

d

(

p

n

/

3)D'本講

容3.板后加吸聲材料的組合結構本講

容6.2.2

穿孔共振吸聲結構的吸聲系數和頻帶寬度1.共振時的吸聲系數共振吸聲結構的吸聲系數α為:其中rp為反射系數,r為聲阻,x為聲抗。共振時聲抗x=0,吸聲系數為極大值αr:αr~r曲線如圖。0(1

r)2

x22

4r

1

rp

4r(1

r)2r

本講

容6.2.2

穿孔共振吸聲結構的吸聲系數和頻帶寬度2.共振吸聲頻帶寬度共振吸聲頻帶帶寬Δf為:吸聲系數高于0.5的頻帶寬度Δf可由下式

計算:式中λ是與共振頻率fr相對應的波長;D為空腔深(板后

的空氣層厚度)。由上式可知,穿孔板共振吸聲結構的Δf與腔深D有很大的

關系,而腔深又影響共振頻率的大小,故需合理選擇腔

深。f

f2

f1

(1/

Q)

frQ

r

/[2D(1

r)]f

4

(D

/

)

fr本講

容6.2.3

微穿孔板共振吸聲結構將厚度1mm孔徑小于1mm的金屬薄板,固定在剛性壁面上,板后留適當深度空腔,組成微穿孔板吸聲結構。實質仍屬于共振吸聲結構,吸聲機理相同。但板薄孔細,聲阻增加,聲質量減小,因此明顯地提高了吸聲系數,增寬了吸聲頻帶寬度。垂直入射時,吸聲系數、共振頻率及頻帶寬度見下式:4r(1

r)2

(m

D

/

3c

c

/

D)20 0r

1/

2

0

0

3c

c

2

1

D

D

m

f rf

f2

f1

(1/

Q)

frQ

c0

/[2

(1

r)

fr

D]本講

容6.

3

其他吸聲結構6.3.1

阻抗復合吸聲結構6.3.2

空間吸聲體6.3.3

吸聲劈尖6.3.4

薄塑盒式吸聲體其他形式本講

容6.3.1

阻抗復合吸聲結構在穿孔板吸聲結構中的板后空腔內,按一定要求填充適

量多孔吸聲材料,就組成了復合吸聲結構。吸聲材料在

板后空腔中的布置有三種形式。穿孔板吸聲結構中加裝吸聲材料后,增加了孔頸附近的空氣摩擦,導致阻力增大,因而可以提高吸聲系數并加寬吸聲頻帶。顯然,吸聲材料越靠近穿孔板,吸聲效果越明顯,因而在工程實際中進行吸聲處理時,往往采取a方案結構。本講

容6.3.1

阻抗復合吸聲結構本講

容6.3.2

空間吸聲體在某些噪聲環境中,為了使用上的方便將吸聲材料做成

各種幾何體(如平板狀、球體、圓錐體、圓柱體、棱形體、

正方體等),把它們懸掛在空中,此時吸聲材料各個側面

都能與聲波接觸,起到空間吸聲的作用,因此把它們稱

為空間吸聲體。空間吸聲體是由框架、吸聲材料(常用多孔材料)和護面結

構制戊的。吸聲體懸掛在室內吸聲時,吸聲體投影面積

與懸掛平面投影面積的比值約等于40%,或占室內總表

面積的15%左右,對聲音的吸聲效率最高。空間吸聲體的特點:懸空懸掛,吸聲性能好,便于安裝,裝拆靈活,節約吸聲材料。該法節省吸聲材料,對工廠、企業吸聲降噪比較適用。本講

容6.3.2

空間吸聲體本講

容6.3.3

吸聲劈尖工程中,也經常采用吸聲尖劈作為吸聲結構。吸聲尖劈

的結構如圖所示。吸聲尖劈具有很高的吸聲系數,可以

達到

0.99,常用于有特殊用途的聲學結構的構造。吸聲尖劈的吸聲性能與吸聲尖劈的總長度L=L1+L2和L1/L2以及空腔的深度H、填充的吸聲材料的吸聲特性等

都有關系,L越長,其低頻吸聲性能越好。此外,上述參數之間有一個最佳協調關系,需要在使用

時根據吸聲的要求進行優化,必要時還需要通過實驗加

以修正。本講

容6.3.3

吸聲劈尖本講

容6.3.4薄塑盒式吸聲體薄塑盒式吸聲體也稱無規共振吸聲結構,是由改性的聚氯乙烯塑料薄片成型制成,外形像個塑料盒扣在塑料基片上。這種結構的吸聲特性和薄片厚度、內墻變化、斷面形狀及結構后面的空氣層厚度等因素有關。塑料薄片的厚度直接影響結構吸聲性能的變化。在保證強度的條件下,面層薄片以薄為宜,有利于高頻吸收,適當增加基片厚度,可改善低頻吸聲效果。結構的斷面形式可采用單腔、雙腔和多腔結構。恰當地組合內腔可以有效地拓寬結構的吸聲頻率范圍。增大結構內腔的容積,可以穩定高頻吸聲特性。背后留空氣層,可提高低頻段的聲吸收。它還具有結構輕、耐腐蝕、易沖洗等優點,因此是一種很有發展前途的吸聲結構。本講

容6.3.4薄塑盒式吸聲體本講

容其他形式可以考慮采用穿孔板組合。即采用不同穿孔率的多層(一般取兩層)穿孔板結構,能使吸聲頻帶增寬,提高2~3個倍頻程。微穿孔板吸聲結構也可以組合成雙層或多層結構使用,以進一步提高其吸聲性能。如果吸收較低的頻率,空腔深一些,一般控制在200~300mm以內;如果主要吸收高頻聲波,則視具體情況,空腔可以減小到100mm以內甚至更小。本講

容幾種材料結構的吸聲特性本講

容6.

4

吸聲系數的測量6.4.1

有關噪聲測量簡介1.測量儀器2.測量方法6.4.2

吸聲系數的測量1.混響室法2.駐波管法本講

容6.4.1

有關噪聲測量簡介1.測量儀器(1)常用的噪聲測量儀器有聲級計、積分聲級計、頻譜分析儀和濾波器、磁帶記錄儀、實時分析儀。(1)聲級計聲級計是根據國際標準或國家標準按照一定的頻率計權和時間計權測

量聲壓級和計權聲級的儀器,是聲學測量中最常用的基本儀器,可用

來測量各種噪聲;若將聲級計上的傳聲器換成加速度傳感器,聲級計

還可以用于振動的測量。聲級計的分類:聲級計按照精度可以分成4種基本類型,即0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。在環境

噪聲測量中,主要使用Ⅰ型(精密型,基本誤差為±0.7dB)和Ⅱ型(普通級,基本誤差為±1.5dB);按特殊用途分類:可分為脈沖、積分、噪聲統計分析儀、噪聲劑量計、噪聲采集器等;按外表形狀分

為臺式、便攜式、袖珍式等多種形式。本講

容1.測量儀器(2)本講

容1.測量儀器(3)聲級計的構造和工作原理:聲級計一般由傳聲器、放大器、衰減器、計權網絡、檢波器、指示器等組成。傳聲器:這是一種將聲壓轉換成電壓的聲電換能器。在聲級計中,

大多選用空氣電容傳聲器和駐極體電容傳聲器。此外,由于傳聲器

在聲場中會引起聲波的散射作用,特別會使高頻段的頻率響應受到

明顯影響。這種影響隨聲波入射方向的不同而變化。根據傳聲器在

聲場中的頻率響應不同,一般分為聲場型(自由場和擴散場)傳聲

器和壓強型傳聲器。測量正入射聲波應采用自由場傳聲器,測量無

規入射聲波應采用擴散場或壓強傳聲器。放大器:有前置和后置放大器。要求:音頻范圍內響應平直;足夠

低的本底噪聲;較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗;較小的線性失

真。衰減器:其功能是將接到的強信號給予衰減,以免放大器過載。有輸入衰減器、輸出衰減器。濾波器:它包括計權網絡和濾波器。有A、B、C、D計權網絡濾波器,1/1倍頻程濾波器和1/3

倍頻程濾波器。本講

容1.測量儀器(4)聲級計的主要附件:有防風罩(避免風的影響)、鼻形錐(降低氣流擾動的影響)、延長電纜。聲級計的校準:為保證測量的準確性,聲級計使用前后要進行校準,通常使用活

塞發生器、聲級校準器進行校準。本講

容1.測量儀器(5)(2)頻譜分析儀和濾波器在實際工作中,噪聲一般都是由許多頻率組合而成的復合聲,而噪

聲的危害不僅與強度有關,而且與它的頻率有關,為此需要了解噪

聲的頻率組成,就要進行頻譜分析。具有對聲信號進行頻譜分析功

能的設備叫頻譜分析儀,它是由聲級計和濾波器組合構成,核心是

濾波器,它的作用是讓頻率在f1和f2間的所有信號通過,且不影響信

號的幅值相位,同時,阻止頻率在f1以下和f2以上的任何信號通過。(3)磁帶記錄儀磁帶記錄儀是一種經常采用的現場測量信號記錄儲存儀器,可將噪聲信號記錄在磁帶上,以便帶回實驗室進一步分析。(4)實時分析儀實現快速實時分析的儀器。本講

容1.測量儀器(6)本講

容2.測量方法(1)(1)環境噪聲測量城市環境噪聲污染測量通常有網格測量、定點測量兩種方法。對于噪聲普查采用網格法,對于常規測量,采用定點測量法。網格測量法是將要測量的區域劃分成相等大小的正方格,

以網格中心為測點,分晝夜進行測量,每次每點10分鐘連續等效聲級測量,24小時平均,得到該區域的噪聲狀

況。定點測量法是在規定的區域內,優選能夠代表該區域噪

聲水平的測點,進行24小時定點監測,測量每小時的等

效聲級,將其按時間排列,得該區域噪聲的時間分布規

律。本講

容2.測量方法(2)(2)交通噪聲測量測點的選擇測點應選在市區交通干線一側的人行道上,距馬路沿20m處。此處

距兩交叉路口應大于50m。交通干線是指機動車輛每小時流量不小

于100輛的道路。這樣測點的噪聲可以代表兩路口間該段馬路的噪聲。測量方法測量時,使用聲級計“慢”檔,傳聲器置于測點上方距地面高度為

1.2m,垂直指向馬路。在規定的時間內每隔5S讀取一瞬時A聲級,連續讀取200個數據,同時記錄車流量(輛/h)。評價方法測量結果可參照有關規定繪制交通噪聲污染圖,并以各交通干線的

等效聲音級和統計聲級的算術平均值,最大值和標準偏差來表示全

市的交通噪聲水平,并用以用城市間交通噪聲的比較。本講

容2.測量方法(3)(3)機械噪聲測量測點的選擇確定測點位置和測點數目是機械設備噪聲測量中的重要一環,選擇時要考慮現場條件和周圍環境的影響。測點位置的選擇,在機器最外輪廓距離為d的包絡線上。對于機器外形尺寸小于1m的d取500mm,對于外形尺寸大于1m的d取1000mm。測點數目的確定,取決于機器的大小及其聲場的均勻性,一般不少于5點,測點過多或過少,不是造成重復測量就是出現漏測。當相鄰兩點測得聲級差在5dB以上時,必須在這兩點間增加測點。本講

容2.測量方法(4)測量方法測量時,傳聲器應置于測點上方距地面高度為1.2~1.5m處,正對機器。為減小周圍聲反射的影響,被測機器外形輪廓至主要反射面(如墻壁)之間的距離不得小于2m,機器周圍不得有障礙物。為避免測量者身體的反射,應在傳聲器和聲級計之間使用加長桿及延長電纜,并使用三腳架固定傳聲器與聲級計。若使用手持聲級計,應將其盡量遠離身體,向前伸出。測量前應校準聲級計,在機器未啟動或停止運轉后測量背景噪聲。正常測量應在機器運轉平穩后進行。測量工況較差時,可采取依次啟動、遮擋、覆蓋等方法,以減小其它噪聲的影響。本講

容2.測量方法(5)評價方法測量結果可參照有關規定或機器的標準進行比照。得出的最終結果,應是在機器規定的運轉條件下,各個測點所測得的最大讀數,即該機器的噪聲聲壓級。本講

容2.測量方法(6)本講

容2.測量方法(7)本講

容6.4.2

吸聲系數的測量(1)1.混響室法將被測材料按一定的要求放置于混響室中,不同頻率的聲波以相同的幾率從各個角度無規入射到材料表面。對于混響室中有無放置吸聲材料的混響時間是不一樣的。根據測得有無吸聲材料的混響時間T1、T2,就可求得無規入射吸聲系數。式中,S1為混響室內表面總面積;S2為測量面積;α1為混響室放置吸聲材料前的平均吸聲系數;αr為材料的吸聲系數。

0.161VS1T1112

2 1

0.161V

1

1

T

T

Sr本講

容6.4.2

吸聲系數的測量(2)n

1

2n 4 0

2.駐波管法將被測材料置于駐波管的一端,用聲頻信號發生器帶動揚聲器,從駐波

管的另一端向管內輻射平面波,聲波以垂直入射入射方式入射到材料表

面,部分聲波被吸收,部分反射。反射的的平面波與入射波相互疊加產

生駐波,波腹處的聲壓為極大值,波節處的聲壓為極小值。根據駐波的

極大和極小值,就可得出垂直入射吸聲系數。極大與極小值之比為一常數n,(

pMax

pi

pr

,

pmin

pi

pr

),n

pMax

/

pmin所以垂直入射吸聲系數α0為:如直接測量極大和極小聲壓級差為ΔL(dB),

ΔL=20lg(1/n)。

1 p

p

p

p

2pi

pr

p

p

p

p

p

p

p

p

24p

p

p

2

p

p

p

p

2

p

p

p

2p

p

4p

p

2p24

p2222 2 2 2 2 22 20

144iriririri riri rii rrii r i rrii rriripp

p

本講

容6.4.2

吸聲系數的測量(3)為了在駐波管中獲得平面波,測量信號的波長一定要大于1.7倍的管徑,所以駐波管有測試的上下限頻率,即式中,c0為聲速;D駐波管徑;L為駐波管長垂直入射和無規入射吸聲系數的關系表D

2L

1.84c0

c0f上限f下限αo0.10.200.300.400.500.600.700.80αr0.250.400.500.600.750.850.900.98本講

容6.4.2

吸聲系數的測量(4)本講

容6.

5

吸聲降噪設計6.5.1

吸聲減噪量6.5.2

吸聲減噪設計對于封閉的房間內,除了有由噪聲源直接傳來的直達聲外,還有房

間壁面(墻壁、天花板、底面等)的多次反射而形成的混響聲。直達聲

和混響聲兩者疊加,使得室內聲級提高。解決這一問題的有效方法

就是采用吸聲處理,即在房間壁面上鋪設吸聲材料或設置吸聲結構,

或在房間中懸掛空間吸聲體,使得反射聲波被吸收、減弱,從而達

到吸聲減噪的目的。因此,吸聲處理只能降低房間的混響聲,對直

達聲不起作用。(吸聲量:吸聲系數與所使用材料面積的乘積,A,m2。)A

SA

Ai

i

Sii i本講

容6.5.1

吸聲減噪量房間內的聲場可以看成是由直達聲場與混響聲場疊加而成,并將混響聲場作為完全擴散聲場,可得房間內總聲場的聲壓級Lp為:房間常數R為改變房間常數可改變室內某點的聲壓級,設R1、R2分別為室內設置吸聲裝置前后的房間常數,則距聲源中心r處相應的聲壓級ΔLp1、ΔLp2分別為:因而吸聲降噪量為:R

S

/(1

)R

S

/(1

)R1

Q

4

Lp1

10

lg

2

4r

R2

Q

4

L

10

lg

4r2p

24

R1

L

10

lg 2

Q

4

Q

4r

4r

2

RD

L2p

2p1L

L

10lg

Q

4

C

L

4r

2

R

p w

4r

2

R

Q

4

L

L

C

10

lgp wp本講

容6.5.1

吸聲減噪量當受聲點離聲源很近,即在混響半徑以內的位置上,Q/4πr2遠大于4/R時,ΔD的值很小。即近聲源處,吸聲降噪的方法作用不大。如果Q/4πr2遠小于4/R,且吸聲處理前后的面積不變的條件

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