第3章 吸声 噪声控制技术课件
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• T——放置吸声材料试件后的混响时间（秒） 。 2020/10/3
推导：
To 0.161 T 0.161
Ao
V 4mV V
A1 4mV
Ao
4mV
0.161V To
A1
4mV
0.161V T
AoA10.16V1T 1oT 1
2020/10/3
Ao,A1称作吸
AoS
A1SS1S1rAoS1r
• 吸声材料主要吸收中高频噪声,低频噪声吸声系 数相对较低。
2020/10/3
二、吸声材料的特性和吸声性 能的关系
• 表征吸声材料最根本的是吸声材料的吸 声性能，
• 好的吸声材料应当具有在一个较宽的频 率范围内都有较好的吸声系数。
• 但是一般的吸声材料，对高中频声吸声 效果较好，但对低频声吸声效果就差一 点。
Ao A1 S1 r百度文库
r
0.161 V S1
1 To
1 T
r
0.161 V S1
1 T
1 To
2020/10/3
②驻波管法
• 所谓驻波管即能在管内形成驻波的管,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。管的横向尺 寸（圆管的直径成方管的边长）应小于 最高测试频率对应波长的二分之一，
EE2EoE11E1
Eo
Eo
Eo
• Eo = E1 • E1 =0
α=0；全部反射 α=1。全部吸收
2020/10/3
• 式中： • Eo——入射声能量； • E——吸收声能量； • E1——反射声能量； • E2——透射声能量
2020/10/3
2．吸声系数的测定方法
• 一般声学实验室有三种，即混响室、消声室、 半消声室。
• 所谓半消声室指的是地面为反射面，模 拟半自由空间，则称为半消声室。
2020/10/3
• 混响室法吸声系数测定方法的计算公式如下：
• 式中：
r 10.16V S11T1T1o
• αγ——被测材料的无规入射吸声系数； • ——测量前混响室壁面的平均吸声系数； • V——混响室体积（米3）； • S1——吸声材料试件面积（米2）； • T）o—；—未放置吸声材料试件前的混响时间（秒
2020/10/3
1．吸声材料的频谱特性
• 实践经验表明，声波垂直入射到吸声材 料层上吸声系数α的大小一般和入射声 波频率f有关，其频谱特性如图所示：
2020/10/3
• 由图可见，吸收材料在低频时吸声系数较小，而 随频率上升吸声系数上升，上升到第一共振频率 fγ，
• 相应的吸声系数αγ较大，随频率进一步上升， 则出现第一个低吸收谷值，该频率称作第一反共 振频率fa，相应的吸声系数为αa，
• 进一步上升则产生起伏变化。第一波峰和波谷则 是由吸声材料的基频所引起的，随后的则是谐振 频率，
• 在低于fr频率段，在吸声系数为αγ一半时所对应 的频率称作f2，即吸声材料的下限频率。f2和fr之 间的倍频程数称作下半频带宽度(Ω)。
2020/10/3
吸声材料的吸声系数与频率有关
超 细 玻 璃 棉
间联通的材料，才能成为吸声材料。
2020/10/3
• 吸声材料的类别包括有： • 无机纤维材料：超细玻璃棉，玻璃金属矿渣棉
，
• 泡沫塑料材料：聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚氨酯 等的泡沫塑料；
• 有机纤维材料：植物纤维材料，棉麻，甘蔗， 木丝，稻草等材料，有机合成纤维材料；
• 建筑吸声材料：微孔吸声砖，加气混凝土，膨 胀珍珠岩等。
4.吸声原理
• 吸声材料的吸声机理： • 吸声材料是由于空气的粘滞性和筋络的
热传导作用，声能不断地转变为热能而 损耗掉。 • 吸声结构的作用机理： • 利用共振原理，使空气发生振动，声能 转变为热能而消耗掉；做成各种吸声结 构，增加对低频声的吸收。
2020/10/3
3.2 吸声材料
• 一、吸声材料 • 什么样的材料可成为吸声材料？ • 一般表面多孔，内部多孔，且孔和孔之
2．影响吸声材料吸声性能的因素
• ①孔隙率，密度 • ②材料厚度 • ③多孔材料和刚性材料之间的距离 • ⑥湿度 • ⑤温度 • ④护面方式对吸声能的影响
2020/10/3
①孔隙率，密度
• 孔隙率——指材料内部孔洞容积占材料总体积 的百分率，一般多孔材料孔隙率在50%以上， 有的达到80%～90%。
厚 度 （
c
m ）
容
重
K g/
125
m
3
250
500
100 0
200 0
400 0
5 20 0.1 0.35 0.85 0.85 0.86 0.86
10 20 0.25 0.60 0.85 0.87 0.87 0.85
2020/10/3
15 20 0.5 0.80 0.85 0.85 0.86 0.86
• 管子的长度应大于最低测试频率对应波 长的二分之一
2020/10/3
• 入射波和反射波形成驻波。
αo
4
1
σ Pmax(驻波比） Pmin
• Pmax为波腹的极大值；Pmin为波节的极小 值
2020/10/3
3、吸声量
• 材料吸声量：A＝αS； • 房间总的吸声量A＝ Σ αS
2020/10/3
• ①混响室法 • 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 ，混响时间较长，它需要一定的房间体积，与 表面吸声系数最小。
2020/10/3
• 所谓消声室以其边界能有效地吸收所有 入射声音，使其中部基本上是自由声场 的房间，所谓自由声场指在均匀而各向 同性的媒质中，边界影响可以不计时的 声场。
• 密度——指单位体积吸声材料的重量或材料容 重。
• 孔隙率太大密度太小，或相反均不利。一般有 最适的吸声密度（或孔隙率）范围，
超细玻璃棉的密度一般为15～25Kg/m3
2020/10/3
密度低低中频吸声较差 密度增大低中 改频 善并 吸不 声是 有越密越 率好 特根 性据 选 密度增大中高 能频 下吸 降声性
第3章 吸声降噪
• 吸声的作用在于将部分混响声能被吸声 材料所吸收，从而使室内噪声得到降低 。改变房间壁面的平均吸声系数，改变 房间节数或改变房间的混响时间，从而 使房间的音质改变，降低噪声。
2020/10/3
3.1 吸声原理
• 吸声系数的定义：
-
• 被称吸作收吸的声声系数能：E和即透过的声能E2，对入射声能Eo的比值
推导：
To 0.161 T 0.161
Ao
V 4mV V
A1 4mV
Ao
4mV
0.161V To
A1
4mV
0.161V T
AoA10.16V1T 1oT 1
2020/10/3
Ao,A1称作吸
AoS
A1SS1S1rAoS1r
• 吸声材料主要吸收中高频噪声,低频噪声吸声系 数相对较低。
2020/10/3
二、吸声材料的特性和吸声性 能的关系
• 表征吸声材料最根本的是吸声材料的吸 声性能，
• 好的吸声材料应当具有在一个较宽的频 率范围内都有较好的吸声系数。
• 但是一般的吸声材料，对高中频声吸声 效果较好，但对低频声吸声效果就差一 点。
Ao A1 S1 r百度文库
r
0.161 V S1
1 To
1 T
r
0.161 V S1
1 T
1 To
2020/10/3
②驻波管法
• 所谓驻波管即能在管内形成驻波的管,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。管的横向尺 寸（圆管的直径成方管的边长）应小于 最高测试频率对应波长的二分之一，
EE2EoE11E1
Eo
Eo
Eo
• Eo = E1 • E1 =0
α=0；全部反射 α=1。全部吸收
2020/10/3
• 式中： • Eo——入射声能量； • E——吸收声能量； • E1——反射声能量； • E2——透射声能量
2020/10/3
2．吸声系数的测定方法
• 一般声学实验室有三种，即混响室、消声室、 半消声室。
• 所谓半消声室指的是地面为反射面，模 拟半自由空间，则称为半消声室。
2020/10/3
• 混响室法吸声系数测定方法的计算公式如下：
• 式中：
r 10.16V S11T1T1o
• αγ——被测材料的无规入射吸声系数； • ——测量前混响室壁面的平均吸声系数； • V——混响室体积（米3）； • S1——吸声材料试件面积（米2）； • T）o—；—未放置吸声材料试件前的混响时间（秒
2020/10/3
1．吸声材料的频谱特性
• 实践经验表明，声波垂直入射到吸声材 料层上吸声系数α的大小一般和入射声 波频率f有关，其频谱特性如图所示：
2020/10/3
• 由图可见，吸收材料在低频时吸声系数较小，而 随频率上升吸声系数上升，上升到第一共振频率 fγ，
• 相应的吸声系数αγ较大，随频率进一步上升， 则出现第一个低吸收谷值，该频率称作第一反共 振频率fa，相应的吸声系数为αa，
• 进一步上升则产生起伏变化。第一波峰和波谷则 是由吸声材料的基频所引起的，随后的则是谐振 频率，
• 在低于fr频率段，在吸声系数为αγ一半时所对应 的频率称作f2，即吸声材料的下限频率。f2和fr之 间的倍频程数称作下半频带宽度(Ω)。
2020/10/3
吸声材料的吸声系数与频率有关
超 细 玻 璃 棉
间联通的材料，才能成为吸声材料。
2020/10/3
• 吸声材料的类别包括有： • 无机纤维材料：超细玻璃棉，玻璃金属矿渣棉
，
• 泡沫塑料材料：聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚氨酯 等的泡沫塑料；
• 有机纤维材料：植物纤维材料，棉麻，甘蔗， 木丝，稻草等材料，有机合成纤维材料；
• 建筑吸声材料：微孔吸声砖，加气混凝土，膨 胀珍珠岩等。
4.吸声原理
• 吸声材料的吸声机理： • 吸声材料是由于空气的粘滞性和筋络的
热传导作用，声能不断地转变为热能而 损耗掉。 • 吸声结构的作用机理： • 利用共振原理，使空气发生振动，声能 转变为热能而消耗掉；做成各种吸声结 构，增加对低频声的吸收。
2020/10/3
3.2 吸声材料
• 一、吸声材料 • 什么样的材料可成为吸声材料？ • 一般表面多孔，内部多孔，且孔和孔之
2．影响吸声材料吸声性能的因素
• ①孔隙率，密度 • ②材料厚度 • ③多孔材料和刚性材料之间的距离 • ⑥湿度 • ⑤温度 • ④护面方式对吸声能的影响
2020/10/3
①孔隙率，密度
• 孔隙率——指材料内部孔洞容积占材料总体积 的百分率，一般多孔材料孔隙率在50%以上， 有的达到80%～90%。
厚 度 （
c
m ）
容
重
K g/
125
m
3
250
500
100 0
200 0
400 0
5 20 0.1 0.35 0.85 0.85 0.86 0.86
10 20 0.25 0.60 0.85 0.87 0.87 0.85
2020/10/3
15 20 0.5 0.80 0.85 0.85 0.86 0.86
• 管子的长度应大于最低测试频率对应波 长的二分之一
2020/10/3
• 入射波和反射波形成驻波。
αo
4
1
σ Pmax(驻波比） Pmin
• Pmax为波腹的极大值；Pmin为波节的极小 值
2020/10/3
3、吸声量
• 材料吸声量：A＝αS； • 房间总的吸声量A＝ Σ αS
2020/10/3
• ①混响室法 • 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 ，混响时间较长，它需要一定的房间体积，与 表面吸声系数最小。
2020/10/3
• 所谓消声室以其边界能有效地吸收所有 入射声音，使其中部基本上是自由声场 的房间，所谓自由声场指在均匀而各向 同性的媒质中，边界影响可以不计时的 声场。
• 密度——指单位体积吸声材料的重量或材料容 重。
• 孔隙率太大密度太小，或相反均不利。一般有 最适的吸声密度（或孔隙率）范围，
超细玻璃棉的密度一般为15～25Kg/m3
2020/10/3
密度低低中频吸声较差 密度增大低中 改频 善并 吸不 声是 有越密越 率好 特根 性据 选 密度增大中高 能频 下吸 降声性
第3章 吸声降噪
• 吸声的作用在于将部分混响声能被吸声 材料所吸收，从而使室内噪声得到降低 。改变房间壁面的平均吸声系数，改变 房间节数或改变房间的混响时间，从而 使房间的音质改变，降低噪声。
2020/10/3
3.1 吸声原理
• 吸声系数的定义：
-
• 被称吸作收吸的声声系数能：E和即透过的声能E2，对入射声能Eo的比值