工程噪声 吸声降噪原理与设计概述

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一些基本概念（3）
4.混响时间 当室内声场达到稳态后，声源突然停止发声，室内声能 密度衰减到原来的百万之一，即声压级衰减60dB所需要 的时间，称为混响时间，记作T，单位为秒。计算公式为： 0.161V 0.161V T60 A S
式中V---房间容积，m3；A---室内总吸声量，m2， A S 适用条件：室内声音频率低于2000Hz， 。
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3.吸声系数
吸声材料吸收的声能与入射的声能比值称为吸声系数。
E Ei Er 1 r Ei Ei
表示无吸声作用； 1 表示完全吸收； 一般0﹤α﹤1，α越大，吸声性能越好。 通常当吸声系数α≥0.2时，材料才能被称为吸声材料。 α≥0.5的材料就是理想的吸声材料。
•由于入射角度对吸声系数有较大的影响，不同的入射角其吸声系 数不同。 •通常规定了三种不同的吸声系数。即：垂直入射吸声系数(驻波管 法吸声系数)，用α0表示。它多用于材料性质的鉴定与研究；斜入 射吸声系数(应用不多)；无规入射吸声系数αT(混响法吸声系数)。
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4.吸声特性
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2.吸声机理
多孔吸声材料衰减声能有两个原因： 一是粘滞阻力耗能 当声波经过材料表面引起空隙内部空 气振动时，空气与固体经络间产生相 对运动。由于空气的粘滞性产生相应 的粘滞阻力，使振动空气动能不断转 化成为热能，从而使声波能量衰减； 二是热交换耗能 声波通过时发生空气绝热压缩升温， 与多孔材料的热交换和热传导也衰减 声能。
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本章主要学习和讨论吸声降噪的原理、吸声材料的种类 特性、吸声结构的设计计算等内容。 利用吸声处理来吸收声能降低噪声的方法是噪声控制的 主要措施之一。实践证明，经吸声处理后，室内混响声 一般可降低5~10dB。 吸声：声波通过媒质或入射到媒质分解面上时声能的减 少过程，称为吸声或声吸收。 一般采用吸声材料来降低室内的混响声，吸声按其机理 可分为多孔性吸声材料、共振吸声结构及阻抗复合式吸 声结构三大类。 吸声处理一般用于降低室内噪声中的反射声，而对直达 噪声则不起作用。
0.2
5.吸声性能评价 吸声材料或吸声结构的声学性能与频率有关，通常采用 吸声系数、吸声量、流阻等三个与频率有关的物理量来 评价。
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一些基本概念—图例
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一些基本概念—图例
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一些基本概念—图例
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一些基本概念—图例
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一些基本概念—图例
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1.多孔材料的构造特征
构造特征： 材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多数 达到90%左右； 孔隙应该尽可能细小，且均匀分布； 微孔应该是相互贯通，而不是封闭的； 微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。 两个重要条件： 一是具有大量的、均匀的孔隙； 二是孔之间要连通，表面向外敞开。
6.1.2 多孔吸声材料吸声性能的影响因素
1.材料厚度的影响 2.材料容重的影响 3.吸声材料背后空腔的影响 4.流阻的影响 5.护面层的影响
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1.材料厚度的影响
•材料厚度增加，低频吸声系数增加。 •一定的材料,厚度增加一倍,频率特性曲 线峰值向低频方向近似移动一个倍频程. fr· ·d=const.(<500Hz),d=(1/4)λ最佳. •在实际中,中高频噪声一般采用20～ 50mm的厚度吸声板;对低频吸声要求较 高时,则采用50～100mm厚.
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2.材料容重的影响
在厚度一定的情况下，增大容重 可以提高中低频吸声系数，容重 过大反而会降低吸声效果，对于 某一种多孔吸声材料容重都有一 最佳值。增加容重比增加厚度引 起的变化小，容重的选择是第二 位的。
(材料的容重即
Biblioteka Baidu单位体积的重量)
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6第六章 吸声降噪原理与设计 补充 一些基本概念
6. 1 多孔吸声材料 6. 2 穿孔共振吸声结构 6. 3 阻抗复合吸声结构 6. 4 吸声系数的测量 6. 5 吸声降噪设计
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补充 一些基本概念
1.直达声场 2.混响声场 3.扩散声场 4.混响时间 5.吸声性能评价
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一些基本概念（2）
由于壁面的声学性质不均匀，房间形状不规则，室内人 和物的反射现象十分复杂，经多次反射声场中声音的传 播规律依赖于房间的大小和房内各个表面的反射性质。
3.扩散声场
扩散声场是指有声源的房间内，声能量密度处处相等， 并且在任何一点上，从各个方向传来的声波几率都相等 的声场。 在这种理想化的声场中，声波的相位是无规则的。一般 情况下，对于所有内壁面均光滑、坚硬，并且天花板、 四壁为一定不规则形状的大房间，声源在室内产生的声 场非常接近扩散声场。扩散声场包含直达声场和混响声 场，是由两声场叠加形成。
一 些 基 本 概 念
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6. 1 多孔吸声材料
6.1.1 多孔吸声材料的构造特征和吸声机理
6.1.2 多孔吸声材料吸声性能的影响因素 6.1.3 吸声材料的种类与特点
6.1.4 吸声材料的吸声理论（自学）
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6.1.1 多孔吸声材料的构造特征和吸声机理 1.多孔材料的构造特征 2.吸声机理 3.吸声系数 4.吸声特性
一些基本概念（1）
1.直达声场 室内噪声的来源，有通过空气传到受声点的声音，即直 达声。从声源直接到达受声点的直达声形成的声场叫直 达声场。 2.混响声场 室内噪声的来源，还有通过室内各墙壁面反射到受声点 的声音，即混响声。 经过房间壁面一次或多次反射后到达受声点的反射形成 的声场叫混响声场。 在室内声场中，声波每相邻两次反射所经过的路程称为 自由程。
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4.吸声特性
吸声系数α的值与入射声波的频率有关
•同一材料对不同频率的声波，其吸声系数有不同的值。 •在工程中，常采用125、250、500、1000、2000、4000Hz六个倍频 程中心频率吸声系数的算术平均值，来表示某一材料(或结构)的平 均吸声系数。
吸声系数α的值与声波的入射角有关