消声技术

8.消声技术

课程教学基本要求：

了解消声器的总体要求，理解阻性消声器、抗性消声器的消声机理，掌握阻性消声器消声量的计算，消声系数与吸声系数的换算关系，高频失效频率，具备对消声器的设计及应用的能力。

课程内容：

消声器的总体要求，插入损失，传声损失，减噪量，声衰减量，消声器的分类，阻性消声器的原理，阻性消声器消声量的计算，消声系数与吸声系数的换算关系，高频失效频率，阻性消声器的种类，阻性消声器的设计，抗性消声器的机理及分类，抗性消声器消声量的计算，改善消声频率特性的方法，阻抗复合消声器，消声器的设计及应用。

概述

消声器是消减气流噪声的装置，把它接在管道中或进、排气口上，能让气流通过，对噪声具有一定的消减作用。

消声器是一种既允许气流顺利通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传播的装置。

一、消声器性能评价：

对一个好的消声器要有五个方面的基本要求：

1）消声性能要求具有较高的消声量和较宽的消声频率，也就是说要在所需要的消声频率范围有足够大的消声量；

2）空气动力性能消声器对气流的阻力要小，安装消声器后所增加的阻力损失要控制在实际容许的范围内；不能降低风量，保证气流畅通。气流通过消声器时所产生的气流再生噪声不应影响空气动力设备的正常运行。

3）机械结构性能消声器的材料应坚固耐用，要有耐高温、腐蚀、潮湿、粉尘等特殊环境的功能。且要求体积要小，重量要轻，结构简单，便于加工，安装和维修。

4）外形和装饰除消声器几何尺寸和外形应符合实际安装空间的需要外，消声器的外形应美观大方，表面装饰应与设备总体相协调，体现环保产品的特点。

5）价格费用要求在选材、加工等要考虑减少材料损耗，在具有一定消声量的同时，消声器要价格便宜，使用寿命长，有一个较好的性价比。

二、消声器声学性能评价指标

1）插入损失（L IL）

消声器的插入损失指系统中安装消声器前后在系统外某给定点(包括管道内或管道外)测得的平均声压级之差。其中A计权插入损失(LIL)A的计算式如下：

(L IL)A＝L PA1- L PA2

式中，L PA1为装置消声器前某测点的A声级，dB；L PA2为装置消声器后测点的A声级，dD。

式中，i为频带的序号；Lpi为第i个频带声压级，dB；厶为第／个频带的修正值，dB；D；为第i个频带的插入损失，dB。

即系统中插入消声器前、后在系统外某点测得的声功率级之差。

若声场分布情况近似不变，计算公式：

2121P P W W IL L L L L L -=-=

2）传声损失（TL ）

即消声器进、出口端声功率级之差。若声压沿截面近似均匀分布，则： 2121P P W W L L L L TL -=-=

传声损失(L TL ) 传声损失又称透射损失，其定义为消声器进口端入射声功率级与出口端的声功率级之差。通常情况下消声器进口端与出口端的通道截面相同，声压沿截面近似均匀分布，这时传声损失等于进口端声压级与出口端声压级之差。

各频带传声损失LTL 由下式决定

式中,L pi 为人射声声压级，dB ；L PT 为透射声声压级，dB ；K i 为入射声的背景噪声修正值，dB ；K t 为透射声背景噪声修正值，dB ；S i 为消声器上游管道通道截面面积，m 平方；S t 为消声器下游管道通道截面面积，m 2。

3）减噪量（L NR ） 即消声器进、出口端测得的平均声压级之差。公式：2

1P P NR L L L -= (3)减噪量(L NR ) 也称两端声压级差值或末端减噪量，其定义为在消声器的进口与出口端口测得的平

均声压级之差值，即

式中，L p1为消声器进口端面平均声压级，dB ；L p2为消声器出口端面平均声压级，dB 。 4）衰减量（L A ）

即消声器内部两点间的声压级的差值，通常用消声器的单位长度的衰减量（dB/m ）来表征消声器内声传播特性。

(4)声衰减量(L A ) 声衰减量也称轴向衰减量，其定义为通过测量消声器内轴向两点间声压级差值所求得的消声器单位长度的声衰减量(dB ／m)。它用来描述消声器内部的声传播特性。

以上四个评价指标中，传声损失和声衰减量反映了消声器自身的声学特性，不受测量环境条件的影响，而插入损失和减噪量会受到测量环境条件包括测点距离、方向及管口反射等因素的影响。因此，在评价消声器的声学性能时必须注明所采用的测量方法及环境条件。

三、消声原理：

1）阻性消声器消声原理

1.利用吸声材料消声。把吸声材料固定在气流通道内壁或按一定的方式在管道中排列起来，就构成了阻性消声器，与电学类比，吸声材料就相当于电阻，故称阻性消声器。

2.包括的形式：直管式、片式、折板式、声流式、蜂窝式、弯头式等。

3.消声的频率特性：具有中、高频消声性能。

4.适用范围：消除风机、燃气轮机进气噪声（即气体流速不大的情况）。

2）抗性消声器消声原理：通过控制声抗的大小来进行消声的。与阻性消声器不同，它不使用吸声材料而是在管道上接截面积突变的管段或旁接共振腔，利用声