功能材料——多孔吸声材料讲义19页PPT
多孔吸声材料的吸声原理及其分类
多孔吸声材料的吸声原理及其分类一、多孔材料的吸声原理惠更斯原理:声源的振动引起波动,波动的传播是由于介质中质点间的相互作用。
在连续介质中，任何一点的振动,都将直接引起邻近质点的振动.声波在空气中的传播满足其原理。
多孔吸声材料具有许多微小的间隙和连续的气泡,因而具有一定的通气性.当声波入射到多孔材料表面时,主要是两种机理引起声波的衰减：首先是由于声波产生的振动引起小孔或间隙内的空气运动，造成和孔壁的摩擦，紧靠孔壁和纤维表面的空气受孔壁的影响不易动起来,由于摩擦和粘滞力的作用，使相当一部分声能转化为热能，从而使声波衰减，反射声减弱达到吸声的目的；其次,小孔中的空气和孔壁与纤维之间的热交换引起的热损失，也使声能衰减。
另外，高频声波可使空隙间空气质点的振动速度加快，空气与孔壁的热交换也加快。
这就使多孔材料具有良好的高频吸声性能。
二、多孔吸声材料的分类多孔吸声材料按其选材的柔顺程度分为柔顺性和非柔顺性材料，其中柔顺性吸声材料主要是通过骨架内部摩擦、空气摩擦和热交换来达到吸声的效果；非柔顺性材料主要靠空气的粘滞性来达到吸声的功能。
多孔吸声材料按其选材的物理特性和外观主要分为有机纤维材料，无机纤维材料，吸声金属材料和泡沫材料四大类。
1 有机纤维材料早期使用的吸声材料主要为植物纤维制品,如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维板、木质纤维板、水泥木丝板以及稻草板等有机天然纤维材料.有机合成纤维材料主要是化学纤维，如晴纶棉、涤纶棉等。
这些材料在中、高频范围内具有良好的吸声性能，但防火、防腐、防潮等性能较差。
除此之外，文献还对纺织类纤维超高频声波的吸声性能进行了研究，证实在超高频声波场中,这种纤维材料基本上没有任何吸声作用。
2 无机纤维材料无机纤维材料不断问世，如玻璃棉、矿渣棉和岩棉等.这类材料不仅具有良好的吸声性能，而且具有质轻、不燃、不腐、不易老化、价格低廉等特性，从而替代了天然纤维的吸声材料,在声学工程中获得广泛的应用。
但无机纤维吸声材料存在性脆易断、受潮后吸声性能急剧下降、质地松软需外加复杂的保护材料等缺点。
吸音材料与吸声结构ppt
飞机、火箭等航空器的舱室需要消减机械噪音和振动，吸音 材料与吸声结构在此领域中具有广泛应用。
汽车工业
汽车内部需要降低噪音水平，提高乘坐舒适度，吸音材料与 吸声结构在汽车工业中也有广泛应用。
05
吸音材料与吸声结构的最新研究进展
新型吸音材料的研发
总结词
新型吸音材料的研发在提高吸音性能、降低噪音和改善声环境方面具有重要 价值。
建筑物的隔声性能是评价其质量的重要指标之一，使用吸声结 构能够提高建筑物的隔声性能，减少噪声污染。
改善室内声学环境
通过使用吸声结构，可以改善室内声学环境，提高语音清晰度 和音乐聆听效果。
提高建筑节能性能
吸声结构可以降低室内外的噪音水平，减少能源消耗，提高建 筑节能性能。
吸音材料与吸声结构在其他领域中的应用
02
共振吸声结构的优点在于结构简单、易于制作、低频吸音效果好等。但缺点在 于高频吸音效果较差、需要配合其他材料使用等。
03
在选择吸声结构时，需要根据使用场合、使用时间、维护要求等方面综合考虑 ，选择合适的吸声结构以满足吸音需求。
04
吸音材料与吸声结构的应用场景
吸音材料在室内装修中的应用
01
背景噪音消除
吸音材料与吸声结构
xx年xx月xx日
contents
目录
• 吸音材料与吸声结构概述 • 吸音材料种类与特性 • 吸声结构的种类与特性 • 吸音材料与吸声结构的应用场景 • 吸音材料与吸声结构的最新研究进展 • 参考文献
01
吸音材料与吸声结构概述
吸音材料定义与特性
吸音材料
指能够吸收声音的物质，通常具有多孔性和纤维性。
吸音材料能够有效吸收室内环境中的背景噪音，如空调噪音、街道噪
吸音材料与吸声结构ppt
吸声结构的安装应准确无误，调试到最佳效果， 以确保其吸声性能达到最佳状态。
04
吸音材料与吸声结构的工程实例
某剧院吸音材料与吸声结构的选用
剧院规模和声学要求
该剧院规模较大，对音质要求较高，需要选用合适的吸音材料和吸声结构以满足音质要求 。
吸音材料的选择
根据剧院规模和声学要求，选用了一种新型的软质吸音材料，这种材料具有较好的吸音性 能和环保性能。
室外吸声
针对室外噪音污染问题，如街道、机场、车站等场所，可采用不 同的吸声结构来降低噪音水平。
工业吸声
针对工业生产场所的噪音问题，如工厂、矿山等场所，可采用不 同的吸声结构来改善作业环境。
吸声结构的构造要求
材料选择
吸声结构应选择具有良好声学性能的材料，如泡 沫铝、玻璃纤维等。
结构设计
吸声结构应合理设计其形状、尺寸和构造方式， 以提高吸声性能。
吸音材料与吸声结构的性能评估指标
吸声系数
吸声系数是表示吸声材料或吸声结构吸收声音的能力，数值越大 表示其吸声能力越强。
反射系数
反射系数是表示吸声材料或吸声结构反射声音的能力，数值越大 表示其反射能力越强。
透射系数
透射系数是表示吸声材料或吸声结构透射声音的能力，数值越大表 示其透射能力越强。
吸音材料与吸声结构的性能测试设备及原理
吸音材料的选择
根据会展中心规模和声学要求，选用了一种经济实惠的 吸音板材料，这种材料具有较好的吸音性能和耐久性。
吸声结构的选用
为了增强会展中心的音质效果，选用了一种新型的悬挂 式吸声结构，该结构具有较好的吸声性能和美观性，同 时能够有效地减少混响时间，提高语音清晰度。
05
吸音材料与吸声结构的性能测试与评估
多孔吸声材料的吸声原理及其分类
多孔吸声材料得吸声原理及其分类一、多孔材料得吸声原理惠更斯原理:声源得振动引起波动,波动得传播就是由于介质中质点间得相互作用。
在连续介质中,任何一点得振动,都将直接引起邻近质点得振动。
声波在空气中得传播满足其原理。
多孔吸声材料具有许多微小得间隙与连续得气泡,因而具有一定得通气性。
当声波入射到多孔材料表面时,主要就是两种机理引起声波得衰减:首先就是由于声波产生得振动引起小孔或间隙内得空气运动,造成与孔壁得摩擦,紧靠孔壁与纤维表面得空气受孔壁得影响不易动起来,由于摩擦与粘滞力得作用,使相当一部分声能转化为热能,从而使声波衰减,反射声减弱达到吸声得目得;其次,小孔中得空气与孔壁与纤维之间得热交换引起得热损失,也使声能衰减。
另外,高频声波可使空隙间空气质点得振动速度加快,空气与孔壁得热交换也加快、这就使多孔材料具有良好得高频吸声性能。
二、多孔吸声材料得分类多孔吸声材料按其选材得柔顺程度分为柔顺性与非柔顺性材料,其中柔顺性吸声材料主要就是通过骨架内部摩擦、空气摩擦与热交换来达到吸声得效果;非柔顺性材料主要靠空气得粘滞性来达到吸声得功能。
多孔吸声材料按其选材得物理特性与外观主要分为有机纤维材料,无机纤维材料,吸声金属材料与泡沫材料四大类。
１有机纤维材料早期使用得吸声材料主要为植物纤维制品,如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维板、木质纤维板、水泥木丝板以及稻草板等有机天然纤维材料、有机合成纤维材料主要就是化学纤维,如晴纶棉、涤纶棉等。
这些材料在中、高频范围内具有良好得吸声性能,但防火、防腐、防潮等性能较差。
除此之外,文献还对纺织类纤维超高频声波得吸声性能进行了研究,证实在超高频声波场中,这种纤维材料基本上没有任何吸声作用。
2 无机纤维材料无机纤维材料不断问世,如玻璃棉、矿渣棉与岩棉等。
这类材料不仅具有良好得吸声性能,而且具有质轻、不燃、不腐、不易老化、价格低廉等特性,从而替代了天然纤维得吸声材料,在声学工程中获得广泛得应用。
多孔吸声材料的吸声原理及其分类
多孔吸声材料得吸声原理及其分类一、多孔材料得吸声原理惠更斯原理:声源得振动引起波动,波动得传播就是由于介质中质点间得相互作用。
在连续介质中,任何一点得振动,都将直接引起邻近质点得振动。
声波在空气中得传播满足其原理。
多孔吸声材料具有许多微小得间隙与连续得气泡,因而具有一定得通气性。
当声波入射到多孔材料表面时,主要就是两种机理引起声波得衰减:首先就是由于声波产生得振动引起小孔或间隙内得空气运动,造成与孔壁得摩擦,紧靠孔壁与纤维表面得空气受孔壁得影响不易动起来,由于摩擦与粘滞力得作用,使相当一部分声能转化为热能,从而使声波衰减,反射声减弱达到吸声得目得;其次,小孔中得空气与孔壁与纤维之间得热交换引起得热损失,也使声能衰减。
另外,高频声波可使空隙间空气质点得振动速度加快,空气与孔壁得热交换也加快。
这就使多孔材料具有良好得高频吸声性能。
二、多孔吸声材料得分类多孔吸声材料按其选材得柔顺程度分为柔顺性与非柔顺性材料,其中柔顺性吸声材料主要就是通过骨架内部摩擦、空气摩擦与热交换来达到吸声得效果;非柔顺性材料主要靠空气得粘滞性来达到吸声得功能。
多孔吸声材料按其选材得物理特性与外观主要分为有机纤维材料,无机纤维材料,吸声金属材料与泡沫材料四大类。
1 有机纤维材料早期使用得吸声材料主要为植物纤维制品,如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维板、木质纤维板、水泥木丝板以及稻草板等有机天然纤维材料。
有机合成纤维材料主要就是化学纤维,如晴纶棉、涤纶棉等。
这些材料在中、高频范围内具有良好得吸声性能,但防火、防腐、防潮等性能较差。
除此之外,文献还对纺织类纤维超高频声波得吸声性能进行了研究,证实在超高频声波场中,这种纤维材料基本上没有任何吸声作用。
2 无机纤维材料无机纤维材料不断问世,如玻璃棉、矿渣棉与岩棉等。
这类材料不仅具有良好得吸声性能,而且具有质轻、不燃、不腐、不易老化、价格低廉等特性,从而替代了天然纤维得吸声材料,在声学工程中获得广泛得应用。
《吸声结构》课件
结构设计要点
确定吸声性能目标
根据应用场景和要求，确定吸声性能的目标值，如吸声系数、吸 声频带等。
考虑声学原理
了解声波传播和吸声原理，合理利用共振、干涉、衍射等声学现 象，提高吸声性能。
优化结构形式
根据声源特性和空间条件，选择合适的吸声结构形式，如多孔材 料、亥姆霍兹共鸣器等。
材料选择与搭配
选择高内阻材料
内阻是影响吸声性能的关键因素，选择高内阻材料可以提高吸声性 能。
材料搭配与组合
根据不同频段和性能要求，合理搭配使用不同材料，实现宽频带或 特定频段的优异吸声效果。
材料加工与处理
对材料进行适当的加工和处理，如打孔、涂覆等，以改善其吸声性能 。
结构设计实例
体育馆吸声设计
针对体育馆内的高频噪声，采用 穿孔板、空腔和多孔材料等结构
《吸声结构》PPT课件
目录 CONTENTS
• 吸声结构概述 • 吸声结构的原理 • 吸声结构设计 • 吸声结构的性能评价 • 吸声结构的发展趋势与展望
01
吸声结构概述
吸声结构的定义
吸声结构是一种能够吸收、减弱声音 传播的结构，通过材料或结构的特定 设计，将声能转化为其他形式的能量 ，从而达到降低或消除声音的目的。
吸声结构通常由吸声材料或吸声结构 体组成，这些材料或结构体具有多孔 、纤维、薄膜或共振等特性，能够有 效地吸收和散射声波。
吸声结构的应用领域
建筑行业
声学实验室
在建筑物的墙面、天花板、地面等部 位使用吸声材料或吸声结构，可以有 效地吸收室内噪音，提高居住和工作 环境的质量。
在声学实验室中，吸声结构被广泛应 用于声音的吸收、隔离和测量，以确 保实验结果的准确性和可靠性。
吸声量
多孔吸声材料的吸声原理
多孔吸声材料的吸声原理多孔吸声材料的吸声原理，其实说白了，就是让我们身边的噪音不再那么刺耳。
想象一下，某个热闹的地方，旁边的人在大声聊天，音乐响得飞起，感觉像在打仗一样。
这时候，要是有些吸声材料在旁边，就像给耳朵穿上了一层软绵绵的保护罩，噪音就被吸收了，周围环境顿时宁静了不少。
大家可能会问，这些材料究竟是怎么做到的呢？原理并不复杂，多孔的结构就是它们的秘密武器。
就像蜂巢一样，里面有许多小孔洞，这些孔洞就像是吸音的小能手，能够把声波捕捉住，逐渐减弱它们的能量。
声波通过空气传播，撞上这些多孔材料时，就像小鸟撞上了柔软的云朵，瞬间就被吸住了。
那些小孔就像无数的小手，紧紧抓住声波，声波在里面来回折腾，渐渐地失去了力气。
就像我们在游泳池里，水花四溅，但一旦你潜入水下，四周就变得安静无比。
这些吸声材料正是利用了这种道理，把声波的能量消耗掉，让它们无法再继续传播。
咱们日常生活中常见的吸声材料，比如泡沫、岩棉、纤维板等等，都是这种“消音高手”。
而且这些材料的颜色和形状多种多样，既实用又美观，放在家里或办公室里，不仅能改善声环境，还能增添一丝艺术气息。
聊聊这些材料的应用场景。
像电影院、音乐厅、录音棚等等地方，都是大展身手的地方。
在这些场所，音质可谓是至关重要，稍微一点杂音就会影响观众的体验。
这时候，多孔吸声材料就派上了用场。
它们被巧妙地布置在墙壁、天花板，甚至地板上，像是给整个空间披上了一层隐形的保护衣，让每一个音符都能清晰地传到每一个角落。
这不仅提高了声音的质量，还让人们的听觉体验更上一层楼，简直是听觉的盛宴啊！除了专业场所，咱们的家庭环境同样需要这样的“安静守护者”。
你想想，家里小朋友嬉闹、宠物汪汪叫，再加上电视的声音，简直是一个小型的交响乐团。
用上吸声材料之后，整个家都变得温馨了许多。
那些大声的噪音被悄悄地吸走了，家里的气氛变得更和谐，聊天时也能清清楚楚，不再像在打电话时隔着一座山。
如果你是个音乐爱好者，想在家里录音或者练习乐器，这些材料简直就是你的好伙伴。
吸声和室内声场PPT课件
穿孔率的计算：
d
1）当圆孔为正方形排列时 B
P d 2
4B
d
2）当孔为等边三角形排列时
P
d 2
2 3B
B
穿孔率计算：
3）当孔为平行狭缝时
d
P d B
B
E：空间吸声体
即：将吸声体悬挂在室内对声音进行多 方位吸收；
吸声体投影面积与悬挂平面投影面积的 比值约等于40％时，对声音的吸声效率 最高；
L p
10 lg 2 1
Байду номын сангаас
由于平均吸声系数通常是按实测混响时间T60 得到，如果T1和T2分别为吸声前后的混响时间， 则：
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10 lg T1 T2
一般地面和壁面（墙面）平均吸声系数为0.03 左右，吸声处理后平均吸声系数约为0.3左右，则 声压级衰减10dB左右。一般吸声处理降噪1012dB，如果平均吸声系数要求0.5以上，则降噪处 理所需要的成本增加。
（扩散声场包含直达声场和混响声
二、扩散声场的声能密度和声压级
1、直达声场 QW
对于点声源，直达声的声强为：I d 4r 2
因为：
Id
Pd 2
c
所以：
pd 2
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cQW 4r 2
所以直达声声能密度：
又由于： W1 QW
所以直达声声压级为：
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Pd 2
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4r 2c
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Lp Lw1 10lg S Lw 10lgQ 10lg S Lw 10lg 4r 2
第四节 室内简正方式
➢ 理想声场是完全扩散声场；
➢ 实际声场是不完全扩散声场，而是由室内各壁面 反射声形成的驻波声场；