(完整版)噪声控制技术——吸声
3噪声控制技术-吸声
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• 2．背后空腔的影响
当多孔吸声材料背后留有空气层时，与该空气层用同样的材料 填满的吸声效果近似,与多孔材料直接实贴在硬底面上相比， 中低频吸声性能都会有所提高，其吸声系数随空气层厚度的增 加而增加，但增加到一定厚度后，效果不再继续明显增加，如 图7—3所示。通常，空气层的厚度为l／4波长的奇数倍时，吸 声系数最大；而为1/2波长的整数倍时，吸声系数最小。
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• 2．吸声量
吸声系数反映房间壁面单位面积的吸声能力，材料实际吸收声能的多少， 除了与材料的吸声系数有关外，还与材料表面积大小有关。吸声材料的实 际吸声量按下式计算：
吸声量的单位是m2。若房间中有敞开的窗，而且其边长远大于声波的波长 ，则入射到窗口上的声能几乎全部传到室外，不再有声能反射回来。这敞 开的窗．即相当于吸声系数为1的吸声材料。若某吸声材料的吸声量力1m2 ，则其所吸声能相当于1m2敞开的窗户所引起的吸声。房间中的其他物体如 家具、人等等，也会吸收声能，而这些物体井不是房间壁面的一部分。因 此，房间总的吸声量A可以表示为： 右式第一项为所有壁面吸声量的总和，第二项是室内各个物体吸声量的总 和
波腹：
Pmax = Pi + Pr
• 声强系数与声压系数之间为平方关系，即： • 由于 τ I = 1 − rI • α代替τI得到： α
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驻波比 n
Pmax 1 + rp n= = Pmin 1 − rp
Pmin = Pi − Pr
波节：
n −1 rp = n +1
Pr rI = Pi
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吸声系数和吸声量
5-环境噪声控制技术-吸声
声能转化为热能
空气分子间的粘滞阻力
空气与筋络间的摩擦阻力
空气与筋络热交换
吸声材料与吸声结构
3、多孔吸声材料的吸声特性及影响因素
吸声材料与吸声结构
3、影响多孔吸声材料吸声的因素
A、材料的空气流阻
B、材料的密度或孔隙率
C、材料厚度的影响
D、材料后空气层的影响 E、材料装饰面的影响 F、温度、湿度的影响
与吸声材料的结构、性质、适用条件有关。 与入射角度、频率有关。
平均吸声系数（考虑到频率特性）:
材料在不同频率（125、250、500、1000、2000和4000Hz）
吸声系数的算术平均值。
降噪系数：
是指250、500、1000、2000Hz下测得的吸声系数的 算术平均值。
一个房间的总吸声量：
吸声材料与吸声结构
3、穿孔板共振吸声结构
多孔穿孔板共振吸声结构
c f0 2 P L(t )
穿孔率（P） =穿孔面积/总面积
吸声材料与吸声结构
3、穿孔板共振吸声结构 多孔穿孔板共振吸声结构
吸声频带：低中频噪声的峰值 吸声系数：0.4～0.7
f 4
0
f0
L
车间工人多，噪声设备 10-40 少，用隔声罩，反之， 分贝 用隔声间，二者都不行， 用隔声屏 气动设备的空气动力性 噪声，各类放空排气 设备振动厉害，固体声 传播远，干扰居民，机 械设备外壳、管道振动 噪声严重 15-40 分贝 5-25 分贝
隔振 减振
环境噪声控制技术-概述
噪声控制的基本原则
科学性 控制技术的先进性 经济性
吸声
第五节噪声控制技术——吸声一、材料的声学分类和吸声特性（一）、吸声材料的分类吸声材料按其吸声机理来分类，可以分成多孔性吸声材料及共振吸声结构两大类。
1．多孔性吸声材料①无机纤维材料，如玻璃棉、岩棉及其制品。
②有机纤维材料，如棉麻植物纤维及木质纤维制品（软质纤维板、木丝板等）。
③泡沫材料，如泡沫塑料和泡沫玻璃、泡沫混凝土等。
④吸声建筑材料，如膨胀珍珠岩、微孔吸声砖等。
2．共振吸声结构由于共振作用，在系统共振频率附近对入射声能具有较大的吸收作用的结构，称为共振吸声结构。
穿孔板吸声结构微穿孔板吸声结构薄板和薄膜吸声结构等。
（二）、吸声系数和吸声量1．吸声系数吸声系数定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，可用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性。
计算式为：式中：Ei—入射声能；Ea—被材料或结构吸收的声能；Er—被材料或结构反射的声能；r—反射系数。
a＝0,表示无吸声作用；a=1，表示完全吸收。
一般的材料或结构的吸声系数在0-1之间，a值越大，表示吸声性能越好，它是目前表征吸声性能最常用的参数。
吸声系数是颇率的函数，同一种材料，对于不同的频率，具有不同的吸声系数。
平均吸声系数a：中心频率125,250,500,1 000,2 000,4 000六个倍频程的吸声系数的平均值，称为平均吸声系数a。
2.吸声量吸声材料的实际吸声量按下式计算：A＝aS （7-2)吸声量的单位是m2。
房间总的吸声量A可以表示为：右式第一项为所有壁面吸声量的总和，第二项是室内各个物体吸声量的总和。
二、多孔吸声材料（一）、多孔吸声材料的吸声原理内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面上反射，一部分则透入到材料内部向前传播。
在传播过程中，引起孔隙中的空气运动，与形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于粘滞性和热传导效应，将声能转变为热能而耗散掉。
声波在刚性璧面反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透回空气中，一部分又反射回材料内部，声波的这种反复传播过程，就是能量不断转换耗散的过程，如此反复，直到平衡，这样，材料就“吸收”了部分声能。
隔音、吸声、隔振处理
隔音、吸声、隔振处理
隔音、吸声和隔振是声学控制技术的三个主要方面，它们各自有不同的原理和应用。
隔音：隔音是通过使用密实、质量重的材料（如木板、金属板、墙体等）阻挡并减弱在空气中声波的传播。
隔音材料的主要性能是隔声，而不具备吸音性能。
隔音主要是切断声音通过空气传播的途径。
吸声：吸声是通过使用多孔、质量轻的材料吸收入射声波，让声波透入材料内部而把声能消耗掉。
吸声材料的主要性能是吸声，而不具备隔声性能。
吸声处理在噪声传播途径上进行控制是一种传统常用而且有效的方法。
隔振：隔振是通过隔振措施将振动源与环境隔开，使设备产生的激振力通过减振装置隔离，从而有效抑制固体声。
隔振与吸声是两个完全不同的概念，隔声与隔振动要分开处理。
噪声分析常用计算公式汇总(二)吸声降噪
噪声分析常用计算公式汇总（二）吸声降噪吸声降噪是一种常见的噪声控制技术，通过利用吸音材料来吸收和消除噪声，从而达到降低噪声水平的目的。
以下是吸声降噪常用的计算公式汇总：1.吸声系数:吸声系数代表了材料对声音的吸收能力，是评价吸音性能的重要指标。
一般用α表示，其取值范围从0到1、常见的吸声材料如纤维板、泡沫塑料等，其吸声系数可以通过实验测定或公式计算得出。
2.混合吸声系数:混合吸声系数是指多层噪声吸收材料组合的总吸声能力。
对于由N层吸声材料构成的吸声系统，混合吸声系数的计算公式如下：α=1-(1-α1)(1-α2)...(1-αN)其中，α1、α2、..、αN分别为各层吸声材料的吸声系数。
3.吸声量:吸声量是指单位面积的吸声材料吸收声能的能力。
一般用单位面积吸声系数（Sabine吸声度）或单位体积吸声系数（流量吸声度）来表示。
吸声量的计算公式如下：Sabine吸声度= α × S（单位面积吸声系数× 材料表面积）流量吸声度=α×V（单位体积吸声系数×材料体积）4.吸声背板的功效：吸声背板是指在墙面或天花板后面设置的一种材料，用于提高吸声效果。
吸声背板的功效通过增加声场中声能的损失来实现。
吸声背板的功效计算公式如下：L = 10 × log10(1 + (θ × α × D/λ))其中，L为吸声背板的功效（单位为dB），θ为吸声背板所占的背景面积比例（取值范围为0到1），α为吸声系数，D为吸声背板与声源的距离，λ为声波的波长。
5.吸声深度:吸声深度是指吸声材料对入射声波的吸收深度，是评价吸声材料吸音性能的重要指标之一、吸声深度的计算公式如下：d=0.163×(f/α)其中，d为吸声深度，f为入射声波的频率，α为吸声系数。
以上是吸声降噪中常用的计算公式汇总，可以根据具体情况选择适用的公式进行计算，以评估吸声材料的吸音性能以及吸声系统的效果。
噪声控制技术——吸声80页PPT
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
噪声控制技术——吸声
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[建筑声学] 第3讲 吸声、隔声与噪音控制
![[建筑声学] 第3讲 吸声、隔声与噪音控制](https://img.taocdn.com/s3/m/b7b295d28bd63186bcebbc8a.png)
• 对于同一种吸声材料，当厚度一定而密度改变 时，吸声特性也会有所改变，但是比增加厚度 所引起的变化小。
对于玻璃棉, 较理想的容重 是12-48Kg/m3, 特殊情况使用 100Kg/m3或更 高。
二、多孔吸声材料
【 材 料 、 构 造 与 吸 声 】
• 驻波管法
• 驻波管法是测量材料的垂直入射吸声系数的方 法。当声波垂直入射到测试材料的表面而被反 射时，在管内就形成驻波。测出极大声压级和 极小声压级的比（驻波比），可按下式计算材 料的垂直入射吸声系数。
0
1 10
4 10L 20
L 20 2
• 式中，ΔL—声压级极大值和声压级极小值之差， 单位为dB
三、空腔共振吸声结构
【 材 料 、 构 造 与 吸 声 】
三、空腔共振吸声结构
【 材 料 、 构 造 与 吸 声 】
• 共振频率：
c f0 2 p L(t )
• 上式使用的条件是孔距在孔径的2倍以上 （即 穿孔率一定时，孔径不能太大而孔数不能太 少），穿孔率和空腔厚度都不应过大。当穿孔 率大于0.15、空腔厚度大于20cm时，应按下 式计算。
建 筑 声 学
第三讲 吸声、隔声与噪音控制
要明确吸声与隔声是完全不同的两个声学 概念。
要明确吸声与隔声是完全不同的两个声学 概念。 材料的吸声性能：着眼于声源一侧反射声 能的大小，目标是反射声能要小；
材料的隔声性能：着眼于入射声源另一侧 的透射声能的大小，目标是透射声能要小。
要明确吸声与隔声是完全不同的两个声学 概念。 吸声材料对入射声能的反射很小，这意味 着声能容易进入和透过这种材料；可以想象， 这种材料的材质应该是多孔、疏松和透气的， 这就是典型的多孔性吸声材料。 吸声材料的结构特性是：材料中具有大量 的、互相贯通的、从表到里的微孔，也即具有 一定的透气性。
噪声分析常用计算公式汇总（二）：吸声降噪
1. 吸声实验及吸声降噪房间的总吸声量：房间的平均吸声系数：降噪系数：吸声量：驻波管：对于圆形管道，上限频率：其中：D为管道截面直径，单位：m对于矩形管道，上限频率：其中：l 1 为管道最大尺寸边长，单位：m下限频率：其中：l为管道长度，单位：m房间总的吸声量：当吸收系数：时，可用 赛宾公式 ：而当时，用 艾润公式 ：此公式适用于频率小于1000Hz， 如果频率大于1000 Hz，需考虑空气的吸收， 赛宾—努特生 ：艾润公式—努特生 ：空气吸声系数4m。
房间系数：式中 (扁平房间6db/距离加倍，降噪量 3.3+2.7x分贝)。
假设房间处理前后的吸声系数为α1和α2，可得吸声处理前后室内声压差：α远小于 1的时候，可以作简单计算时可用下式计算：临界范围内，声压级表示：临界半径：扁平房间：α平顶吸声系数；距离r小于半高度h/2时，声场仍由直达声决定，距离加倍，声压级降低6DB；距离大于h/2，小于8h时，近似值为3.3+2.7α 。
2. 共振吸收结构(1) . 薄膜与薄板共振频率:Ρ 0 为空气密度，kg/m3; M 0 为膜的面密度，kg/m2。
(2) . 穿孔板共振吸声结构a. 单腔共振器的共振频率其中：S为孔颈开口面积，m2;V为空腔容积，m3;t孔颈深度，m; δ修正值，对于圆形b. 穿孔板共振吸声结构则其中：D为板后空气厚度，m;P为穿孔率(穿孔率小于20%)，圆孔正方形排列圆孔等边三角形排列：狭缝平行排列P=d/B， d为孔径或缝宽，B为孔(缝)中心距。
当穿孔板用于吊顶时，背后空气层很大，其共振频率可用下式进行计算：由于空气层厚度大，在低频将出现共振吸取，若在板后设多孔材料会使中、高频也有良好的吸收。
《噪声与振动控制工程手册》微穿孔版，孔径c. 帘幕设帘幕距刚性壁的距离为L，吸收峰频率式中：L空气层厚度，m;n正整数本文有声振之家公众号根据百度文库《噪声常用公式整理》一文编辑而成。
3.吸声技术
College of Chemical and Environmental Engineering
密度为15kg/m3超细玻璃棉的吸声特性（吸声系数 随材料厚度增加的变化规律）
1.0 0.8 10cm 0.6 5cm 2.5cm 0.4 0.2 （ α ） 125 250 500 1000 2000 4000（Hz）
College of Chemical and Environmental Engineering
College of Chemical and Environmental Engineering
College of Chemical and Environmental Engineering
优点：原材料属于可再生生物质资源，吸声
性能好且价格低。
缺点：易潮，易变质腐烂，从而降低吸声性
能。
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泡沫塑料材料
聚氨酯，聚醚乙烯，聚氯乙烯等
驻波管法吸声系数，多用于材料性质的鉴定 与研究。 优点：简便易测 缺点：所得数据与实际常有一定误差。 斜入射吸声系数 实际中一般情况下应用不多，特定的场合有 时推荐使用这种方法。
College of Chemical and Environmental Engineering
无规则入射吸声系数（ α T）
2.吸声机理 吸声材料是一种松软多孔的物质，声波以声
能的形式投射到多孔材料表面时，一部分声 波从多孔材料表面反射，另一部分声波进入 材料的孔隙，引起孔隙内的空气和材料本身 振动，由于多孔材料表面与空气的内摩擦 （摩擦力来自空气的压缩、膨胀）作用，将 一部分声能转变成热能，此外，声音在多孔 材料内经过多次反射也进一步衰减。
1.5 吸声
薄板共振吸声结构—低频
薄板
龙 骨 龙 骨
• 将薄的胶合板、塑料板、金 属板等材料的周边固定在墙 或顶棚框架（龙骨）上，这 种由薄板和板后封闭空气层 构成的系统就称为薄板共振 吸声结构。 • 当入射声波频率f与结构的 固有频率fr一致时，即产生 共振消耗声能。 • 经研究，这样结构的共振频 率fr一般在10~300Hz之间， 薄板的面密 属于低频，用下式可以估算：度，kg/m2
吸声在建筑声学中的应用举例--室内音质的控制
•
•
玻璃棉产品可以制成吊顶板、贴墙板、空间吸声体
等，在建筑室内起到吸声作用，降低混响时间。
一般地，房间体积越大，混响时间越长，语言清晰 度越差，为了保证语言清晰度，需要在室内做吸声， 控制混响时间。如礼堂、教室、体育场，电影院。
•
•
对音乐用建筑，为了保证一定丰满度，混响时间要 比长一些，但也不能过长，可以使用吸声控制。
• 护面穿孔板可使用胶合板、纤维板、塑料板，也可 以使用石棉水泥板、铝板、钢板、镀锌铁丝网等。
• 穿孔板的穿孔率一般大于20%，否则，由于未 穿孔部分面积过大造成入射声能反射，从而影 响吸声性能。 • 穿孔板的孔心距离越远，其吸收峰就越向低频 方向移动。
• 轻织物大多使用玻璃布和聚乙烯塑料薄膜，为 不降低高频吸声性能，聚乙烯的厚度在0.03mm 以内。常见的吸声板结构示意图如下：
吸声材料的吸声频率特性。 •
а>0.2为吸声材料
吸声系数的测定和吸声量
• 混响室测定无规则入射吸声系数аT • 驻波管测定垂直吸声系数а0
• T 和 0 的值有一定差别， T是无规入射时的吸声系数， 0是正入射时的吸声系数。 工程上主要使用T。
噪声防治措施
4.送风管道的隔声措施 通风机、鼓风机等管道送风设备的噪声主 要来自于气流对管道的冲击、摩擦及机壳 振动，一般采用管道外包扎法，即在管壁 外表面敷涂一层防振阻尼浆(沥青、毛毡、 橡胶等阻尼材料，然后紧附一层吸声材料 如玻璃棉、矿渣棉、珍珠岩等)，最后再用 一层钢丝网水泥保护层作隔声层。
5.隔声屏就是利用障板等构件放在声源与操 作者之间阻挡声音传播到操作工人处。 隔声屏适用于较大车间，屋顶高，声源距 墙远，在墙壁上吸声处理不适宜，受天车 往复移动限制，无法建立隔声间或隔声罩 等情况。这时设置隔声屏(或吸声屏)可收到 一定减噪效果。
技术措施 消声器 隔声间(罩) 吸声处理 隔振 适用范围 降低空气动力性噪声，各种风机、空气压缩扭、 内燃机等进气噪声 隔绝各种声源噪声，各种通用机械设备、管道 的噪声 吸收室内的混响声，混响车问或做管道内衬 阻止固体声传递减少二次辐射，声源基础的减 振、管道隔振
阻尼隔振
减少板壳振动辐射噪声，车体船体、隔声罩、 管道减振
噪声防治措施
一、概述
• 1.1控制噪声源根据具体情况采取技术措施， 控制或消除噪声源，是从根本上解决噪声 危害的一种方法。 • 1.2控制噪声的传播在噪声传播过程中，应 用吸声和消声技术，可以获得较好效果。 • 1.3为了防止通过固体传播的噪声，在建筑 施工中将机器或振动体的基础与地板、墙 壁联接处设隔振或减振装置，也可以起到 降低噪声的效果。
5、多级扩容减压消声器是一种适用于高压 条件下的排气放空消声器，常应用于高压 锅炉的蒸汽放空消声，化工厂特殊设备的 高压排放消声等场合。主要是利用扩容减 速和分级降压的原理达到降低气流噪声的 目的。由于不用阻性吸声材料，耐湿、耐 压性能较好，在保证排气通畅性的基础上 允许有较大的阻力损失。
概述吸声与隔声的概念、联系及区别
概述吸声与隔声的概念、联系及区别摘要：一、吸声与隔声的概念1.吸声：声波在材料内部反射、衰减，达到降低噪音的目的2.隔声：通过材料结构、密度等特性，阻止声波传播，降低噪音二、吸声与隔声的联系1.都属于噪声控制技术2.在实际应用中常结合使用三、吸声与隔声的区别1.吸声材料：多孔、疏松、纤维状，如玻璃棉、矿棉等2.隔声材料：密度较大、结构紧密，如混凝土、金属板等3.吸声材料侧重于降低反射声，改善室内音质4.隔声材料侧重于阻止声波传播，降低噪音入侵正文：在我们的生活中，噪音无处不在，严重影响人们的生活质量和身体健康。
为了降低噪音，噪声控制技术应运而生，其中包括吸声和隔声两大概念。
不少人认为这两者是相同的，但实际上它们有着一定的联系和区别。
首先，我们来了解一下吸声和隔声的概念。
吸声是指声波在材料内部经过反射、衰减，从而达到降低噪音的目的。
这类材料多为多孔、疏松、纤维状，如玻璃棉、矿棉等。
而隔声则是通过材料的结构、密度等特性来阻止声波传播，从而降低噪音。
这类材料密度较大、结构紧密，如混凝土、金属板等。
其次，吸声和隔声在实际应用中常常结合使用。
它们都属于噪声控制技术，旨在降低噪音对人们的影响。
例如，在室内装修时，可以使用吸声材料降低反射声，改善音质；同时使用隔声材料隔离外界噪音，保证室内安静。
然而，吸声和隔声之间也存在一定的区别。
吸声材料主要侧重于降低反射声，改善室内音质。
这类材料对声波具有较强的吸收能力，使声波能量转化为热能或其他形式的能量。
而隔声材料则主要侧重于阻止声波传播，降低噪音入侵。
这类材料具有较高的密度和紧密结构，能够有效阻挡声波的传播。
总之，吸声和隔声虽然都属于噪声控制技术，但在实际应用中有所区别。
噪声控制技术,控制噪声的根本途径
噪声控制技术，控制噪声的根本途径噪声的传播一般有三个因素：噪声源、传播途径和接受者。
传播途径包括反射、衍射等各种形式的声波行进过程。
只有当声源、声的传播途径和接受者三个因素同时存在时，噪声才能对人造成干扰和危害。
因此，控制噪声必须考虑这三个因素。
1、声源控制技术控制噪声的根本途径是对声源进行控制。
控制声源的有效方法是降低辐射声源功率。
在工矿企业中，经常可以遇到各种类型的噪声源，他们产生噪声的机理各不相同，所采用的噪声控制技术也不相同。
2、传播途径控制技术通常由于某种技术和经济上的原因，从声源上控制噪声难以实现，这时就要从传播途径上考虑降噪措拖。
具体可采取以下方法：（1）吸声降噪吸声降噪是一种在传播途径上控制噪声强度的方法。
物体的吸声作用是普遍存在的，吸声的效果不仅与吸声材料有关，还与所选的吸声结构有关。
这种技术主要用于室内空间。
（2）消声降噪消声器是一种既能使气流通过又能有效地降低噪声的设备。
通常可用消声器降低各种空气动力设备的进出口或沿管道传递的噪声。
例如在内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机以及各种高压、高气流排放的噪声控制中广泛使用消声器。
不同消声器的降噪原理不同。
常用的消声技术有阻性消声、抗性消声、损耗型消声、扩散消声等。
（3）隔声降噪：把产生噪声的机器设备封闭在一个小的空间，使它与周围环境隔开，以减少噪声对环境的影响，这种做法叫做隔声。
隔声屏障和隔声罩是主要的两种设计，其他隔声结构还有：隔声室、隔声墙、隔声幕、隔声门等。
3、城市噪声的综合防治技术城市噪声控制的综合防治可采取以下一些对策。
（1）控制城市人口严格控制城市人口密度的增长对减少城市噪声效果能起到明显的作用。
为此，可采取在大城市远郊建立卫星城的办法。
（2）合理使用土地合理使用土地是城市建设规划中减少噪声对人的干扰的有效方法，根据不同使用目的和建筑物的噪声标准，选择建筑场所和位置，从而决定学校、住宅区和工厂区的合适地址，统筹考虑，合理规划。
5.吸声处理技术要点
6.吸声处理技术课程教学基本要求：理解吸声系数、吸声量的定义及表达式，掌握多孔吸声材料和共振吸声结构的吸声机理、吸声特性及其影响因素，理解直达声场与混响声场的定义，扩散声场中的生能量密度与声压级，掌握混响时间的定义及表达式，吸声降噪量的表达式，具备运用吸声处理技术进行室内降噪的控制设计。
课程内容：吸声系数、吸声量的定义及表达式，无规入射吸声系数与垂直入射吸声系数的区别及相互转化关系，吸声材料的分类，多孔吸声材料的吸声机理、吸声特性，影响多孔吸声材料吸声性能的因素，薄膜共振吸声结构，薄板共振吸声结构，穿孔板共振吸声结构，微穿孔板共振吸声结构，空间吸声体，常用吸声材料的吸声系数，直达声场与混响声场的定义，扩散声场中的生能量密度与声压级，混响时间的定义及表达式，吸声降噪量的表达式，吸声设计及其应用。
吸声技术，就是利用吸声材料和吸声结构把入射到其表面上的声能量吸收掉，从而在传播途径上降低噪声。
众所周知，同一台机器，在室内（一般房间）开动要比室外开动响，原因是声源发出的声音遇到墙面、顶棚、地坪及其他物体时，都会发生反射现象。
当机器设备开动时，人们听到的声音出了机器设备发出的直达声外，还听到由这些表面多次来回反射而形成的反射声，也称混响声。
如果在室内顶棚和四壁安装吸声材料或悬挂吸声体，将室内反射声吸收掉一部分，室内噪声级将会降低。
吸声处理只降低反射声的影响，对直达声是无能为力的。
吸声降噪效果是有限的，其降噪量通常最多不会超过10分贝。
在实际生活中，我们经常有这样的感受，同样的噪声源所发出的噪声，在室内感受到的响度远比在室外感受到的响度大，这是因为我们在室内所接收到的噪声除了通过空气直接传来的直达声外，还包括室内各壁面（包括：墙壁、顶棚、地面及其它物体表面）经多次反射而来的反射声（混响声）。
这两种声音的叠加，使室内噪声强度增加了。
试验表明，由于反射声的缘故，可使室内噪声提高10～12dB 。
要想降低这种噪声的强度，就需要在房间的内表面（天花板、四周墙面）安装吸声材料，或在房间内悬挂空间吸声体，这样就会吸收掉部分反射声，使混响声减小。
第五章 吸声技术
a.材料的空气流阻（Rf）
定义： 在稳定气流状态下，吸声材料中的压力梯度与气流 线速度之比。 P
Rf
u
比流阻：指单位厚度材料的流阻。
过高
空气穿透力降低
吸声性能下降 过低
因摩擦力、粘滞力引 起的声能损耗降低
a.材料的空气流阻（Rf）
b.材料的密度或孔隙率
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%。 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
密度增大低中频吸声有 改善 并不是越密越好根据频 率特性选 密度增大中高频吸声性 能下降 密度低低中频吸声较差
c.材料厚度的影响
吸声材料的厚度可提高低频的吸声效果，一般材 料厚度增加吸声频率向低频方向移动，对同种材 料而言材料厚度加倍，吸声系数最大的频率向低 频方向移动一个倍频程。但对高频影响不大。然 而厚度增大，造价增大，占的体积大。 对同一种多孔性吸声材料，当容重一定时，厚度 和频率的乘积决定了吸声系数的大小。
b.薄膜共振吸声结构
膜 状 材 料
膜状材料：如皮革、人造革、 塑料薄膜等 吸声频带：
空 气 层
200-1000Hz，
吸声系数：0.3-0.4
c.穿孔板共振吸声结构
单腔共振吸声体：亥姆霍兹共振器 结构：由一个较小的颈口和一个
V
较大的封闭腔体组成，颈口和 声场空间相连。
t
d
单腔共振吸声体
几种多孔性吸声材料
吸声机理
声波投射到多孔材料表面时，部分 透入的声波在传播过程中引起孔隙内部 的空气运动，与形成孔壁的固体筋络发 生摩擦，由于空气的粘滞性和热传导效 应，部分声能转变成热能，从而使声波 的能量减小。
噪声控制技术—吸声隔声消声
噪声控制技术—吸声
室内噪声的来源：
通过空气传来的直达声 室内各墙壁面反射回来的混响声
室内混响声对环境的影响：
❖ 混响使室内噪声级增加，如一列火车进 入隧道以后的噪声级比行驶在空旷的野 外可高出5-10dB;
❖ 混响对听觉的干扰；
▪ 吸声是噪声污染控制的一种重要手段；
0
0.06
0.12
0.20
0.21
0.60
0.68
3
0.28
0.40
0.33
0.32
0.37
0.26
木质纤维板
1.1
0
0.06
0.15
0.28
0.30
0.33
0.31
5
0.22
0.30
0.34
0.32
0.41
0.42
泡沫水泥
5
0
0.32
0.39
0.48
0.49
0.47
0.54
5
0.42
0.40
0.43
0.48
0.49
0.55
2）穿孔板共振吸声结构
2.1）单腔共振吸声结构
共振频率：
V
t
f0
c
2
S Vlk
d
其中：
S：孔面积，m2 V：空腔体积，m3 lk：小孔有效颈长，m
2.2）多孔共振吸声结构
刚性壁面
t
V
D
d
假设：S：每各孔面积, m2
F：共振单元薄板面积, m2
h：空腔深度，m
lk：小孔有效颈长，m
穿孔率P＝S/F 其共振频率为
f0
c
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≈
小孔与外部空气相通； 腔体中空气具有弹性，
相当于弹簧；
孔颈中空气柱具有一
定质量，相当于质量块。
入射声波
原理：入射声图波单激腔发共振孔吸颈声结中构空示意气图柱往复运动，与颈壁
摩擦，部分声能转化为热能而耗损，达到吸声目的。
当入射声波的频率与共振器的固有频率相同时，发生
共振，空气柱运动加剧，振幅和振速达最大，阻尼也
式中 l——颈的实际长度(即板厚度)，m；
——d颈口的直径，m。
空腔内壁贴多孔材料时，有
lK l 1.2d
【讨论】单腔共振吸声结构使用很少， 是其它穿孔板共振吸声结构的基础。
2.多孔穿孔板共振吸声结构
简称穿孔板共振吸声结构。 结构：薄板上按一定排列钻很多小孔或狭缝，将
穿孔板固定在框架上，框架安装在刚性壁上，板 后留有一定厚度的空气层。实际是由多个单腔 （孔）共振器并联而成。
使用环境 5
4 护面层
1 厚度对吸声性能的影响
由实验测试可知：
同种材料，厚度增加一倍，吸声最佳频 率向低频方向近似移动一个倍频程
厚度越大，低频时吸声系数越大； ＞2000Hz，吸声系数与材料厚度无关； 增加厚度，可提高低频声的吸收效果， 对高频声效果不大。
图2-15 不同厚度的超细玻璃棉的吸声系数
特征：穿孔薄板与刚性壁面间留一定深度的 空腔所组成的吸声结构。
分类：按薄板穿孔数分为
单腔共振吸声结构 多孔穿孔板共振吸声结构
材料：轻质薄合金板、胶 合板、塑料板、石膏板等。
穿孔吸声板
1.单腔共振吸声结构
又称“亥姆霍兹”共振吸声器或单孔共振吸声器
结构：
封闭空腔壁上开一个
当腔深D近似等于入射声波的1/4波长或其奇数 倍时，吸声系数最大。
当腔深为1/2波长或其整倍数时，吸声系数最小。 一般推荐取腔深为5～10cm。 天花板上的腔深可视实际需要及空间大小选取较
大的距离。
4 护面层对吸声性能的影响
实际使用中，为便于固定和美观，往往要对 疏松材质的多孔材料作护面处理。
刚性壁
空气层
框架
小孔或狭缝
图 多孔穿孔板共振吸声结构
多孔穿孔板共振吸声结构的共振频率
f0
c
2
S c
FhlK 2
P hlK
式中 c——声波速度，m/s；
—S—小孔截面积，m2；
—F—每一共振单元所分占薄板的面积，m2；
—h—空腔深度，m；
—lK—小孔有效颈长，m；
—P—穿孔率， = P/ 。S F
表 0 与 T的换算关系
0 0.1 0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
T 0.25 0.40 0.50 0.60 0.75 0.85 0.90 0.98
1
混响室：声学实验室
混响室法吸声系数(无规入射吸声系数) ： 在混响室中，使不同频率的声波以相等几率从
各个角度入射到材料表面，测得的吸声系数。 测试较复杂，对仪器设备要求高，且数值往往
(三)微穿孔板吸声结构
(一)薄板共振吸声结构
机理：声波入射引起薄板振动，薄板振动克服自身阻尼和
板-框架间的摩擦力，使部分声能转化为热能而耗损。当入 射声波的频率与振动系统的固有频率相同时，发生共振，薄 板弯曲变形最大，振动最剧烈，声能消耗最多。
结构
1－刚性壁面
入射声波
龙骨
空气层
龙骨
3—阻尼材料 图 薄板共振吸声结构示意图
一般板厚2～13mm，孔径为2～10mm，孔 间距为10～100mm，板后空气层厚度为6～ 100mm时，则共振频率为100～400Hz，吸 声系数为0.2～0.5。当产生共振时，吸声系 数可达0.7以上。
保温吸声层
阻燃吸声板
羊毛阻燃吸声板
外墙保温吸声层
注意特殊的使用条件，如腐蚀、高温或火焰等情况对多孔材料的影响。
噪声控制技术——吸声
一 吸声材料 二 吸声结构 三 室内吸声降噪
二 吸声结构
吸声处理中常采用吸声结构。 吸声结构机理：共振吸声原理 常用的吸声结构
(一)薄板共振吸声结构
(二)穿孔板共振吸声结构
吸声材料可以是松散的，也可以加工成棉 絮状或粘结成毡状或板状。
(二) 多孔吸声材料
木丝板吸声材料
多孔槽型木质吸声材料
KTV软包阻燃吸声材料
木质穿孔吸声板
丝质吸声材料
混凝土复合吸声型声屏障
轻质复合吸声型声屏障
吸声门
吸声体
吸声材料构造特性
材料的孔隙率要高，一般在70%以上， 多数达到90%左右；
吸声频率范围窄，吸声系数不高，约为0.2～0.5。
改善薄板共振吸声性能的措施：
在空腔中，沿框架四周 放置多孔吸声材料，如 矿棉、玻璃棉等。
1－刚性壁面
龙骨
空气层
龙骨
3—阻尼材料
4—薄板
采用组合不同单元或不同腔 深的薄板结构，或直接采用 木丝板、草纸板等可吸收中、 高频声的板材，拓宽吸声频 带。
通常，吸声材料 在0.2以上，理想吸声材料
在0.5以上。
【入射吸声系数】工程设计中常用的吸声系数有
混响室法吸声系数(无规入射吸声系数) T
驻波管法吸声系数(垂直入射吸声系数) 0
应用：测量材料的垂直入射吸声系数 0 ，按
表，将
0
换算为无规入射吸声系的换算关数系
。
T
2.吸声特性及影响因素
特性:高频声吸收效果好，低频声吸收效 果差。 原因：低频声波激发微孔内空气与筋络的 相对运动少，摩擦损小，因而声能损失少， 而高频声容易使振动加快，从而消耗声能 较多。所以多孔吸收材料常用于高中频噪 声的吸收。
吸声性能的影响因素
孔隙率与密度
2
厚度 1
吸声性能 影响因素
3 空腔
4—薄板
薄金属板、胶合板、 硬质纤维板、石膏板等
薄板共振吸声结构的共振频率
f0
600 MD
式中 M ——板的面密度，kg／m2M， mt，其中m为板密
度，kg/m3，t为板厚,m；
D——板后空气层厚度，㎝。
【讨论】 M 增大或 D增加，共振频率下降。
通常取薄板厚度3～6mm，空气层厚度3～10mm， 共振频率多在80～300Hz之间，故一般用于低频吸声；
在薄板结构边缘（板-龙骨 交接处）填置能增加结构阻 尼的软材料，如泡沫塑料条、 软橡皮、海绵条、毛毡等， 增大吸声系数。
二 吸声结构
吸声处理中常采用吸声结构。 吸声结构机理：赫姆霍兹共振吸声原理。 常用的吸声结构
(一)薄板共振吸声结构
(二)穿孔板共振吸声结构
(三)微穿孔板吸声结构
(二)穿孔板共振吸声结构
定义：吸声系数与吸声面积的乘积
A S
式中 A ——吸声量，m2；
——某频率声波的吸声系数；
S ——吸声面积，m2。
【注】工程上通常采用吸声量评价吸声材料的 实际吸声效果。
(二) 吸声量（等效吸声面积）
总吸声量：若组成室内各壁面的材料不同，则 壁面在某频率下的总吸声量为
n
n
A Ai iSi
偏差较大，但比较接近实际情况。 在吸声减噪设计中采用。
驻波管法吸声系数(垂直入射吸声系数)
驻波管法简便、精确， 但与一般实际声场不 符。
用于测试材料的声学 性质和鉴定。
设计消声器。
驻波管法吸声系数测试仪
一 吸声材料
(一) 吸声系数 (二) 吸声量 (二) 多孔吸声材料
(二) 吸声量（等效吸声面积）
最大，消耗声能最多，吸声性能最好。
单腔共振体的共振频率
改变孔颈尺寸或空腔体
f0
c
2
S VlK
积，可得不同共振频率 的共振器，而与小孔和 空腔的形状无关。
c 式中 ——声波速度，m/s； S——小孔截面积，m2；
—V—空腔体积，m3；
若小孔为圆形则有
—lK—小孔有效颈长，m，
lK l 4 d l 0.8d
穿孔率
正方形排列：
P
4
d B
2
三角形排列：
P
d
2
2 3 B
平行狭缝： P d B
以上各式中，B 为孔间距，d 为孔径。
【讨论】
穿孔面积越大，吸声的频率越高；空腔越深 或板越厚，吸声的频率越低。
工程设计中，穿孔率控制为1%～10%，最高 不超过20%，否则穿孔板就只起护面作用， 吸声性能变差。
一种多孔吸声材料对应存在一个最佳吸声性能的密度范围。
3 空腔对吸声性能的影响
图 背后空气层厚度对吸声性能的影响
空腔：材料层与刚性壁之间一定距离的空气层； 吸声系数随腔深D（空气层）增加而增加； 空腔结构节省材料，比单纯增加材料厚度更经济。
3 空腔对吸声性能的影响
多孔材料的吸声系数随空气层厚度增加而增加， 但增加到一定厚度后，效果不再继续明显增加。
(一) 吸声系数
吸声材料：能吸收消耗一定声能的材料。
吸声系数：材料吸收的声能（ Ea ）与入射到 材料上的总声能( Ei )之比，即
Ea
Ei
【讨论】： 表示材料吸声能力的大小， 值在0～1之 间， 值愈大，材料的吸声性能愈好； ＝0，声波 完全反射，材料不吸声； ＝1，声能全部被吸收。
湿度
气流
空气湿度引起多孔材 料含水率变化。 湿度增大，孔隙吸水量 增加，堵塞细孔，吸声系 数下降，先从高频开始。 湿度较大环境应选用耐 潮吸声材料。
通风管道和消声器内 气流易吹散多孔材料， 吸声效果下降； 飞散的材料会堵塞管 道，损坏风机叶片； 应根据气流速度大小 选择一层或多层不同 的护面层。