隔声技术(课堂PPT)

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➢ 一般隔声结构的透射系数通常是指无规入射时各 入射角透射系数的平均值。透射系数越小，表示 透声性能越差，隔声性能越好。
2.隔声量 ➢ 隔声量的定义为墙或间壁一面的入射声功率级与
另一面的透射声功率级之差。隔声量等于透射系 数的倒数取以10为底的对数：
TL=10lg1/τ 或
TL=10lgIi/It=20lgpi/pt
λb=λ/sinθ 时，声波对墙体的作用与墙体的弯曲波振动相吻合， 则墙体的弯曲振动达到极大值；由于墙体振动而向 墙的另一侧辐射的声能也达到最大值，从而使隔声 量大大降低。这种因声波入射角度造成的声波作用 与隔墙中弯曲波传播速度相吻合而使隔声量降低的 现象，叫做吻合效应。
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λb
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➢ 固体隔墙中弯曲波的波长由固体本身的弹性性质 所决定，因此引起吻合效应的条件由声波的频率 与入射角决定。产生吻合效应的频率fc为：
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8.1.2 隔声指数
➢ 隔声指数（Ia）是国际标准化组织推荐的对隔 声构件的隔声性能的一种评价方法。
8.1.3 插入损失
➢ 插入损失定义为：离声源一定距离某处测得的 隔声结构设置前的声功率级Lw1和设置后的声 功率级Lw2之差值，记作IL，即： IL=Lw1-Lw2
➢ 插入损失通常在现场用来评价隔声罩、隔声屏 障等隔声结构的隔声效果。
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8.2.2 吻合效应 1.弯曲波
➢ 声波在空气中传播时，只存在压缩波，即纵波，而 声音在固体介质中传播时，固体质元既有纵向的弹 性压缩，也有横向的弹性切变，两者结合作用，会 在介质中产生一种弯曲波。
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2.吻合效应
➢ 当入射声波以θ角向墙体表面入射时，其同一波阵 面的各点是先后到达墙体表面的，或者说在同一时 刻入射波在墙面上各点的位相是不同的。从图看出， 对墙面上某一点，当入射波两个相邻同位相波阵面 经过该点的时间，正好和弯曲波在墙内沿横向传播 的周期相同时，即当
c2
fc0 0.556 D E
0.556 340 2 0.2
2300 2.4 1010
99.5Hz
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(2)钢板密度为7900kg/m3,杨式模量为2.1×1011，则 m＝ρD＝7900×0.01＝79kg/m2＜200kg/m2，
故平均隔声量TL＝13.5lgm＋14 ＝13.5lg79＋14＝39.6dB
临界吻合频率：
fc0
0.556
c2 D
E
0.556 340 2 7900 0.01 2.11011
394 .2Hz 19
8.2.3 单层隔声墙的频率特性
➢单层密实均质板材壁面的隔声量与入射声波的 频率有很大关系。入射频率从低到高其吸声情 况可分成三个区域，即劲度与阻尼控制区、质 量控制区和吻合效应区。劲度与阻尼控制区又 可分为劲度控制区和阻尼控制区，阻尼控制区 又叫共振区。如图8-5所示。
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➢ 质量定律表明，隔声量除和单位面积的墙体质量有 关，还和声波的频率有关，实际中，往往需要估算 单层墙对各频率的平均隔声量。下面的经验公式表 示把隔声量按主要的入射声频率（100～3200Hz范围 内）求平均，用平均隔声量TL表示，则：
TL＝13.5lgm＋14 (m≤200kg/m2) TL＝16lgm＋8 (m＞200kg/m2)
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8.2单层匀质密实墙的隔声 ➢ 隔声技术中，常把板状或墙状的隔声构件称为隔
板或隔墙，简称墙。仅有一层隔板的称单层墙 （图8-2）；有两层或多层，层间有空气或其他材 料的，称为双层墙或多层墙。
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8.2.1 隔声的质量定律
➢ 设隔墙无限大，将空气介质分成左右两个部分， 单位面积的质量为m，当平面声波pi从左向右 垂直入射时，隔墙的整体随声波振动，隔墙振 动向右辐射形成透射声波pt，向左辐射为反射
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➢ 隔声是在噪声控制中最常用的技术之一。声波在空气 中传播时，使声能在传播途径中受到阻挡而不能直接 通过的措施，称为隔声。隔声的具体形式有隔声墙、 隔声罩、隔声间和声屏障等。
8.1 隔声的评价 8.1.1 隔声量 1.透射系数 ➢ 将透射声强It与入射声强Ii之比定义为透射系数，即：
τ=It/Ii
第八章 隔声技术
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➢ 由图看出，噪声从墙壁的孔口传入邻近房间(声波1)；
噪声透过隔墙传入邻近房间(声波2)；机器机座振动 激发产生向外传播的结构声进入邻近房间(声波3)； 噪声声波激发房间围护结构而产生振动传入它邻近 房间(声波4)。所有这些噪声都经过了空气传播、噪 声源的振动沿房屋结构传播开来、而形成为固体声 (声波3、5)。因此，隔声问题分为两类：一类是空气 声的隔绝，另一类是固体声的隔绝。
声波pr，见图8-2。
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➢ 对于一般的固体材料，如砖墙、木板、钢板、玻璃 等，ω2ρm1c1 》1，因此隔声量可以写成：
TL=20lg
ωm 2ρ1c1
➢ m=ρ2D。它表明，单层隔声 墙的隔声量和单位面积的质量的常用对数成正比。 隔墙的单位面积质量越大，隔声量就越大，m增加 一倍，隔声量增加6dB；式中同时还表示频率越高， 隔声量越大，频率提高一倍，隔声量也增加6dB。
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【例】试计算以下构件的平均隔声量与临界吻合频率 (1)20cm厚混凝土墙；(2)1mm厚的钢板。
解:(1)混凝土密度为2300kg/m3,杨式模量为2.4×1010N/m2, 则 m＝ρD＝2300×0.2＝460kg/m2>200kg/m2， 故平均隔声量TL＝16lgm＋8 ＝16lg460＋8＝50.6dB 临界吻合频率：
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3.平均隔声量
➢ 隔声量是频率的函数，同一隔声结构，不同的频率 具有不同的隔声量。在工程应用中，通常将中心频 率为125至4000Hz的6个倍频程或100至3150Hz的16 个1/3倍频程的隔声量作算术平均，叫平均隔声量。
➢ 平均隔声量作为一种单值评价量，在工程设计应用 中，由于未考虑人耳听觉的频率特性以及隔声结构 的频率特性，因此尚不能确切地反映该隔声构件的 实际隔声效果。
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➢ 在劲度控制区，入射频率范围从0到第一共振
频率f0。在此区域，墙板壁面对声压的反应类 似于弹簧，其隔声量与墙板壁面的劲度成正比。 对于某一频率的声波，墙板壁面的劲度愈大， 隔声量愈大。对于同一板材，随着入射频率的 增加，其隔声量逐渐下降。