驻波管法测量吸声材料
驻波管法测吸声系数实验指导书
实验一驻波管法测量吸声材料垂直入射的吸声系数实验指导书一、实验目的掌握用阻抗管法（驻波比法）测量吸声材料的吸声系数、声阻抗率的原理及操作方法。
被测试件：海绵或腈纶毛毡二、实验要求1．了解阻抗管的结构原理及功能。
2．掌握AWA6122A驻波管测量吸声材料的吸声系数的程序。
3、实验过程和要求参照GB/T18696.1-2004《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第一部分：驻波比法》。
三、实验环境1．AWA6122A驻波管及测试软件2．被测材料：海绵样品或腈纶毛毡大管直径960㎜，小管直径300㎜。
3．信号输出：（1）频率范围：100Hz～10kHz，频率误差<0.1%，±0.33Hz。
（2）信号源输出电压：50mV～5000mV(RMS：均方根值)。
（3）频率点：按1/96倍频程可选。
4．幅度测量：（1）频率范围：0.02～20kHz，频响≤±0.2dB（以1kHz为基准）。
（2）幅度范围：35dB～+136dB。
（3）内置频率跟踪1/3倍频程带通滤波器。
5．使用环境：+10～+35℃，相对湿度小于70%。
6.电源：50Hz，220V±10%。
7.通用计算机及打印机8.声级校准器：四、实验内容1、实验装置整个实验系统由计算机、显示器、信号源、测量放大器、测试话筒等五部份组成。
机内自动进行线路校正，性能相当稳定。
能根据测量到的峰谷值计算吸声系数值，并能显示吸声系数值与频率刻度的坐标曲线。
仪器的输出信号的频率和幅度在规定范围内可自由设定。
数据和曲线可以打印输出。
驻波管装置如图1：L 管(大管测低频)：Ф96x1000 (mm) 频率范围：90Hz~2075HzS 管(小管测高频)：Ф30x350 (mm) 频率范围：1500Hz~6641Hz图1驻波管的结构及测量装置简图2、测量内容测量海绵样品腈纶毛毡的吸声系数。
3、实验原理吸声系数是描述吸声材料吸声本领的物理量，它被定义为：被吸声材料吸收的声能和入射声能之比，通常用符号a 表示。
实验三-混响室法吸声材料无规入射吸声系数的测量
实验三 混响室法吸声材料无规入射吸声系数的测量一、实验目的驻波管法测得的吸声系数仅反映了声波垂直入射到材料表面的声吸收，但实际使用中声波入射到材料表面的方向是随机的。
因此，通过此实验，我们要了解实际工程应用中常常采用的混响室法测量材料的无规入射吸声系数的方法。
二、实验原理声源在封闭空间启动后，就产生混响声，而在声源停止发声后，室内空间的混响声逐渐衰减，声压级衰减60dB 的时间定义为混响时间。
当房间的体积确定后，混响时间的长短与房间内的吸声能力有关。
根据这一关系，吸声材料或物体的无规入射吸声系数就可以通过在混响室内的混响时间的测量来进行。
在混响室中未安装吸声材料前，空室时的总的吸声量1A 表示为：111155.34VA mV c T =+ 在安装了面积为S 的吸声材料后，总的吸声量2A 可表示为：V m T c VA 222243.55+=式中：1A 、2A 为空室时和安装材料后室内总的吸声量，m 2；1T 、2T 为安装材料前后混响室的混响时间，s ；V 为混响室体积，m 3；1c 、2c 为安装材料前后测量时的声速，m/s ； 1m 、2m 为安装材料前后室内空气吸收衰减系数；如果两次测量的时间间隔比较短或室内温度及湿度相差较小，可近似认为c c c ==12，m m m ==12。
由此计算出被测试件的无规入射吸声系数s α为（其中S 为被测试件面积，m 2）：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=12113.55T T cSV s α三、实验仪器AWA6290A 型多通道噪声与振动频谱分析仪，AWA 吸声系数测量软件包，十二面发声体。
混响室应具有光滑坚硬的内壁，其无规入射吸声系数应尽量地小，壁面常用瓷砖、水磨石、大理石等材料。
混响室要具有良好的隔声和隔振性能。
按标准要求，混响室体积应大于200m 3。
四、实验步骤1.安装测试系统，测试空室混响时间。
2.将测试传声器放置在第一个测点，打开信号源并调整到所需测试的频率范围，调整功率放大器使得在室内获得足够声级。
驻波管法测量吸声材料
驻波管法测量吸声材料实验目的：通过本实验，掌握用驻波管法测量吸声材料法向吸声系数和法向声阻抗率的原理及操作方式。
实验原理：1，驻波管法测量吸声材料法向吸声系数的原理和方式吸声系数是描述吸声材料的吸收声能大小的物理量。
它概念为：吸声材料所吸收的声能和入射声能之比。
测量材料的吸声系数，一般采用驻波管法和混响室法，前者测量的是法向吸声系数，后者测量的屎无规入射的吸声系数。
用驻波管法测定吸声材料的法向吸声西系数，设备简单而费用低廉。
按照法向吸声系数又可以推算出均匀无规则入射条件下的吸声系数。
但驻波管法只适用于测量声学特性与材料尺寸无关的材料样品，多用于测量多孔材料，多孔板或，穿孔薄片结构的吸声特性。
声学测量用的驻波管结构，如图所示，主要部份是一根内壁滑腻而坚硬，界面均匀的管子，管子的结尾装有被测材料样品。
由扬声器向管中辐射的声波以平面波形式传播，理论上可以证明，为了在管中取得平面波，声波的波长要大于管子的内径而且知足要求：对于圆形管，直径d<λ;L<波长。
图驻波管结构测量装置包括以下几部份：1，驻波管，按照测试频率段不同，可选用不同内劲和不同长度的驻波管；2，可移动的刚性后盖，移动它可以调节吸声材料与刚性壁面间的距离；3，被测吸声材料4，探管式传输器，用来接收驻波管轴线上各点的声压；5，扬声器，向管中辐射声波，探管可以自由穿过其中心孔；6，传输器小车，推动它可使探管在驻波管内纵向移动；7，标尺，用来指示探管在驻波管中的位置。
平面波在材料表面被反射回来，于是在管中成立起驻波声场，从材料表面算起，管中出现声压极大与极小的交替散布。
利用可移动的探管传输器接收，在测试仪表上再读作声压极大与极小的声级差，即可以肯定垂直入射时的吸声系数αp虽然音频振荡器输给扬声器的是单频信号，但扬声器辐射处的声波并非必然是纯音，所以在接收端必需进行滤波，这样才能滤去没必要要的高次谐波分量。
由于要知足在管中传播的声波为平面波和其他测试条件，常有低，中和高频三种尺寸的驻波管，以适用于不同的频率范围。
驻波管法测吸声系数实验报告
驻波管法测吸声系数实验报告1.引言1.1 概述驻波管法测吸声系数实验是一种常用的方法，用于评估材料对声波的吸声性能。
随着现代科技的不断发展，噪音污染问题日益突出，吸声材料的研究和应用变得尤为重要。
驻波管法测吸声系数实验通过测量材料对声波的吸收能力，来评估材料的吸声性能，并为吸声材料的筛选、设计和应用提供有力的依据。
本实验报告旨在详细介绍驻波管法测吸声系数的原理和方法，并给出实验的具体步骤和过程。
在实验中，我们使用了驻波管法来测量吸声材料的吸声系数，首先通过建立一个封闭的管道系统，利用声源发出特定频率的声波，然后引入待测材料，通过测量管道的输入输出声压，计算出材料的吸声系数。
在实验过程中，我们还控制了声波的频率和角度，以获得更具代表性和准确性的测量结果。
通过本实验，我们可以了解材料对声波的吸收特性，并评估它们在不同频率下的吸声能力。
这对于吸声材料的研究和开发有着重要的意义。
同时，通过分析实验结果，我们可以进一步探讨实验的局限性，并提出改进的方向。
这将有助于提高驻波管法测吸声系数实验的精确性和可靠性，进一步推动吸声材料领域的发展和应用。
1.2 文章结构本篇实验报告将按照以下结构进行阐述：第一部分是引言部分，主要包含概述、文章结构和目的。
在概述中，将简要介绍驻波管法测吸声系数实验的背景和相关理论知识。
接着，文章结构部分将列举出本文内容的大纲和组织结构，以便读者了解全文的框架和内容安排。
最后，明确报告的目的，指出撰写报告的目标和意义。
第二部分是正文部分，主要分为两个小节。
第一个小节是驻波管法测吸声系数的原理和方法，将详细介绍该实验方法的基本原理和具体步骤。
这包括吸声系数的定义、计算公式、实验装置和测量原理等内容。
第二个小节是实验过程和步骤，将按照实验流程一步一步地描述实验的具体操作过程，包括准备工作、实验参数设置、数据采集和处理等内容。
第三部分是结论部分，包括实验结果分析和实验的局限性和改进方向。
通过对实验数据的分析和讨论，总结出相关结论，并对实验过程中存在的局限性和改进方向进行说明和建议。
实验二-驻波管法吸声材料垂直入射吸声系数的测量
实验二 驻波管法吸声材料垂直入射吸声系数的测量一、实验目的加深对垂直入射吸声系数的理解，了解人耳听觉的频率范围，获得对一些频率纯音的感性认识。
二、实验原理在驻波管中传播平面波的频率范围内，声波入射到管中，再从试件表面反射回来，入射波和反射波叠加后在管中形成驻波。
由此形成沿驻波管长度方向声压极大值与极小值的交替分布。
用试件的反射系数r 来表示声压极大值与极小值，可写成：max(1)r p p =+min(1)r pp =-根据吸声系数的定义，吸声系数与反射系数的关系可写成：21rα=-定义驻波比S 为：minmaxp p s =吸声系数可用驻波比表示为：()241ss α+=因此，只要确定声压极大和极小的比值，即可计算出吸声系数。
如果实际测得的是声压级的极大值和极小值，计两者之差为Lp ，则根据第二章中介绍的声压和声压级之间的关系，可由下式计算吸声系数：()()()200220410110Lp Lpα⨯+=三、实验仪器AWA6122型智能电声测试仪，AWA6122A驻波管测试软件，待测吸声材料。
四、实验步骤利用驻波管测试材料垂直入射吸声系数的步骤如下：a将固定驻波管的滑块移到最远处。
b移动仪器屏幕上的光标，到所要测量的频率第一个峰值处，缓慢移动固定驻波管的滑块，同时读取光标位置显示的声压级，将滑块停在声压级为一个极大值的位置。
此位置即为峰值位置，输入此时滑块所在位置的刻度。
c移动仪器屏幕上的光标，到所要测量的频率第一个谷值处，缓慢移动固定驻波管的滑块，同时读取光标位置显示的声压级，将滑块停在声压级为一个极小值的位置。
此位置即为谷值位置，输入此时滑块所在位置的刻度。
d移动仪器屏幕上的光标，到所要测量的频率第二个峰值位置、第二个谷值位置，或到所要测量的第三个峰值位置、第三个谷值位置、重复b，c条操作。
可以测量到第二个峰谷值和第三个峰谷值。
e重复a—d操作，可以测量到各个频率点的声压级峰谷值。
f注意事项：测过数据后，光标不要返回，驻波管的瞬时数据会覆盖原有记录数据；由于扬声器密封性能不是特别好，故标尺首尾数据不要记录，避免因漏声造成的测量误差。
驻波管法测定材料的吸声系数实验
特性。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：
α = Ea = Ei − Er = 1− r
Ei
Ei
式中Ei为入射声能，Ea为被材料或结构吸收的声能， Er为被
材料或结构反射的声能，r为反射系数。
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
式中Ei为入射声能，Ea为被材料或结构吸收的声能，Er为被材料 或结构反射的声能，r为反射系数。来自环境物理工程实验考核办法
应考核的综合素质点：
1) 对实验原理的理解掌握程度； 2) 实验仪器的使用及操作技能； 3) 实验报告撰写的规范性； 4) 对实验结果及分析讨论的针对性、科学性； 5) 实验中的应变、创新能力。
环境物理工程实验考核办法
成绩评定要素：
1) 实验准备15%； 2) 实验操作40%； 3) 实验报告45%。
基本性 实验
环境物理工程实验考核办法
序 实验名称 号
实验内容
实验 应运用的主要知识点 主要培养的技能点
性质
1) 室外不同功能区环境 1) 环境振动及其评
实 验 三
振动测量
环境振动 测量
2) 不同室内场所环境振 动测量
价量 2) 环境振动的影响 及危害
3) 环境振动的测定
1) 熟练掌握环境振 动的测量及评价方 法 2) 熟悉环境振动的 危害及控制方法
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
(2) 驻波管方法
驻波管为一根内壁光滑而坚硬的管子，管子的末端安 装吸声材料试件，试件可按使用要求紧贴末端刚性活 塞表面，也可留在空腔内。驻波管的另一端为由音频 (低频) 信号发生器通过扬声器向管内发出不同频率的 单频信号，相应频率的声波是平面声波。设入射声波 的声压为Pi，投射于材料时，必有相位相反的声波反 射指向声源，其反射声压为Pr，声波在管内多次来回 反射，即形成了驻波，管内出现了声压极大值Pmax和 极小值Pmin，通过探管可探测到声压极大值Pmax和极小 值Pmin，及离开材料表面的距离。
阻抗管法与驻波管法吸声系数测量的对比
阻抗管法与驻波管法吸声系数测量的对比材料吸声系数的测量方法有阻抗管法和驻波管法，驻波管法是比较经典的方法，整个系统所需要的设备基本相同（阻抗管/驻波管、功放、多通道采集器和PC机）。
由于两种测量设备的测量原理不同，这两种设备在实际运用中有很大不同。
原理不同。
阻抗管法原理：测试样品装在一只平直、刚性、气密的阻抗管的一端。
管中的平面声波由无规噪声声源产生。
在靠近样品的两个位置上测量声压，求得两个传声器信号的声传递函数，并通过此函数计算试件的法向入射复反射因素、法向入射吸声系数和声阻抗率。
前面这些量都是作为频率的函数确定的。
频率分辨率取决于采样频率和数字频率分析系统的测量记录长度。
有用的频率范围与阻抗管的横向尺寸或直径及两个传声器之间的间距有关。
不同尺寸或直径和间距组合，可得到不同的测量频率范围。
测量方法采用双传送器法（采用固定位置上的两个传声器做测量）。
驻波管法原理：管中声波传播的频率与管子横截面几何尺寸满足特定关系时，则只有沿管轴传播的平面波，平面波在材料表面反射回来，其结果是在管中建立了驻波声场，从材料表面算起管中出现了声压极大和极小的交替分布，利用可移动的探管传声器接收，在测试仪器上测出声压极大与极小的声级差（或极大值与极小值的比值）便可确定垂直入射吸声系数。
虽然音频信号源输给扬声器的是单频电信号，但扬声器发出的并不一定是纯音，所以在接收端必须进行滤波才能除去不必要的高次谐波分量。
由于要满足在管中传播的声波为平面波和必要的声压极大值、极小值数目，常设计有低、中、高频三种尺寸和长度的驻波管，分别适用于不同的频率范围。
测试软件不同。
阻抗管法的吸声测量软件为多通道分析软件的一个模块，使用时需要插入1/3OCT和FFT来测量各频点的硬面吸声系数，以及特定频点下的失真值，以便确保测量前管子的密封性良好。
50 Hz~1 kHz为大管间距140mm；200 Hz~1.6 kHz为大管间距70mm，500 Hz~6.3 kHz为小管间距20mm；当数据重叠时，500 Hz以下以大管为准，500~1.6 k取平均值，2k~6.3k以小管为准。
驻波管测试仪测量金属橡胶吸声性能误差分析
声波波长 。设声压反射系数 E = (N - 1) / (N + 1) ,
则材料表面的声阻抗计算式为
Za
=
1 1
+ -
Eexp (φj ) Eexp (φj )
ρ ·0
c0
S
(3)
式中
S
为
驻
波
管
横
截
面
积
,
ρ 0
c0
为空气特性阻抗。
设相位常数 β =ω/ c,则由式 ( 2)和式 ( 3)可得声阻
抗计算式为
摘 要 :驻波管测试仪是用于测量材料吸声性能的专用仪器 ,利用该仪器对金属橡胶吸声性能进行测量 ,使测 量结果满足金属橡胶吸声性能实验研究的精度要求 ,且便于材料实验结果的误差分析 ,需对驻波管测试仪进行检 测和调试 。借助于吸声性能参数的理论计算公式 ,分析了 AWA6122A 型驻波管测试仪的主要误差来源 ,分别检测 了各主要误差源的误差大小 ,确定了提高测量精度的方法 ,为金属橡胶吸声性能的实验研究提供基础 ,也为同类仪 器的检测提供了方法 。
收稿日期 : 2006208209 基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (50675042) 作者简介 :武国启 (1979 - ) ,男 ,黑龙江肇东市人 ,博士研究生 ,主要 研究方向为金属橡胶材料吸声降噪性能理论及应用研究 。
金属橡胶材料是一种均质的弹性多孔物质 ,是 用一定的工艺方法 ,将一定质量的 、拉伸开的 、螺旋 状态的金属丝有序或无序的排放在冲压或碾压模具 中 ,然后用冷冲压方法而成型的 [ 2 ] 。金属橡胶产品 在阻尼减振 、隔振 、密封 、节流等方面都有广泛的应 用 [ 3, 4, 5 ] 。金属橡胶材料由表及里都具有大量的互 相贯通的微孔和缝隙 ,也具有透气性 ,符合多孔性吸 声材料特征 ,属于多孔吸声材料 。由于金属橡胶具 有吸声频带较宽 、工作温度范围大 、强度高 、抗腐蚀 、 吸湿性小等特点 [ 6 ] ,在吸声降噪工程中具有很好的 实用价值和发展前景 。
阻抗管工作原理和使用-测量吸声系数和传声损失
实验：驻波管法吸声系数测定20110922
多孔吸声材料的吸声特性曲线
多孔吸声材料的吸声特性曲线总的变化趋势是 吸声系数随频率的增加而增大，在高频段出现 不同程度的起伏，随着频率的升高，起伏逐步 减小，最终趋向于一个缓慢变化的数值。
典型的多孔吸声材料的频谱特性曲线
共振频率f 处出现第一个共振吸收峰a 共振频率 r处出现第一个共振吸收峰 r； a r 以上时， 在fr以上时，吸声系数在峰值与谷值之间 am 的范围内起伏变化， 的范围内起伏变化，即aa≤a≤ar； 随着频率的升高， 随着频率的升高，起伏变化的幅值逐渐 aa 减小， 减小，趋向于一个随频率变化不明显的 数值a 数值 m
测试试件要求
试件要牢固地固定在驻波管试件段内; 试件表面要平整; 应使试件背面与底板间的空气层保持给定的厚 度，但不应受挤压而变形; 如有缝隙;应采用适当的密封措施。
测量方法
将被测样品置于驻波管的一端，用声频信号发声 器带动扬声器， 从驻波管的另一端向管内辐射平面波，声波以垂 直的方式入射到材料表面，部分被吸收，部分被 反射。 反射的平面波与入射波相叠加产生驻波，波腹处 的声压为极大值，波节处的声压为极小值。 利用探管可以测出声压的极大pmax和pmin。两者之 比pmax/pmin=n
∆f
•这表明多孔吸声材料不存在吸声 上限的频率，因而比共振吸声结 构有更好的高频吸声性能。 •从实用角度，通常用第一共振频 率fr 对应的吸声系数ar 、高频吸声 系数am、下半频带宽∆f来描述多孔 材料的吸声性能。
fr
fa
测试频率的上、下限由下列公式计算
3.83c πD（圆管） f上 < c （方管） D c f下 > 2l l管长， m D圆管直径或方管边长， m
声源系统
驻波管法分析吸附层对材料吸声性能的影响【开题报告】
开题报告海洋科学驻波管法分析吸附层对材料吸声性能的影响综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义国内外吸声材料的研究动态：按吸声机理的差异，吸声体可分为多孔吸声材料和共振吸声结构两大类。
我国目前研究和生产的这类材料可分为这几大类：（1）有机纤维材料。
它是指使用棉、麻等植物纤维及木质纤维制品来吸声的。
其优点是成本较其它材料低，然而它的防火、防蛀和防潮性能差，受安装条件、使用环境、不安全等各种因素的限制而使得该类材料逐渐退出市场。
（2）无机纤维材料。
这种材料是继有机纤维材料的各种缺点后进行试验而发展起来的一种新吸声材料。
主要有玻璃丝、玻璃棉、岩棉和矿渣棉及其制品。
中国科学院声学研究所的刘克和北京市劳动保护科学研究所的丁辉便对此方面进行了研。
华南理工大学的粥曦亚和凡就从各方面分析了无机纤维材料的优点，比如像矿渣棉耐[1]究[2]波高温、导热系数小、防火；超细玻璃棉具有不燃、耐蚀、抗冻、隔热等优点。
可是其也有许多不足之处，例如在施工安装的过程中容易折断形成粉尘散逸而污染环境、体积大，不利于运输等。
因此之后便又出现了另一种被称作第二代智能泡沫具有很好的吸声性能的吸声材料。
（3）泡沫材料。
它包括泡沫塑料和泡沫玻璃。
这类材料同样具有密度小、导热系数小、材质柔软等优点。
其缺点是易老化，耐火性差。
（4）吸声金属材料。
这种材料包括金属纤维材料和多孔泡沫金属材料。
如早前的泡沫铝，山东工程学院的赵增典，张勇，苗汇静就对这方面进行过研。
他们对低压渗流制备方[3]究法进行了改进, 并对制备的样品用驻波管法进行了吸声系数的测定。
结果显示, 样品随孔径的减小、空隙率增大的情况下, 综合吸声系数呈现增大的趋势。
而且泡沫铝不仅在高频区保持了良好的吸声性能,而且在中频、低频区也具有较好的吸声性能，是一种性能优异的吸声材料。
泡沫铝与常用的玻璃棉、石棉等材料相比还具有抗老化性好、耐热性好，适宜的强度，遇火不挥发有毒或有害气体，不吸湿等特点，因此，有着广阔的应有前景。
驻波管法测定材料的吸声系数实验
样品参数：直径95mm，厚1cm。 驻波峰值、谷值测定数据见表1。 材料二：镀锌钢板共振穿孔板吸声材料。 样品参数：直径100mm，板厚1cm，腔深5cm，穿孔率 1.37%，孔径1.2mm，孔距7mm。 驻波峰值、谷值测定数据见表2。
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 1 材料一数据记录
频率
751 942
110.2 85.8
796 941
average
峰
谷
121.9 80.2
--
--
131.3 91.9
--
--
126.8* 92.85
--
--
127.0 95.7
--
--
110.2 85.3
--
--
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 1 材料一数据记录 (续)
频率
800Hz 1234mV 900Hz 3456mV 1000Hz 1000mV 1400Hz 2000mV 2000Hz 2500mV
基本性 实验
环境物理工程实验考核办法
序 实验名称 号
实验内容
实验 应运用的主要知识点 主要培养的技能点
性质
1) 室外不同功能区环境 1) 环境振动及其评
驻波管法测吸声系数原理
驻波管法测吸声系数原理驻波管法是一种常用的测量材料吸声性能的方法，通过测量声波在驻波管内的传播特性，可以得到材料的吸声系数。
本文将介绍驻波管法测吸声系数的原理和步骤。
一、驻波管法测吸声系数原理驻波管法是基于驻波现象的原理。
当声波在管道内传播时，会发生反射和干涉现象，形成驻波。
根据驻波的特性，可以推导出声波在管道内的传播速度和波长与管道尺寸和驻波频率之间的关系。
而材料的吸声性能可以通过测量驻波管内声波传播的特性来间接推导出来。
二、驻波管法测吸声系数步骤1. 准备实验设备和样品：首先需要准备一个驻波管和待测样品。
驻波管一般是由两个平行的板组成，板之间有一定的间隙。
样品可以是声学吸声材料或其他具有吸声特性的材料。
2. 设置实验参数：根据实际需要，设置驻波管的尺寸和驻波频率。
驻波频率可以通过改变驻波管的长度或调节声源频率来实现。
3. 测量驻波管内的声压分布：在驻波管内，将声源放置在一个固定位置，并测量不同位置处的声压值。
可以使用声压传感器或麦克风来进行测量。
记录下不同位置处的声压值。
4. 计算吸声系数：根据测得的声压值，可以计算出驻波管内的声压级。
然后，通过比较驻波管内的声压级和驻波管外的声压级，可以计算出样品的吸声系数。
吸声系数是指材料吸收声波能力的大小，一般用0到1之间的值表示，数值越大表示吸声性能越好。
5. 数据处理和分析：根据实验测得的数据，进行数据处理和分析。
可以绘制出声压级与频率的关系曲线，通过曲线的特征来评估材料的吸声性能。
三、驻波管法测吸声系数的优缺点驻波管法测吸声系数具有以下优点：1.方法简单：只需要准备简单的实验设备和样品，操作相对容易。
2.结果准确：根据声压测量的数据，可以准确计算出吸声系数，反映材料的吸声性能。
3.灵活性高：可以根据实际需要调节驻波管的尺寸和频率，适用于不同材料和频率范围的测量。
然而，驻波管法也存在一些缺点：1.仅适用于低频范围：由于驻波管的尺寸限制，驻波管法主要适用于低频范围的测量，对于高频范围的测量效果较差。
驻波管法测定吸声材料的吸声系数1
驻波管法测定吸声材料的吸声系数【实验目的】 （1）了解人耳听觉得频率范围，获得对一些频率纯音得感性认识。
（2）加深对垂直入射吸声系数得理解，熟悉驻波管法是测定材料的吸声系数的 方法。
【实验原理】测量装置1 测试车2 导轨3 声源箱4 驻波管(分低、高频两种)测量原理 驻波管为一金属（塑料）直管，它的一端可以用夹具安装试件，另一端接好 扬声器，声频讯号由声频发生器产生，经放大器进行放大，由扬声器发出单频声 波，声波在驻波管内传播，由于管径较小，与音频声波的波长相比，可近似将声 波面看作为平面入射波，沿管内直线传播；当入射到试件后，进行反射，由于反 射波与入射波传递的方向和相位相反，声压产生叠加，干涉而形成驻波，并在管 内某个位置上形成声压极大值 Pmax( N / m 2 )， 和声压极较小值 Pmin， t 其间距为 l／4 波长。
α = 1 − γ = 1 − Er E 0式中： α —————吸声系数γ —————反射系数Eo—————入射声能(W) Er—————反射声能(W)令 Pmax / Pmin = n称为驻波比………………(1) (2)故有： α = 4n / (n + 1)2 ……………………一般频谱分析仪或声级计，测试的标称值是声压级，而不是声压 P 值，根据 声压和声压级的关系，吸声系数可如下计算。
∆L = L max − L min = 20 lg P max/ Φ 0 − 20 lg P min/ Φ 0 = 20 lg na= 4*10 (1 + 10LP 20LP…………………………………(3)20 2)【测量方法 测量方法】 测量方法 (1) (2) 电路接线正确后，信号发生器等电子仪器电源接通。
将试件按照要求装在试件筒内，并用凡士林将试件与筒壁接触处的缝隙填 塞，使之严密，然后再用夹具将试件筒固定在驻波管上。
(3) 调节声频发生器的频率，依次发出 200、250、315、400、500、630、800、 1000、1250、1600、2000Hz 不同的声频。
驻波管法吸声系数与声阻抗率测量
驻波管法吸声系数与声阻抗率测量第一章总则第１．０．１条为了统一驻波管测量，便于测量数据的相互比较，特制订本规范。
第１．０．２条本规范适用于吸收空气声的吸声材料和吸声构件。
采用驻波管测量法向入射时的吸声系数和法向声阻抗率。
第二章测量基本设备第一节测量装置第２．１．１条驻波管测量的设备，应由驻波管、声源系统、探测器及输出指示装置等部分所组成，如图２．１．１所示。
第２．１．２条待测试件和声源装置应分别置于驻波管的两端。
试件表面应与驻波管轴线互相垂直。
第二节驻波管第２．２．１条驻波管管内的横截面，一般应采用圆形或正方形。
截面面积应均匀，其偏差不应大于０．２％。
第２．２．２条驻波管的管壁，应以密实而且刚硬的材料制成。
管壁的内表面应平滑，且无微细缝隙。
第２．２．３条驻波管可划分为两段：一为试件段，供装置试件用；另一为测试段，为驻波管主体。
两段的横截面和壁厚必须完全相同，且应同轴连接。
如试件段与驻波管主体为整体结构，管壁上供装卸试件用的通道，必须采用厚实的盖板予以严密封闭；盖板应良好固定，其隔声性能应优于或接近管壁的隔声性能。
如试件段为筒式可装卸结构，开口端的端面必须平整，且能与驻波管的主体严密结合。
闭口端的底板，应以１０毫米以上的厚实材料制成，底板与侧壁间应紧配，并应能在试件筒内平滑移动，试件筒与驻波管主体间应相对固定，管道连接部位的外侧应另加套管严密封闭。
试件典型装置的要求，可按附录一执行。
第２．２．４条驻波管长度与圆截面内径或方截面边长的比值，宜在１０～１５范围内。
第２．２．５条驻波管应安装在地面或台架上。
采用可装卸的试件筒时，试件筒应另加支承装置。
第三节声源系统第２．３．１条声源系统，应由声频信号发生器、功率放大器、扬声器等部分组成。
第２．３．２条扬声器应装置在与驻波管相连通的箱体内。
箱体的壁面，应用厚实材料制成；壁面与扬声器间，应衬垫隔振材料；箱体内，应充填吸声材料。
第２．３．３条扬声器箱可直接装置在驻波管的末端，也可装在４５°或９０°弯头上。
阻抗管工作原理和使用-测量吸声系数和传声损失
水声材料驻波管测量方法
水声材料驻波管测量方法驻波管法是一种测量水声材料声速和衰减系数的经典方法。
该方法利用水声波在管内形成驻波的原理，通过测量驻波的共振频率和衰减速率，即可求得材料的声速和衰减系数。
实验装置驻波管法测量装置主要包括以下部件：驻波管：一根两端封闭的圆柱形管，管内填充水或其他流体。
管壁制成水声材料样品，其厚度应远小于管的长度。
声源：产生宽频声波的换能器，置于驻波管的一端。
接收器：测量驻波声压的传声器，沿驻波管长度移动。
数据采集系统：记录接收器输出信号的计算机或数据采集器。
测量过程驻波管法测量过程分为以下步骤：系统校准：在未装入水声材料样品的情况下，对驻波管进行校准，以消除管道和换能器的影响。
驻波测量：将水声材料样品装入驻波管，驱动声源发射宽频声波。
接收器沿驻波管长度移动，测量驻波声压。
数据处理：分析接收器输出信号，提取驻波的共振频率和衰减速率。
数据分析根据驻波测量数据，可计算水声材料的声速和衰减系数：声速：驻波的共振频率与驻波管长度成正比，因此可根据共振频率计算材料的声速。
衰减系数：驻波沿管长的衰减速率与材料的衰减系数成正比，可根据衰减速率计算材料的衰减系数。
优点和缺点驻波管法具有以下优点：精度高：测量精度可达 1% 或更高。
适应性强：可测量不同厚度、形状和密度的水声材料。
成本低：装置相对简单，成本较低。
驻波管法的主要缺点是：频率范围受限：测量频率范围受驻波管长度限制。
材料样品要求：材料样品必须足够薄，以避免多次反射。
适用于均匀材料：该方法假设水声材料均匀且各向同性。
驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范
第25. 输出的指示装置,一般应由信号. 条 接收信s自探测器馈送至输出指示装I的 N
电缆,必须采用屏蔽 电缆
I试作段为简式可装卸结构,7 1端的端面必须平整, I I 11 - F能与引波管的主体严密结合.闭口端的底板.应以1毫米 I 0 以卜 ' 的1实材料制成.底板与侧壁间应紧配,井应能在i体 , ' t
筒内平i移劝.i件简与 n A 驻波管主休间应相对(定,芳道连 d
接部位的外侧应 另加套管严密封闭.试件典烈装 R的要求 可按附录 执 行
第 253 .. 条 在侧试期间,信号放大器的工作状态,应 保持稳定.同 一 次测量中,放大器增益的漂移 不应大十 . 02 分贝.在正常 I 作状态,放大器的失弃度,不应 人十 % 3 第 254 条 衰减器应能连续地或分档地改变信号的相
第 322 条 侧量时如直接读出的是声压极大值 i .. 极小 谊间声压级之差,则吸声系数可根据下式计算
(3 2 2) .. a 二万 石厂U 走吕 茂中 L - 声压极大值与极小值间声压级之差 ( 贝 ) 分 条 驻波比或其倒数,声压级差与吸声系敌, 第 323 .
等) :也可 借助经标定的衰减器,改变接收信号的强弱,使
对强弱.分档的衰减器,应预 先标定,其侧 缝的堆确度.应
优 于 . 分 贝. 02
第 224 . 条 驻波竹 长度与I截面内径或方截面边长的 % 9
比伙,' 改存I 一1范围内 . 1 7 ,
筑255 滤波器对偏离中心颇 率为一倍 频 程 的领 .. 条
率,衰减量应增 大 0 3分贝以上.当探测器在驻波管内声压级
号文的 要求,由全 学标准化技术 国声 委员 会委托同济大 学负
责编制的.
驻波管材料吸声系数测试
五、实验内容
每组同学任选一种常用材料测试各频率的 吸声系数测试。 如：玻璃棉、石膏板等
同一种材料增加30mm空气层再进行各频率 吸声系数测试。
六、实验结果分析
1、根据测试声压级极大值Lpmax、声压级级小 值，按照公式计算125～4000Hz频率范围里的吸声 系数。
2、绘制125 ～ 4000Hz吸声系数频率特性曲线。
n lg 1 Lp 20
3、吸声系数计算公式 0 4n
1 n2
0 材料吸声系数
三、实验设备
四、实验步骤
1）准备好声源及接收设备，检查各仪器设备的接线是 否正确，并使声频讯号发生器等电子设备接通电源，预 热1试件与筒 壁接触处的缝隙进行密封，然后用夹具将试件筒固定在 驻波管顶盖中。
驻波管法材料吸声系数测试
通过测试不同材料或同一种材料的不同构 造比较吸声系数与材料及构造间的相互 关系； 了解驻波管吸声系数测量方法、及仪器使用基 本知识；加强对材料构造吸声性能认识。
前言
材料吸声系数是建筑师在厅堂设计时，必须选 择的重要参数之一。它是怎样测量得到?我们选 择的原则是什么？
材料吸声系数测试有二种方法，其一是驻波管 法，主要研究声能垂直入射时的吸声频率特性。 另一种是混响室法，研究材料在无规入射时的材 料的吸声频率特性。由于驻波管法测试仪器操作 相对简单，我们在此主要介绍驻波管法材料吸声 系数测试。
厅堂使用设计实例一
厅堂使用设计实例二
厅堂使用实例三
厅堂设计实例四
一、实验目的
1、通过实验掌握驻波产生原理； 2、理解吸声系数与材料构造间的相互关系； 3、了解测量方法、仪器使用等基本知识； 4、比较不同材料吸声系数变化规律； 5、加强对建筑材料构造吸声性能认识。
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驻波管法测量吸声材料
驻波管法测量吸声材料
驻波管法测量吸声材料
实验目的：
通过本实验，掌握用驻波管法测量吸声材料法向吸声系数和法向声阻抗率的原理及操作方法。
实验原理：
1， 驻波管法测量吸声材料法向吸声系数的原理和方法
吸声系数是描述吸声材料的吸收声能大小的物理量。
它定义为：吸声材料所吸收的声能和入射声能之比。
测量材料的吸声系数，一般采用驻波管法和混响室法，前者测量的是法向吸声系数，后者测量的屎无规入射的吸声系数。
用驻波管法测定吸声材料的法向吸声西系数，设备简单而费用低廉。
根据法向吸声系数又可以推算出均匀无规则入射条件下的吸声系数。
但驻波管法只适用于测量声学特性与材料尺寸无关的材料样品，多用于测量多孔材料，多孔板或，穿孔薄片结构的吸声特性。
声学测量用的驻波管结构，如图1.1所示，主要部分是一根内壁光滑而坚硬，界面均匀的管子，管子的末端装有被测材料样品。
由扬声器向管中辐射的声波以平面波形式传播，理论上可以证明，为了在管中获得平面波，声波的波长要大于管子的内径并且满足要求：对于圆形管，直径d<0.586λ;对于矩形管，长边的边长L<0.5λ，其
刚性后盖 试件 驻波管 传输器小车
探管
拍窄带滤波
传声
|p|
r λ/2x
图1.1 驻波管结构
测量装置包括以下几部分：1，驻波管，根据测试频率段不同，可选用不同内劲和不同长度的驻波管；2，可移动的刚性后盖，移动它可以调节吸声材料与刚性壁面间的距离；3，被测吸声材料4，探管式传输器，用来接收驻波管轴线上各点的声压；5，扬声器，向管中辐射声波，探管可以自由穿过其中心孔；6，传输器小车，推动它可使探管在驻波管内纵向移动；7，标尺，用来指示探管在驻波管中的位置。
平面波在材料表面被反射回来，于是在管中建立起驻波声场，从材料表面算起，管中出现声压极大与极小的交替分布。
利用可移动的探管传输器接收，在测试仪表上再读出声压极大与极小的声级差，便可以确定垂直入射时的吸声系数αp
虽然音频振荡器输给扬声器的是单频信号，但扬声器辐射处的声波并不一定是纯音，所以在接收端必须进行滤波，这样才能滤去不必要的高次谐波分量。
由于要满足在管中传播的声波为平面波和其他测试条件，常有低，中和高频三种尺寸的驻波管，以适用于不同的频率范围。
如前所述，当平面波从试件表面反射回来时，在管中便形成驻波。
入射平面波可视为一列沿正向进入参考平面的入射波，记其声压为P i于是P i可以写成
P i=P0exp[i(ωt+kx)](1.1)
式中k=ω/C0=2π/λ是平面波的波数，C0为空气中的声速，λ为波长，ω为圆频率。
设材料的反射系数为R，则反射波声压P r为
P r=RP0exp[i(ωt−kx)]
(1.2)
引入相位角
ϑ=kx =2πλx (1.3)
式（1.1）表明，当探管端部由材料表面逐步离开时，ϑ由零变为正值，并且与x 成正比，每移过一个波长的距离，ϑ就增加2π将式（1.3）代入式（1.1）和（1.2）并略去时间因子exp(i ωt )项，则管内任意一点处的总声压为
P=P i +P r =p 0[exp (iϑ)+Rexp(−iϑ)] (1.4)
反射系数R=|R|exp(i δ)一般是复数，|R|是反射系数的模，它通常小于1，δ是反射系数的相位角。
从式（1.4）知，当
ϑ
=nπ+δ2 (n=0,1,2,……)
声压出现极大值，即
|P max |=P 0(1+|R|)
当
ϑ
=(n +12)π+δ2 (n=0,1,2…..) 声压出现极小值，即
|P min |=P 0(1−|R|)
法向入射吸声系数定义为
αp
=1−|r|2 若定义驻波比
S=|P min /P max |
则
S=
1−|R|1+|R|=1−√1−α1+1+α (1.11) 最后得到
αp
=4S (1+S)2
(1.12)
由式（1.12）得知，只要测得驻波比S,就可以求出法向入射吸声系数。
如果驻波比S 以分贝（dB）为单位，即实际测量的是声压极大值和极小值的声压级差L，于是
L=-20lgS
这时
αp=4x10L/20
(1+10L/20)2
上两式中S，L和αp三个参数等价，测定其中一个，就可以求出其它两个。
利用驻波管测定吸声材料法向入射吸声系数αp的方法如下
1，调整振荡器的频率到希望的数值；
2，调整振荡器输出以得到适宜的声信号；
3，将接收滤波器的中心频率对准声信号频率；
4，将探管端部移至试件表面处，再慢慢离开，观察测量放大器上的电压表指示，找到一个声压吉极大值。
然后改变测量放大器增益，使表头指针偏转到满意刻
度。
再移动传声器小车，细心地找出相邻的第一个极小值，据此算出S和L，即得到αp值。
有些测量仪器中，如传声放大器，频率分析仪等设备有“电位器输入”插孔，传声器接收信号由此输入。
从专用的电压表刻度盘上可直接读出吸声系数αp的值。
具体方法请参阅有关放大器的使用说明书。
实验仪器：
1，音频信号发生器；2，滤波器；3，FDC-2传声放大器；4，驻波管。
实验内容：
1，对测试装置性能的检验
对整个装置简单而又全面的检验方法，是在管端用声刚性面作为封闭面时，测
定p max/p min比值，这个比值在测量的频段内至少是100，亦即声压级差不多低于40dB。
2，法向吸声系数αp的测试
吸声材料样品可选用玻璃棉和穿孔板。
安装穿孔板时，刚性后盖板与吸声穿孔
板之间要有一定的距离。
测试频率按1/3倍频程进行，其频率为
200,250,315,400,500,630,800,1000,1250,1600Hz。
测定结果用曲线表
示，横坐标表示频率，纵坐标表示αp。
相邻两个测点的αp值用直线连接。
问题与讨论：
1，本实验的测量频率范围与驻波管的长度和管径的关系如何？
答：为了在管中获得平面波，声波的波长要大于管子的内径并且满足要求：对于圆形管，直径d<0.586λ;对于矩形管，长边的边长L<0.5λ，其中λ为声波
的波长。
频率范围为200---1600Hz
2，本实验中为什么要用滤波器？
答：虽然音频振荡器输给扬声器的是单频信号，但扬声器辐射处的声波并不一
定是纯音，所以在接收端必须进行滤波，这样才能滤去不必要的高次谐波分量。
3，玻璃棉和穿孔板的声吸收各有什么特点？
答：穿孔板在1000Hz处声吸收系数突然增大，玻璃棉的声吸收系数在1000Hz 后逐渐减小。