第八章隔声技术
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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
.
8.1.2 隔声结构的类型
隔声墙 隔声罩 隔声间 隔声屏障
.
一、声波透过单层匀质构件的传播
入射声波和质点速度方程分别为：
Ⅰ
a Ⅱ bⅠ
p iP i cot sk1x
pi pr
p 2i
p 2r
pt
ui
Pi
1c1
co st k1x
.
1.质量定律
物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积的质量的对数成正
比； 声波的频率越高，隔声量越高。
将ρ1c1=400代入：
T L 2l0 m g 2l0 g f 4.5 2 垂直入射
.
质量定律
共振基频
临界吻合频率
.
1.质量定律
无规入射时，经验公式：
T L 1.5 8 lg m4 f .5 7
ρ1c1
ρ2c2
o
c ρ1c1
D
空气反射声波和质点速度方程分别为：
p r P rco t s k 1 xur P 1cr1co stk1x
.
在固体媒质Ⅱ中的透射波及反射波的声压和质点 速度分别为：
p 2 i P 2 ico t s k 2 x
u2i P22ci2costk2x
p 2 r P 2 rco t s k 2 x
u2r
P2r
2c2
costk2x
.
声波透过隔层后在另一侧的声压和质点速度为：
ptP tcot sk1xut
Pt
1c1
costk1x
由x=0处界面上的声压连续和法向质点速度连 续条件可得到：
P i P r P 2i P 2r
.
Pi
1c1
P 1cr1
P 22ci2
P22cr2
由x=D处的声压连续和法向质点速度连续条件得：
.
1.透声系数:
定义：
材料透射的声能与入射到材料上的总声能的 比值。透射系数越小，表示透声性能越差， 隔声性能越好。
Wt Wi
It Ii
p
2 t
p
2 i
.
2.隔声量（透射损失、传声损失）
a.表示方法：
TL10lg1(dB)
TL10lgIi 10lgWi 20lgpi
It
Wt
pt
b.平均隔声量：在工程应用中，通常将中心频率为125
.
临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。可表示为：
fc 2sc2i2n
12(12)
ED 2
近似为：σ≈0.3 (1-σ2) ≈1
fc2c2D
120.55c6 2
E
D
E
D墙厚度 c声速 E杨氏模量 ρ墙密度
σ泊松比,横向应变与纵向应变之比
.
问题
要使隔声量大，选择什么样的墙？ 密度？厚度？
场入射隔声量的经验公式：
T L2l0g mf4.5 7 0~80度
平均隔声量的经验公式： 主要入射频率100~3200Hz
TL1.5 3lg m1(4 m20 k0 g /m 2)
TL1l6g m8(m2
0 k0 g /m 2)
.
2.吻合效应
吻合效应：因入 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。
环境噪声控制工程
.
源自文库
Chapter 8 隔声技术
8.1 概述 8.2 隔声结构 8.3 隔声装置 8.4 隔声设计
.
8.1 概述
8.1.1 表示材料隔声性能的物理量 8.1.2 隔声结构的类型 8.1.3 隔声原理
.
8.1.1 表示材料隔声性能的量
1.透声系数 2.隔声量 3.隔声指数 4.插入损失
共振基频
临界吻合频率
.
8.2.2 双层隔声墙
.
1.隔声特性
.
1.隔声特性
a—双层墙无吸声材料 b--双层墙有少量吸声材 料 c—双层墙铺满吸声材料 d—双层墙 e– 单层墙
I
4
4co2sk2D21cc12 21cc122si2nk2D
.
如果D<<λ，即k2D <<1，则sink2D≈k2D，cosk2D≈1，
有由于ρ1c1 << ρ2c2，上式可简化为：
I
4
2
4
2c2 1c1
k2 D
令m＝ρ2D为固体媒质的面密度，公斤/米2，则 有：
I
1
1
m 2 1c1
2
至4000 Hz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
.
3.隔声指数（Ia）
1测得隔声结构的隔声量的 频率特性曲线
2与参考折线比较，满足下 列两个条件的最高一条折 线的号数即为隔声指数值。
任何1/3倍频程上，曲线低 于参考折线的数值不能大 于8分贝；
特殊的共振效应 固体介质既有纵
向的弹性压缩, 又有横向的弹性 切变
.
如果一声波以一定角度θ投射到构件上时，若发生吻合效 应，则有：
b
sin
或
b
λb为薄板自由弯曲波长
当 b时,相应得频率fc0
是产生吻合效应最低频得率
1）当入射波频率高于λb对应的频率时，均有其相应 的吻合角度产生吻合效应；
2）当入射波频率低于λb对应的频率时，即相应的波 长λ大于自由弯曲波长λb时，由于sinθ值不可能大 于1，便不会产生吻合效应。
全部16个1/3倍频程上，曲 线低于参考折线的差值之 和不能大于32分贝。
.
4. 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 L W 1L W 2 1l0 g W W 1 0 1l0 g W W 0 2 1l0 g W W 1 2
P 2 i c t o k 2 D P 2 s r c t o k 2 D P t s c t o k 1 D
P 2 2 c t2 co t k s 2 D P 2 2 c r 2 co t k s 2 D P 1 c t1 co t k s 1 D
将以上4个等式联立求解，得到：
.
所以该固体媒质的隔声量为：
TL10lg1I 10lg12M 1c12
这即是隔声中常用的“质量定律”。公式表明：隔 声量与墙体质量和声音频率有关。
.
8.1.3 隔声原理
1.质量定律： 声波垂直入射时，在一系 列假设的条件下：
TL10lg1(f1m c1 )2 可近似为：
TL10lgf1cm 1220lgf1cm 1
.
答案
根据质量作用定律应选密度大，厚度大，这 样一来，面密度就大
但是，厚度大，吻合频率会降的很低，不利 于隔声
密度大要考虑是否声速是否也大
.
2.吻合效应
共振基频
临界吻合频率
.
8.2 隔声结构
8.2.1 单层匀质隔声墙 8.2.2 双层隔声墙 8.2.3 复合隔声结构
.
8.2.1单层匀质隔声墙
.
8.1.2 隔声结构的类型
隔声墙 隔声罩 隔声间 隔声屏障
.
一、声波透过单层匀质构件的传播
入射声波和质点速度方程分别为：
Ⅰ
a Ⅱ bⅠ
p iP i cot sk1x
pi pr
p 2i
p 2r
pt
ui
Pi
1c1
co st k1x
.
1.质量定律
物理意义： 单层墙的隔声量与其单位面积的质量的对数成正
比； 声波的频率越高，隔声量越高。
将ρ1c1=400代入：
T L 2l0 m g 2l0 g f 4.5 2 垂直入射
.
质量定律
共振基频
临界吻合频率
.
1.质量定律
无规入射时，经验公式：
T L 1.5 8 lg m4 f .5 7
ρ1c1
ρ2c2
o
c ρ1c1
D
空气反射声波和质点速度方程分别为：
p r P rco t s k 1 xur P 1cr1co stk1x
.
在固体媒质Ⅱ中的透射波及反射波的声压和质点 速度分别为：
p 2 i P 2 ico t s k 2 x
u2i P22ci2costk2x
p 2 r P 2 rco t s k 2 x
u2r
P2r
2c2
costk2x
.
声波透过隔层后在另一侧的声压和质点速度为：
ptP tcot sk1xut
Pt
1c1
costk1x
由x=0处界面上的声压连续和法向质点速度连 续条件可得到：
P i P r P 2i P 2r
.
Pi
1c1
P 1cr1
P 22ci2
P22cr2
由x=D处的声压连续和法向质点速度连续条件得：
.
1.透声系数:
定义：
材料透射的声能与入射到材料上的总声能的 比值。透射系数越小，表示透声性能越差， 隔声性能越好。
Wt Wi
It Ii
p
2 t
p
2 i
.
2.隔声量（透射损失、传声损失）
a.表示方法：
TL10lg1(dB)
TL10lgIi 10lgWi 20lgpi
It
Wt
pt
b.平均隔声量：在工程应用中，通常将中心频率为125
.
临界吻合频率：能产生吻合效应的最低入射频率。可表示为：
fc 2sc2i2n
12(12)
ED 2
近似为：σ≈0.3 (1-σ2) ≈1
fc2c2D
120.55c6 2
E
D
E
D墙厚度 c声速 E杨氏模量 ρ墙密度
σ泊松比,横向应变与纵向应变之比
.
问题
要使隔声量大，选择什么样的墙？ 密度？厚度？
场入射隔声量的经验公式：
T L2l0g mf4.5 7 0~80度
平均隔声量的经验公式： 主要入射频率100~3200Hz
TL1.5 3lg m1(4 m20 k0 g /m 2)
TL1l6g m8(m2
0 k0 g /m 2)
.
2.吻合效应
吻合效应：因入 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。
环境噪声控制工程
.
源自文库
Chapter 8 隔声技术
8.1 概述 8.2 隔声结构 8.3 隔声装置 8.4 隔声设计
.
8.1 概述
8.1.1 表示材料隔声性能的物理量 8.1.2 隔声结构的类型 8.1.3 隔声原理
.
8.1.1 表示材料隔声性能的量
1.透声系数 2.隔声量 3.隔声指数 4.插入损失
共振基频
临界吻合频率
.
8.2.2 双层隔声墙
.
1.隔声特性
.
1.隔声特性
a—双层墙无吸声材料 b--双层墙有少量吸声材 料 c—双层墙铺满吸声材料 d—双层墙 e– 单层墙
I
4
4co2sk2D21cc12 21cc122si2nk2D
.
如果D<<λ，即k2D <<1，则sink2D≈k2D，cosk2D≈1，
有由于ρ1c1 << ρ2c2，上式可简化为：
I
4
2
4
2c2 1c1
k2 D
令m＝ρ2D为固体媒质的面密度，公斤/米2，则 有：
I
1
1
m 2 1c1
2
至4000 Hz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
.
3.隔声指数（Ia）
1测得隔声结构的隔声量的 频率特性曲线
2与参考折线比较，满足下 列两个条件的最高一条折 线的号数即为隔声指数值。
任何1/3倍频程上，曲线低 于参考折线的数值不能大 于8分贝；
特殊的共振效应 固体介质既有纵
向的弹性压缩, 又有横向的弹性 切变
.
如果一声波以一定角度θ投射到构件上时，若发生吻合效 应，则有：
b
sin
或
b
λb为薄板自由弯曲波长
当 b时,相应得频率fc0
是产生吻合效应最低频得率
1）当入射波频率高于λb对应的频率时，均有其相应 的吻合角度产生吻合效应；
2）当入射波频率低于λb对应的频率时，即相应的波 长λ大于自由弯曲波长λb时，由于sinθ值不可能大 于1，便不会产生吻合效应。
全部16个1/3倍频程上，曲 线低于参考折线的差值之 和不能大于32分贝。
.
4. 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 L W 1L W 2 1l0 g W W 1 0 1l0 g W W 0 2 1l0 g W W 1 2
P 2 i c t o k 2 D P 2 s r c t o k 2 D P t s c t o k 1 D
P 2 2 c t2 co t k s 2 D P 2 2 c r 2 co t k s 2 D P 1 c t1 co t k s 1 D
将以上4个等式联立求解，得到：
.
所以该固体媒质的隔声量为：
TL10lg1I 10lg12M 1c12
这即是隔声中常用的“质量定律”。公式表明：隔 声量与墙体质量和声音频率有关。
.
8.1.3 隔声原理
1.质量定律： 声波垂直入射时，在一系 列假设的条件下：
TL10lg1(f1m c1 )2 可近似为：
TL10lgf1cm 1220lgf1cm 1
.
答案
根据质量作用定律应选密度大，厚度大，这 样一来，面密度就大
但是，厚度大，吻合频率会降的很低，不利 于隔声
密度大要考虑是否声速是否也大
.
2.吻合效应
共振基频
临界吻合频率
.
8.2 隔声结构
8.2.1 单层匀质隔声墙 8.2.2 双层隔声墙 8.2.3 复合隔声结构
.
8.2.1单层匀质隔声墙