吸声机理
多种共振吸声结构的吸声机理介绍
多孔吸声材料对低频声吸声性能比较差，因此往往采用共振吸声原理来解决低频声的吸收。
由于它的装饰性强，并有足够的强度，声学性能易于控制，故在建筑物中得到广泛的应用。
一、单个共振器1结构形式它是一个密闭的内部为硬表面的容器，通过一个小的开口与外面大气相联系的结构，称为核姆霍兹共振器。
单个共振器示意图2吸声原理单个共振器可看成由几个声学作用不同的声学元件所组成，开口管内及管口附件空气随声波而振动，是一个声质量元件；空腔内的压力随空气的胀缩而变化，是一个声顺元件；而空腔内的空气在一定程度内随声波而振动，也具有一定的声质量。
空气在开口壁面的振动摩擦，由于粘滞阻尼和导热的作用，会使声能损耗，它的声学作用是一个声阻。
当入射声波的频率接近共振器的固有频率时，孔颈的空气柱产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能。
反之，当入射声波频率远离共振器固有频率时，共振器振动很弱，因此声吸收作用很小，可见共振器吸声系数随频率而变化，最高吸声系数出现在共振频率处。
3共振频率计算单个共振器对频率有较强选择性，共振频率f0可由下式求得：式中，c 为声速；S 为颈口面积，S=πr²；r 为颈口半径；V 为空腔体积；t为颈的深度，即板厚；d 为圆孔直径。
因为颈部空气柱两端附近的空气也参加振动，需要对t 进行修正，其修正值一般取0.8d。
二、穿孔板共振吸声结构1结构形式在各种薄板上穿孔并在板后设置空气层，必要时在空腔中加衬多孔吸声材料，可以组成穿孔板共振吸声结构，由于每个开口背后均有对应空腔，这一穿孔板结构即为许多并联的核姆霍兹共振器。
一般硬质纤维板、胶合板、石膏板、纤维水泥板以及钢板、铝板均可作为穿孔板结构的面板材料。
穿孔板共振吸声结构简图2吸声原理由于它是核姆霍兹共振器的组合，因此可看作是由质量和弹簧组成的一个共振系统。
当入射声波的频率和系统的共振频率一致时，穿孔板颈的空气产生激烈振动摩擦，加强了吸收效应，形成了吸收峰，使声能显著衰减；远离共振频率时，则吸收作用小。
第五章 11(吸声原理与应用)
课程: 职业卫生
第5章吸声原理与应用
5 . 2穿孔结构的设计
声阻比控制： 半径a ＞ 细管范围，因为半径取较大，所以声阻较小，不足 以达到一般工程应用的吸声系数要求，因而需要在穿孔板后面加贴 一些其他声阻材料，以提高其声阻值,称为穿孔结构
当穿孔半径a介于 之间时，称为微孔，在这范围 内的小孔半径要小得多，以致能产生较大的声阻，加上穿孔率的一 定配合，就能提供适当的声阻率比，满足吸声要求,称为微穿孔结构 还a ＜ , 称为毛细管，因其孔径太细无法制作穿孔结构，但却 满足作为多孔吸声材料以及高声阻材料的要求．
课程: 职业卫生
第5章吸声原理与应用
5 . 1 共振式吸声结构
共振式吸声结构的品质因素QR
吸声结构的吸声频带宽度 : 令a=ar/2，得： 确定吸声频带宽度为：
共振式吸声结构的频带宽度由品质因素QR决定
课程: 职业卫生
第5章吸声原理与应用
5 . 1 共振式吸声结构
结构的吸声性能影响个参数 :共振频率fr 声阻率xs 品质因索Qr fr主要决定待吸声处理的主要频段; xs可以决定在fr时吸声的最佳效果， 而Qr决定了具有最佳吸声效果的频带宽度 。有时为了顾及吸声频 带宽度，就不得不改变xs值而牺牲吸声效果
课程: 职业卫生
第5章吸声原理与应用
5 . 3多孔吸声材料
(4)下限频率fl :它是指吸声系数在共振频率以下降至共振值的一 半时所对应的频率 。倍频程数 ： 为下频带宽
多孔材料吸收系数(毛细管,取与频率平方根成正比 )
课程: 职业卫生
第5章吸声原理与应用
5 . 4 室内吸声降噪应用
5.4.1 单一声源
课程: 职业卫生
第5章吸声原理与应用
共振吸声结构吸声原理
共振吸声结构吸声原理共振吸声结构是一种利用共振现象来实现声波吸收的材料或结构。
它是通过特定的设计和构造，使得声波在材料或结构中发生共振，从而将声能转化为其他形式的能量而实现吸声的效果。
共振吸声结构的吸声原理可以简单地理解为“共振吸能”。
当声波通过共振吸声结构时，如果材料或结构的共振频率与声波的频率相匹配，就会出现共振现象。
在共振时，声波与材料或结构之间会发生能量交换，从而将声能转化为其他形式的能量。
这种能量转化过程导致了声波的吸收。
共振吸声结构通常由两个主要部分组成：质量和弹性元件。
质量负责吸收声波能量，而弹性元件则用来实现共振。
当声波通过共振吸声结构时，质量会受到声波作用力的激励，从而发生振动。
而弹性元件则能够存储和释放弹性能量，使得振动能够持续发生。
这种振动和能量交换的过程就是共振吸声的基本原理。
共振吸声结构的共振频率取决于结构的几何形状和材料的物理特性。
通过合理设计和选择材料，可以实现对特定频率范围内声波的吸收。
例如，在建筑物中，通过使用共振吸声结构可以有效地吸收噪声，提高室内的声学环境。
共振吸声结构的吸声效果还受到材料的损耗因素的影响。
损耗因素是指材料对声波的吸收能力。
一般来说，材料的损耗因素越大，其吸声性能就越好。
因此，在设计共振吸声结构时，需要选择具有适当损耗因素的材料，以实现更好的吸声效果。
除了共振吸声结构，还有其他吸声材料和结构，如吸声棉、吸声板等。
这些吸声材料和结构的吸声原理不尽相同，但都是利用了材料的特性来实现声能的吸收。
与其他吸声材料和结构相比，共振吸声结构具有较高的吸声效率和较宽的吸声频率范围。
共振吸声结构是一种利用共振现象来实现声波吸收的材料或结构。
它通过合理设计和选择材料，使得声波在材料或结构中发生共振，从而将声能转化为其他形式的能量而实现吸声的效果。
共振吸声结构具有较高的吸声效率和较宽的吸声频率范围，可以应用于各种需要吸声的领域，如建筑、交通工具等。
吸声技术基本原理
吸声技术基本原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠吸声技术的基本原理，这可超级有趣呢！你有没有去过那种特别吵的地方，像吵闹的酒吧或者是很嘈杂的工厂车间？那声音啊，简直能把人的耳朵都震麻了。
这时候，要是有个神奇的东西能把这些讨厌的声音给吸走就好了，而吸声技术就像是这样一个神奇的魔法。
吸声啊，简单来说就是让声音被某些材料给“吃掉”。
那这些材料是怎么做到的呢？这就涉及到声音的传播啦。
声音其实就是一种波，就像水波一样，在空气中传播的时候，会让空气分子也跟着振动起来。
当这种振动的波遇到吸声材料的时候，就像是小水滴遇到了海绵一样，被吸收进去了。
吸声材料有很多种，比如说多孔性的材料。
你可以想象一下，这种材料就像是有好多好多小洞穴的迷宫。
声音的波一钻进这个迷宫，就开始在里面乱转，一会儿碰到这个洞壁，一会儿又撞到那个角落。
在这个过程中，声音的能量就一点点地被消耗掉了。
就像一个调皮的小皮球，在一个满是障碍物的房间里蹦跶，蹦跶着蹦跶着就没力气了。
像我们常见的岩棉、玻璃棉这些材料，就是多孔性吸声材料的典型代表。
它们内部有着密密麻麻的小孔，这些小孔就像是专门为声音波设置的陷阱，声音一旦进去，就很难再完整地跑出来了。
还有一种是共振吸声结构。
这就像是给声音设了一个特殊的“共振陷阱”。
你知道共振吧？就好比是你在荡秋千的时候，如果每次推动的节奏都刚刚好，秋千就会越荡越高。
共振吸声结构对于声音也是这样的道理。
当声音的频率刚好和这个结构的共振频率相同的时候，这个结构就会和声音产生强烈的相互作用，然后把声音的能量给吸收掉。
这就像是声音和这个结构一起跳了一场特别激烈的舞，跳完之后声音就没力气了，能量都被这个结构给消耗了。
吸声技术在我们生活中的应用可广泛了呢！在剧院里，如果没有吸声技术，那演员的声音和乐器的声音就会在墙壁之间来回反射，最后就变成了一片乱糟糟的回声，观众听起来就像在听一锅粥似的。
但是有了吸声材料，就可以让声音变得清晰、悦耳，让观众享受到美妙的演出。
七种共振吸声结构的吸声机理介绍
七种共振吸声结构的吸声机理介绍来源：整理⾃《噪声与振动控制⼯程⼿册》，作者：马⼤猷。
多孔吸声材料对低频声吸声性能⽐较差，因此往往采⽤共振吸声原理来解决低频声的吸收。
由于它的装饰性强，并有⾜够的强度，声学性能易于控制，故在建筑物中得到⼴泛的应⽤。
单个共振器⼀、单个共振器⼀、1结构形式它是⼀个密闭的内部为硬表⾯的容器，通过⼀个⼩的开⼝与外⾯⼤⽓相联系的结构，称为核姆霍兹共振器。
单个共振器⽰意图2吸声原理单个共振器可看成由⼏个声学作⽤不同的声学元件所组成，开⼝管内及管⼝附件空⽓随声波⽽振动，是⼀个声质量元件；空腔内的压⼒随空⽓的胀缩⽽变化，是⼀个声顺元件；⽽空腔内的空⽓在⼀定程度内随声波⽽振动，也具有⼀定的声质量。
空⽓在开⼝壁⾯的振动摩擦，由于粘滞阻尼和导热的作⽤，会使声能损耗，它的声学作⽤是⼀个声阻。
当⼊射声波的频率接近共振器的固有频率时，孔颈的空⽓柱产⽣强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻⼒⽽消耗声能。
反之，当⼊射声波频率远离共振器固有频率时，共振器振动很弱，因此声吸收作⽤很⼩，可见共振器吸声系数随频率⽽变化，最⾼吸声系数出现在共振频率处。
3共振频率计算单个共振器对频率有较强选择性，共振频率f0可由下式求得：式中，c 为声速；S 为颈⼝⾯积，S=πr²；r 为颈⼝半径；V 为空腔体积；t 为颈的深度，即板厚；d 为圆孔直径。
因为颈部空⽓柱两端附近的空⽓也参加振动，需要对t 进⾏修正，其修正值⼀般取0.8d。
穿孔板共振吸声结构⼆、穿孔板共振吸声结构⼆、1结构形式在各种薄板上穿孔并在板后设置空⽓层，必要时在空腔中加衬多孔吸声材料，可以组成穿孔板共振吸声结构，由于每个开⼝背后均有对应空腔，这⼀穿孔板结构即为许多并联的核姆霍兹共振器。
⼀般硬质纤维板、胶合板、⽯膏板、纤维⽔泥板以及钢板、铝板均可作为穿孔板结构的⾯板材料。
穿孔板共振吸声结构简图2吸声原理由于它是核姆霍兹共振器的组合，因此可看作是由质量和弹簧组成的⼀个共振系统。
吸声材料的吸声机理
吸声材料的吸声机理吸声材料是一种用于吸收噪音和减少声学反射的材料。
吸声材料的吸声机理主要有以下几种：1.声波的分散和散射：吸声材料的表面通常具有粗糙的结构，当声波通过材料表面时，表面的凹凸不平会导致声波的散射和反射。
由于声波被分散和散射，能量传播被削弱，从而减少声波的反射。
2.声波的吸收和转化：吸声材料通常由多孔隙的结构组成，孔隙中充满了空气或其他吸声材料。
当声波通过材料时，其能量会进入孔隙，由于孔隙中的空气分子与材料表面之间的摩擦、稀释和形变等机制，声能被转化为热能，从而实现吸声。
3.极化和共振：吸声材料表面的微观结构可以通过合适的设计和材料选择来实现极化和共振效应。
当声波到达吸声材料表面时，微观结构会与声波频率发生共振，吸收特定频率的声波能量。
此外，合适的材料选择还可以实现对特定频率范围的声波的极化，增加声波的能量损失，从而提高吸声性能。
4.衬底和吸收层：吸声材料通常由两个层面组成，分别是衬底和吸声层。
衬底层主要用于吸收和减少声波的反射，能够改变声波传播的路径和速度；吸声层则负责吸收声波能量，减少声波的传播。
常见的吸声材料如泡沫塑料、纤维板等就是由衬底层和吸声层组成。
在实际应用中，吸声材料通常具有特定的声学参数，如声学吸收系数、隔声量、衰减系数等。
这些参数可以通过测量声波在材料中传播时的反射和吸收情况得到。
总的来说，吸声材料的吸声机理是通过分散和散射声波、吸收和转化声波能量、极化和共振效应以及衬底和吸声层的作用来实现的。
不同的吸声材料可能采用不同的机理或相结合的机理来达到减少声波反射和吸收噪音的目的。
在实际应用中，根据具体的需求和场景，可以选择合适的吸声材料和结构设计来实现最佳的吸声效果。
吸声,消音原理以及材料[策划]
![吸声,消音原理以及材料[策划]](https://img.taocdn.com/s3/m/8eeaadcdc5da50e2534d7f95.png)
吸声,消音原理以及材料[策划]吸声,消音原理以及材料吸声材料吸声材料吸声材料，是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料。
借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用的材料，超声学检查设备的元件之一。
吸声材料要与周围的传声介质的声特性阻抗匹配，使声能无反射地进入吸声材料，并使入射声能绝大部分被吸收。
目录简介吸声机理影响吸声材料性能的因素材料选用吸声原理吸声系数多孔性吸声材料共振吸声结构单个共振器柔顺材料简介吸声机理影响吸声材料性能的因素材料选用吸声原理吸声系数多孔性吸声材料共振吸声结构单个共振器柔顺材料展开简介拼音:xi sheng cai liao 英文:sound-absorbing material吸声材料在应用方式上，通常采用共振吸声结构或渐变过渡层结构。
为了提高材料的内损耗，一般在材料中混入含有大量气泡的填料或增加金属微珠等。
在换能器阵的各阵元之间的隔声去耦、换能器背面的吸声块、充液换能器腔室内壁和构件的消声覆盖处理、消声水槽的内壁吸声贴面等结构上，经常利用吸声材料改善其声学性能。
吸声机理吸声材料按吸声机理分为: ?靠从表面至内吸声材料部许多细小的敞开孔道使声波衰减的多孔材料，以吸收中高频声波为主，有纤维状聚集组织的各种有机或无机纤维及其制品以及多孔结构的开孔型泡沫塑料和膨胀珍珠岩制品。
?靠共振作用吸声的柔性材料(如闭孔型泡沫塑料，吸收中频)、膜状材料(如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频)、板状材料(如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频)和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。
以上材料复合使用，可扩大吸声范围，提高吸声系数。
用装饰吸声板贴壁或吊顶，多孔材料和穿孔板或膜状材料组合装于墙面，甚至采用浮云式悬挂，都可改善室内音质，控制噪声。
多孔材料除吸收空气声外，还能减弱固体声和空室气声所引起的振动。
将多孔材料填入各种板状材料组成的复合结构内，可提高隔声能力并减轻结构重量。
吸声消音原理以及材料
吸声消音原理以及材料吸声是指通过一定的材料和结构改变声波的传播路径和能量分布，从而降低或消除声波的反射、回声和共鸣，达到控制室内声学环境的目的。
吸声能够有效减少噪音、提升音质，提高房间的音频效果。
吸声原理如下：1.阻尼：声波通过吸声材料时，材料中的纤维、孔隙和微粒能够使声波产生摩擦，在声波振动过程中吸收能量并转化为热能，从而减少声波的反射。
2.散射：吸声材料的表面凹凸不平、不规则的结构会使声波的传播方向发生变化，从而使声波的能量散射到其他方向，减少声波的反射。
3.吸收：吸声材料中的孔隙和多孔结构具有密度较高的特点，这些孔隙和多孔结构能够更大程度地吸收声波，使声波能量转化为热能，从而降低声波的反射。
吸声材料主要有以下几种：1.泡沫塑料：泡沫塑料材料是一种经济实用的吸声材料，它具有较好的柔软性和弹性，能够有效吸收高频和中频的声波，但对低频的吸收效果较差。
2.矿棉：矿棉是一种常见的吸声材料，具有较好的吸声效果，能够广泛应用于墙壁、天花板和隔音板等位置。
矿棉具有良好的吸声性能和隔音性能，但易受潮湿影响，导致生长霉菌。
3.聚酯纤维：聚酯纤维是一种常见的吸声材料，具有较好的吸声效果和耐火性能。
聚酯纤维可用于制作吸声板、吸声板和隔音棉等产品，能够有效吸收声波的能量。
4.石墨烯：石墨烯是一种新型的吸声材料，具有较高的吸声效果和超强的吸声能力。
石墨烯能够吸收多个频段的声波，并且对低频、中频和高频的吸声效果均优异。
5.多孔玻璃纤维：多孔玻璃纤维是一种具有良好吸声性能的吸声材料，它具有开放式多孔结构，能够吸收多个频段的声波能量，对声波的吸收效果较为均匀。
除了以上几种材料外，还有其他一些吸声材料如石膏板、吸声毡、隔音毡等，这些材料在吸声技术中都有广泛的应用。
总结起来，吸声是指通过一定的材料和结构对声波进行控制，达到降噪和优化声学环境的目的。
吸声材料主要通过阻尼、散射和吸收作用来减少声波的反射。
常见的吸声材料包括泡沫塑料、矿棉、聚酯纤维、石墨烯和多孔玻璃纤维等。
第四章吸声降噪
第四章吸声降噪第一节吸声原理及表征材料吸声的量一、吸声原理●吸声或声吸收：声波通过介质或入射到介质分界面上时声能的减少过程。
●当介质为空气，声波在空气中传播时，由于空气质点振动所产生的摩擦作用，声能转化为热能的损耗所引起的声波随传播距离增加而逐渐衰减的现象，称为空气吸收。
●当介质分界面为材料表面时，部分声能被吸收，可称为材料吸声。
●材料的吸声是由于黏滞性、热传导性和分子吸收而转变为热能。
●首先是黏滞性和内摩擦的作用，由于声波传播时，质点振动速度各处不同，存在着速度梯度，使相邻质点间产生相互作用的黏滞力或内摩擦力，对质点运动起阻碍作用，从而使声能不断转化为热能。
●其次是热传导效应，由于声波传播时介质质点疏密程度各处不同，因此介质温度也各处不同，存在温度梯度，从而相邻质点间产生了热量传递，使声能不断转化为热能。
●按吸声机理的不同：吸声体可分为多孔性吸声材料和共振吸声结构。
●其中多孔性材料在工程中应用最广泛。
●多孔材料包括纤维类、泡沫类和颗粒类。
●以纤维类材料为例，最常见的有离心玻璃棉、矿渣棉、化纤棉、木丝板等；●泡沫类材料以泡沫塑料、海棉乳胶、泡沫橡胶等居多；●颗粒类材料则以膨胀珍珠岩、多孔陶土砖、蛭石混凝土等居多。
●共振吸声结构可以分为薄板共振吸声结构，薄板穿孔共振吸声结构等。
●从材料和共振结构的吸声性能来讲，多孔材料以吸收中高频噪声声能为主，共振吸声结构对低频有吸声峰值。
●利用吸声材料吸收声能，降低室内噪声，是噪声控制工程中的措施之一。
●人们在室内所接收到的噪声，包括声源直接通过空气传来的直达声以及室内各壁面反射回来的混响声。
●在车间里听到的机器噪声，远比安装在室外的机器噪声高，主要是由于车间内存在混响声。
●许多工程实践证明，一般车间采取吸声降噪措施，可取得5~8dB的降噪量，如果车间原来吸性能很差，吸声材料布置合理，甚至可降低噪声8~12dB。
透射声能吸收声能2E 反射声能入射声能3E 1E 0E图1 材料吸声示意图二、 表征材料吸声性能的量吸声系数可衡量材料吸声性能的大小，010321E E E E E -=+=α2E －被吸收的声能；3E －透射声能；0E －入射声能；1E －反射声能。
多孔吸声材料吸声机理及相关参数
3.3 影响多孔吸声材料吸声系数的因素
多孔吸声材料对声音中高频有较好的吸声性能。影响 多孔吸声材料吸声特性主要是材料的厚度、密度、孔 隙率、结构因子和空气流阻等。
密度：每立方米材料的重量。 孔隙率：材料中孔隙体积和材料总体积之比。 结构因子：反映多孔材料内部纤维或颗粒排列的情况，
3.6 吸声在建筑声学中的应用举例
3.6.1 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。
3.1 吸声系数与吸声量
吸声系数定义：=(E总-E反）/ E总，即声波接触吸声介面后失去 能量占总能量的比例。吸声系数小于1。
同一吸声材料，声音频率不同时，吸声系数不同。一般常用 100Hz-5000Hz的18个1/3倍频带的吸声系数表示。
有时使用平均吸声系数或降噪系数粗略衡量材料的吸声能力。 平均吸声系数：100Hz-5000Hz的1/3倍频带吸声系数的平均值 降噪系数（NRC)：125Hz/250Hz/500Hz/1000Hz吸声系数的平均
第三章 吸声材料与吸声结构
吸声材料和吸声结构，广泛地应用于音质设计和噪 声控制中。
吸声材料：材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、岩 棉等纤维或多孔材料。
吸声结构：材料本身可以不具有吸声特性，但材料 制成某种结构而产生吸声。如穿孔石膏板吊顶。
在建筑声环境的设计中，需要综合考虑材料的使用， 包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加 工等多方面。
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：
L p
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
c I d
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：
Dd
Pd 2
c 2
QW
4r 2c
Q
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；
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，而波动的传播是由于介质中粒子之间的相互作用。
在连续介质中，任何一点的振动都会直接引起相邻颗粒的振动。
声波在空气中的传播符合其原理。
多孔吸声材料有许多微小的缝隙和连续的气泡，因此具有一定的透气性。
当声波入射到多孔材料表面时，主要有两种机制导致声波衰减：首先，声波产生的振动导致小孔或缝隙中的空气运动，导致与孔壁摩擦。
靠近孔壁和纤维表面的空气在孔壁的影响下不易移动。
由于摩擦力和粘滞力的作用，相当一部分声能转化为热能，从而衰减声波，减弱反射声，达到吸声的目的；其次，小孔中的空气和孔壁与光纤之间的热交换引起的热损失也会衰减声能。
此外，高频声波可以加速空隙间空气颗粒的振动速度，以及空气与孔壁之间的热交换。
这使得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是植物纤维制品，如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维板、木纤维板、水泥木棉板、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，如腈纶棉、涤棉等。
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。
此外，文献还研究了纺织纤维超高频声波的吸声性能，证明该纤维材料在超高频声波场中基本没有吸声效果。
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。
吸声技术(10,11,12)
n：驻波比，pmax为声压的最大值，pmin 为声压的最小值
n 1 r n 1
N
4n 1 r (1 n) 2
2
P 163
14
4.1 吸声性能参数
4.1.5 吸声材料吸声性能的测量 （2）混响室法
混响室的要求：室内各边界面能有效反射声波，并 使各方面来的声波尽可能几乎相等。室内容积V大
多用于砌筑界面较大的消声装置。 质轻、不燃、保温、隔热。 吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测 强度高 、防水、不燃、耐腐蚀 微孔不贯通，使用少
32
4.2 吸声材料与吸声结构
4.2.1 多孔吸声材料和种类
主要种类 有机纤维 材料 动物纤维：毛毡 常用材料实例 使用情况 价格昂贵，使用较少。
植物纤维：麻绒、海草、椰子丝
软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声板、玻璃 吸声板、木丝板、甘蔗板等
矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖 珍珠岩吸声装饰板 聚氨酯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料 吸声型泡沫玻璃 加气混凝土
装配式加工，多用于室内吸声。
多用于砌筑界面较大的消声装置。 质轻、不燃、保温、隔热。 吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测 强度高 、防水、不燃、耐腐蚀 微孔不贯通，使用少
第四章 吸 声 技 术
第四章 吸声技术
4.1 吸声性能参数 4.2 吸声材料与吸声结构 4.3 吸声降噪量的计算
1
4.1 吸声性能参数
4.1 吸声性能参数
4.1.1 吸声机理
吸声：声波通过媒质或入射到媒质分界面上时声能减
少的过程。 多孔吸声材料
吸声材料 共振吸声结构 P 161
3
板状共振吸声
穿孔板共振吸声 微孔板共振吸声
职业卫生评价中降低噪音的吸声技术的吸声原理
职业卫生评价中降低噪音的吸声技术的吸声原理一、吸声材料及吸声结构同一个声源，如置于未做任何声学处理的车间内，这时操作人员感觉到的噪声级比这个声源放在露天户外听起来要强。
因为，一般工厂车间的内表面多是一些对声音反射强的坚硬材料，如混凝土、砖墙、玻璃等，室内声源发出的声波将从墙面、天花板、地面以及其他物体表面多次地反射，反射声与声源本身发出的直达声混合使用，使人感觉声音加强了，一般反射声可使噪声提高十几个棚。
为消除反射声，要在车间内表面上装饰一些吸声材料，即用吸声技术降低车间噪声。
(一)吸声原理吸声就是利用具有一定吸收声音性能的材料或结构减少反射声的量，降低车间噪声的一种声学技术措施。
其原理是：当声源发出的声波入射到吸声材料或吸声结构表面上时，声波进入到材料或结构的孑L隙内，引起孔隙中的空气和材料的细小纤维的振动，由于摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能转变为热能被吸收掉。
(二)吸声材料吸声材料就是能够把入射在其上的声能吸收掉的材料。
大多数吸声材料是松软或多孔的，表面富有细孔，孔和孔问互相连通，并深入到材料内层，以使声波顺利透人。
一般材料的吸声系数在0.01～1.00之间。
吸声系数越大，表面材料的吸声效果越佳。
多孔吸声材料吸声性能，一般地说，对高频声吸声效果好，对低频吸声性能差。
吸声材料的吸声性能与材料的密度、厚度及使用时的结构、形式(如材料与壁面的间隔，护面层材料的类型)有关。
(1)对某一多孔吸声材料，其密度存在一个最佳值，一般地说增加吸声材料的密度，能使材料对低频噪声吸声效果增加，但对高频噪声吸收效果相对下降。
(2)材料的厚度对于一定厚度的材料在低频范围内的吸声系数较低时，一般随着频率的增加而增加，到高频范围起伏变化不明显。
但随材料厚度加大，吸声特性在低频段有改善。
实际应用中材料厚度一般取30～50mm就足够了，如果需要提高低频吸声性能，厚度可取50～100mm。
但通过增加厚度改善低频吸声效果，在实际应用中太不经济了。
吸声材料的吸声机理
吸声材料的吸声机理吸声材料是一种能够减少声波反射和增加声波吸收的材料。
它可以通过吸收来自声源的声波能量，将其转化为热能或其他形式的能量，达到减少噪声和改善声学环境的目的。
1.散射：吸声材料中的微小颗粒、纤维或孔洞可以散射入射声波，使声波的传播方向发生变化。
通过多次散射，声波的传播路径变长，能量逐渐被吸收。
此时，吸声材料的粗糙表面能够有效增加吸声效果。
2.多层结构：多层吸声材料通常由吸声材料和隔音材料组成。
吸声材料用于吸收声波能量，而隔音材料用于隔离声波传播。
声波进入多层吸声材料后，会在各个层面之间发生反射、散射和透射，从而增加了声波与材料的接触面积，提高了吸声效果。
3.内部摩擦和粘滞阻尼：吸声材料中的微小孔洞和纤维可以使声波通过摩擦和粘滞过程转化为微观的热能，从而起到吸声的作用。
材料的孔洞结构和厚度会影响声波在材料内的传播路径和能量转化效率。
4.共振效应：吸声材料中的共振结构能够吸收其中一特定频率的声波能量。
当声波的频率与共振结构的固有频率相等时，共振结构会发生振动，从而转化声波能量为热能，实现吸声效果。
共振频率由材料的密度和厚度决定。
5.孔隙平流效应：吸声材料中的孔隙可以使声波在材料内部发生多次反射，增加声波与材料的接触面积，提高吸声效果。
孔隙的分布和大小对吸声效果有重要影响。
综上所述，吸声材料的吸声机理主要涉及散射、多层结构、内部摩擦和粘滞阻尼、共振效应和孔隙平流效应。
不同的吸声材料可能具有不同的主要吸声机制。
在实际应用中，可以根据具体的噪声问题选择合适的吸声材料和吸声机理，以达到最佳的吸声效果。
吸声原理和吸声性能评价
吸声原理和吸声性能评价一、吸声原理声波在介质中传播时因振动质点的疏密度和振动幅度不同，会造成声波传播时各个振动质点间存在速度和温度梯度差，即在介质中存在不同的传播速度及能量损耗。
多孔吸声材料内部具有与外表面彼此相互连通的微通道，当声波入射到多孔材料表面时会像光一样产生多次反射(或散射) 、透射、吸收等现象。
声波还会使柔性材料的分子链甚至更大的结构单元发生振动，并使材料产生内摩擦和发热等现象，即将声能转化成热能及振动能耗散或在材料表面产生反射。
[1]图1为声波与材料的相互作用示意图。
图1 声波与材料的相互作用示意图1.多孔吸声材料的吸声机理多孔吸声材料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, 一部分在材料表面反射掉, 另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的空气运动, 与形成孔隙的固体筋络发生摩擦, 由于粘滞性和热传导效应, 将声能转化成热能而耗散掉。
声波在刚性壁面反射后, 经过材料回到其表面时, 一部分声波透射到空气中, 一部分又反射回材料内部,声波通过这种反复传播, 使能量不断转化耗散, 如此反复, 使得材料“吸收”了部分声能。
2.共振吸声结构的吸声机理共振吸声结构以各类穿孔板最为常见。
穿孔板与后面的空腔共同构成共振吸声结构。
当声波入射到材料表面, 一部分在材料表面反射掉, 另一部分则透射到材料内部继续传播。
当入射声波的频率和系统的固有频率相等时,空气中的主空气柱由于共振产生剧烈振动,空气柱和孔径侧壁摩擦而消耗声能。
[2]二、吸声性能评价与表征吸声材料的吸声性能好坏, 主要通过其吸声系数的高、低来表示。
吸声系数是指声波在物体表面反射时, 其能量被吸收的百分率, 通常用符号a表示, a值越大, 吸声性能就越好。
吸声
泡沫类吸声材料主要有脲醛泡沫塑料、氨基甲酸酯泡沫塑料、海绵乳胶、泡沫橡胶等。这类材料的特点是容 积密度小、导热系数小、质地软。其缺点是易老化、耐火性差。目前用得最多的是聚氨酯泡沫塑料。
颗粒类主要有膨胀珍珠岩、多孔陶土砖、矿渣水泥、木屑石灰水泥等。具有保温、防潮、不燃、耐热、耐腐 蚀、抗冻等优点。
谢谢观看
薄板结构
图3将薄的塑料板、金属或胶合板等材料的周边固定在框架 (龙骨)上，并将框架与刚性板壁相结合，这种由 薄板与板后的空气层构成的系统称为薄板共振吸声结构，如右图3所示。
当声波入射到薄板上时，将激起板面振动，使板发生弯曲变形，由于板和固定支点之间的摩擦，以及板本身 的内阻尼，使一部分声能转化为热能损耗，声波得到衰减。当入射声波频率f与薄板共振吸声结构的固有频率一致 时，产生共振，消耗声能最大。
不同频率的声波入射时，这种共振系统会产生不同的响应。当入射声波的频率接近系统固有的共振频率时， 系统内空气的振动很强烈，声能大量损耗，即声吸收最大。相反，当入射声波的频率远离系统固有的共振频率时， 系统内空气的振动很弱，因此吸声的作用很小。这种共振吸声结构的吸声系数随频率而变化，最高吸声系数出现 在系统的共振频率处。目前广泛使用的微穿孔板吸声结构的吸声原理也属于这种类型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
吸声机理
按吸声机理的差异，吸声材料可分为共振吸声材料和多孔吸声材料两大类。
共振吸声材料相当于多个亥姆霍兹吸声共振器并联而成的共振吸声结构。
当声波垂直入射到材料表面时，材料内及周围的空气随声波一起来回振动，相当于一个活塞，它反抗体积速度的变化是个惯性量。
材料与壁面间的空气层相当于一个弹簧，它可以起到阻止声压变化的作用。
不同频率的声波人射时，这种共振系统会产生不同的响应。
当入射声波的频率接近系统的固有频率时，系统内空气的振动很强烈，声能大量损耗，即声吸收最大。
相反，当入射声波的频率远离系统固有的共振频率时，系统内空气的振动很弱，因此吸声的作用很小。
可见，这种共振吸声结构的吸声系数随频率而变化，最高吸声作用出现在系统的共振频率处。
多孔材料内部具有大量细微孔隙，孔隙间彼此贯通，孔隙深人材料内部且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面反射掉，另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。
同时，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。
此外，声波在钢性壁面反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透射到空气中，一部分又反射回材料内部。
声波通过这种反复传播，使能量不断转换耗散，如此反复，直到平衡，进一步降低了部分声能。
吸声系数测量系统
SZZB驻波管法吸声系数测量原理：在驻波管一端的扬声器发出一个单频正弦波，声波沿管道传播，在试件端产生反射波，反射波的强度和相位与试件的声学特性有关。
反射波与入射波相加，在管内产生驻波。
移动探管的位置测量驻波比，最后根据驻波比计算材料的吸声系数。
SZZB驻波管法吸声系数测量系统的配置：阻抗管吸声系数测量软件数据采集器功率放大器传声器前置放大器程控信号发生器SZZB驻波管法吸声系数测量系统的应用：驻波管法吸声系数测量系统根据国家标准而设计，采用不锈钢管制作，具有良好的隔声性能。
它支持GB/T-18696.1 、ISO 10534-1 和ASTM E1050-98 等国家或国际标准，用于测量材料的声学特性，如材料的吸声系数、声阻抗等。
在建筑声学设计中，设计师需要知道各种材料的声学特性，以便计算室内的混响时间；在汽车设计中，工程师用车内材料的声学特性计算车内降噪的效果。
SZZB 驻波管测量系统被广泛应用在新材料的研究中，在大学的物理和声学实验中被广泛应用。
SZZB 驻波管法吸声系数测量系统的技术参数： 1.符合国家或国际标准：满足GB/T-18696.1，ISO 10534-1和ASTM E1050-98等标准的要求。
2.频率测量范围：100～6300Hz (其中低频管的测量上限为2000Hz，高频管的测量上限为6300Hz。
)
3.内置专用测试传声器：灵敏度为30mV/Pa。
4.声源：动圈式扬声器，阻抗8欧
姆，功率40W。
5.材料：由隔声性能优良的厚壁不锈钢管制成。
6.尺寸：低频测量管长度为1500mm，高频测量管长度为500mm。
7.功率放大器：SZGF-Ⅱ型功放，功率100W。
8.软件功能：材料的吸声系数与声阻抗率的测量。
SZZB驻波管法吸声系数测量系统的性能特点： 1.多种测量方式选择：倍频程、1/3倍频程和自定义； 2.驻波管可以根据被测吸声材料进行量身定做； 3.严格按照标准进行吸声系数计算测量,符合GB/T-18696.1，ISO 10534-1和ASTM E1050-98的要求； 4.图形绘制、数据存储和读出快速方便； 5.基于Windows XP/NT/2000/98平台的测试系统保证了测量的速度及精度且易于使用； 6.系统除了测试常见的吸声材料外，还能对复杂、合成及指向敏感型材料进行测试；SZZB 驻波管的安装： 1. 将驻波管与扬声器箱用螺栓固定； 2. 将轨道与扬声器箱用螺栓固定； 3. 调整驻波管的水平； 4. 将探管（长管配大管，短管配小管）与小车的螺口连接； 5. 将探管穿过扬声器； 6. 从驻波管的另一端将探管支撑安装在探管上。
被测量试件的安装：根据被测量试件的厚度和安装方式，可选用不同的试件管。
试件的安装步骤为： 1. 将被测试件切成直径的圆； 2. 将试件装入试件管； 3. 将试件管中的滑块推到合适的位置。
此位置根据材料实际的安装要求而定； 4. 将封盖合上； 5. 将整个试件管与驻波管连接，通过紧固铰链旋钮固定。