驻波管法测定材料的吸声系数实验
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。
吸声系数测定
实验(8) 吸声系数测定一、实验目的和要求厅堂音质设计或是环境噪声的吸声降噪处理，都要借助各种吸声材料和吸声构造的正确使用。
因此，了解工程上常用吸声材料的性能和用法，掌握吸声系数的测试方法，对于建筑工作者很有必要。
实验要求了解对吸声材料的吸声系数测试方法，掌握驻波管法测量材料的吸声系数。
二、实验内容用驻波管法测试材料的垂直入射吸声系数。
测定19mm厚木丝纤维板的吸声系数。
3、 测试原理驻波管测量材料的吸声系数是利用声音的驻波干涉原理。
物理学上把两列相通的波在同一直线上相向传播而叠加后产生的波称为驻波。
实验将待测材料作为阻挡入射声波并使之产生驻波的壁面，由于材料对入射声的吸收作用，反射声的生压会小于入射声压，产生驻波时就会在驻波的波腹和波节的声压大小变化上反映出材料的吸声系数差别来。
本实验用北京世纪建通公司生产的JTZB驻波管做实验。
该驻波管为一金属直管，长150cm，内径为10cm，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，由于管径较低小，对于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，声压差生叠加，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/m2),t和声压极小值Pmin，其间距为1/4波长。
α=1-γ=1-Eγ/E0式中：α-------吸声系数γ-------反射系数E0-------入射声能（W）Eγ-------反射声能（W）四、测试设备驻波管、JTZB声频讯号发生器、GZ022-A功率放大器、探管（传声器）、JTZB专用频谱分析仪等，钢尺5、 实验步骤1、 检查电路连接正确后，信号发生器等电子仪器电源接通，并预热5分钟。
2、 将试件按照要求安装在试件筒内，并用凡士林将厚度为19mm，直径为100mm的木丝纤维板试件与筒逼接触处的缝隙填塞，使之严密，然后再用夹具将试件筒固定在驻波管上。
驻波管
定义驻波比S 为：
吸声系数可用驻波比表示为：
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， 则根据声压和声压级之间的关系， 可由下式计算吸声系数:
二、驻波管的实验方法
1. 设置装置参数和实验条件 （1）设置实验温度，鼠标移位到温度计，在红色柱标上按住鼠 标左键上下移动可进行温度设置，获得随之变化的声速。 （2 ）设置驻波管的有效长度和直径，鼠标移到拾音器推杆标尺 的最大尺寸，键入需要值即设定了驻波管的有效长度，如不修 改即使用默认值（130cm）；使用驻波管固定座②弹出图2.4 所示数据框设定驻波管直径，默认值100mm；获得的参考参 数有实验可测 定的最大和最小频率⒄。 （3 ）设置准备测试的吸声材料，如图2.5 按下选择实验材料的 下拉环，选择实验材料。
驻波管的原理及测试方法
郑艳
目录
驻波管的原理
测试方法
一、驻波管的原理
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：
根据吸声系数的定义，吸声系数与反射系数的关系可写成：
3. 采集信号显示操作 （1）音频信号示波器,显示150组数据容量，要求150 组数 据都是在当前测试频率下 取得的，然后才能从中筛选最大和 最小值；调整采集信号的拾音放大旋钮，优化示波器 ⑩上的 图形显示。 （2 ）每测试一种新材料时， 按下一次“重置”按钮⒁，对 数据记录寄存器全部清零， 数据记录寄存器⑾会只出现，一 个频率记录，此后每操作音频信号的一个频率波段，该频率 寄存器记录也会出现。
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 。
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。
水声材料驻波管测量方法
水声材料驻波管测量方法水声材料的研究在海洋科学领域具有重要意义，其中水声材料的性能参数是评估其性能的重要指标之一。
驻波管是一种用于测量水声材料性能参数的重要实验设备，其测量方法对于水声材料的研究具有重要意义。
一、驻波管的基本原理及结构驻波管是一种用于测量水声材料性能参数的实验设备，其基本原理是通过在管道内部产生驻波场，从而实现对水声材料性能的测量。
驻波管通常由声源、接收器、声场调节器等组成，通过对声源和接收器的控制，可以实现对水声材料的声学性能进行精确测量。
二、驻波管的测量方法1. 固定频率测量方法固定频率测量方法是一种常用的驻波管测量方法，其原理是通过固定声源频率，改变管道内的声场参数，从而测量水声材料在不同声场条件下的声学性能。
通过这种方法可以有效地评估水声材料的吸声性能、声速、密度等参数。
2. 变频测量方法变频测量方法是另一种常用的驻波管测量方法，其原理是通过改变声源频率，保持管道内的声场参数不变，从而测量水声材料在不同频率下的声学性能。
通过这种方法可以有效地评估水声材料在不同频率下的声学性能变化规律，为水声材料的设计提供重要参考。
三、驻波管测量方法的优势及应用1. 高精度性能参数驻波管测量方法具有高精度性能参数的优势，可以实现对水声材料性能参数的精确测量，为水声材料的设计和研发提供重要参考。
2. 宽频率范围驻波管测量方法可以实现对水声材料在不同频率下的声学性能进行测量，具有宽频率范围的优势，可以全面地评估水声材料的性能。
3. 应用领域广泛驻波管测量方法在水声材料的研究和应用中具有广泛的应用领域，包括水声材料的声学性能研究、水声通信设备的设计等领域。
四、驻波管测量方法存在的问题及展望1. 测量精度有待提高目前的驻波管测量方法在测量精度方面还有待提高，需要进一步优化测量设备及测量方法，以提高测量精度。
2. 测量方法需要进一步改进目前的驻波管测量方法在实验操作方面存在一定的复杂性，需要进一步简化测量方法，提高实验效率。
驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范
更新规范 中华人民共和国国家标准驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范GBJ 88-85主编单位：同济大学批准部门：中华人民共和国国家计划委员会施行日期：1986年6月1日关于发布《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》的通知计标〔１９８６〕０４号根据原国家建委（８１）建发设字第５４６号通知的要求，由全国声学标准化技术委员会负责归口组织，具体由同济大学会同有关单位编制《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》，已经全国声学标准化技术委员会会审。
现批准《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》ＧＢＪ８８—８５为国家标准，自一九八六年六月一日起施行。
本规范具体解释等工作由同济大学负责。
国家计划委员会1985年12月31日编制说明本规范是根据原国家基本建设委员会（８１）建发设字５４６号文的要求，由全国声学标准化技术委员会委托同济大学负责编制的。
在本规范的编制过程中，编制单位调查研究了国内有关单位的实践经验和研究成果，收集并分析了国外同类测量标准及有关技术资料，对一些重要内容作了较系统的对比试验以及相应的理论分析，提出了规范征求意见稿。
广泛征询了国内各有关单位的意见，并召开了座谈会，经反复修改提出了送审稿。
经全国声学标准化技术委员会建筑声学分委员会讨论同意，最后由全国声学标准化技术委员会审查定稿。
本规范共五章及七个附录。
内容包括：测量设备、测量方法、测量范围和测量要求。
在本规范施行过程中，希各单位注意积累资料，认真总结经验，如发现有需要修改或补充之处，请将意见和有关资料寄交同济大学声学研究所，以供今后修订时参考。
同济大学1985年12月更新规范 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。
更新规范 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。
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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实 验 一
1) 多孔吸声材料吸声 驻波管法 系数及声阻抗测量 测定材料 2) 共振吸声结构吸声 吸声系数 系数及声阻抗测量 及声阻抗 1) 噪声的多通道现场 ) 噪声样本的频谱分 析
基本性 实验
环境物理工程实验考核办法
序 号 实 验 三 实验名称 实验内容 应运用的主要知识点 主要培养的技能点 1) 环境振动及其评 价量 2) 环境振动的影响 及危害 3) 环境振动的测定 1) 网格法 2) 区域声环境质量 3) 各种噪声评价量 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 1) 熟悉各种环境噪 声的评价量 2) 熟悉环境噪声的 测量及评价方法 基本性 实验 实验 性质
α 声波完全没有被反射时,=1,表示完全吸收.一般材料或结构的
吸声系数在0~1之间,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.吸声系数是频率的函数,同一种材 料,对于不同的频率,具有不同的吸声系数.为表示方便,有时 还用中心频率125Hz,250Hz,500Hz,1KHz,2KHz,4KHz六 个倍频程的吸声系数的平均值,称为平均吸声系数. 吸声材料的吸声系数可由实验方法测出,常用的方法有混响室法 和驻波管法两种.测量方法不同,所得的测试结果也有所不同.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
图 2 驻波管尺寸
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
驻波管吸声材料检测分析设备
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
实验数据记录和处理 数据记录 仪器参数 驻波管管径100mm;管长128.5cm,如图2所示.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
材料测试数据 材料一:原矿棉多孔吸声材料. 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.
环境物理工程实验考核办法
序 号 实验名称 实验内容 应运用的主要知识点 1) 多孔材料吸声原理 2) 共振吸声结构吸声 原理 3) 吸声系数,声阻抗 4) 驻波 1) 噪声信号采样技术 2) 噪声频谱分析技术 3) 声源识别技术 4) 信号的分析与处理 主要培养的技能点 1) 测试样品的制作 2) 理解驻波管法测 定吸声系数和声阻 抗的原理 3) 掌握具体操作技 能 1) 掌握噪声的现场 采样方法 2) 噪声信号的常规 分析方法及特征提 取 3) 基于声信号分析 进行简单声源识别 基本性 实验 实验 性质
α=
E a Ei E r = = 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. 可见,当入射声波被完全反射时,=0,表示无吸声作用;当入射 α
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.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
主要仪器设备
图 1 驻波管法测定吸声系数实验装置示意图
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
本系统由三大部分组成,分别为音频信号发生部分;驻波产生与驻波 峰值,谷值检测部分和计算机数据处理,分析,计算部分. 整个系统可组成如下:音频信号发生器 → 音频功率放大器 → 扬声器 → 在驻波管内形成驻波→ 探声管 → 声压拾音器 → 自动跟踪音频滤波 器 → 声压信号放大器 → 声压级检测器 → 计算机数据处理,分析,计 算 → 结果打印. 设备的主要技术指标为: 音频信号输出范围:100Hz～10KHz,频率误差<0.1%,±0.33Hz. 音频信号输出电压:50mV～5000mV.音频设置点:按频程可选.声压 级正常检测范围:55dB～136dB.自动频率跟踪1/3倍频程带通滤波器. 工作电源:AC220V, ±10%,50Hz.工作环境:0～35℃.相对湿度 <80%.整机测试误差≤0.5dB.全计算机集成化.计算机数据处理, 分析,计算,打印.
基本 性实 验
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
实验目的和要求
掌握驻波管法测定材料吸声系数的原理,方法及其操作方法. 实验内容和原理 本实验测定原矿棉多孔吸声材料和镀锌钢板共振穿孔板吸声材 料的吸声系数. 当声波入射到一个物体表面时,一部分能量被反射,另一部分 能量被吸收,常用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声 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:
2 谷 ----98.9 857 89.4 645 峰 ----110.6 1148 96.8 863
3 谷 ------89.4 1042
average 峰 68.4 -92.5* -110.0 5* -96.2 -谷 64.6 -68.2 -98.45 -89.4 --
1)掌握常见工频电磁设 备及高压线的工频电磁 污染测量及评价方法 2)了解工频电磁污染控 制技术 1)掌握常见射频电磁设 备,广播电视塔,手机 基站的射频电磁污染测 量及评价 2)了解射频电磁污染控 制技术
实验 性质 基本 性实 验
机械振 动测量
实 验 六
基本 性实 验
实 验 七
射频通 信设备 电磁辐 射测量
1) 室外不同功能区环境 振动测量 环境振动 2) 不同室内场所环境振 测量 动测量 1) 区域环境噪声测量及 评价 2) 道路交通噪声测量及 区域环境 评价 噪声测量 3) 铁路噪声测量及评价 4) 机场噪声测量及评价 5) 工业企业厂界噪声测 量及评价
基本性 实验
实 验 四
环境物理工程实验考核办法
环境物理工程实验
Laboratory Center for Environmental and Resource Science
翁 棣
高级工程师
浙江大学环境与资源实验教学中心
环境物理工程实验
目录
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数 实验二 环境振动测量实验 实验三 城市区域环境噪声测量实验 实验四 噪声频谱分析实验 实验五 机械振动测量实验 实验六 工频电磁污染测量实验 实验七 射频通信设备电磁辐射测量实验
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 2 材料二数据记录
频率
100Hz 1000mV 200Hz 3400mV 315Hz 2500mV 450Hz 3500mV
1 峰 68.4 52 92.5 52 110.0 52 95.8 129 谷 64.6 449 68.2 438 98.0 306 89.3 260 峰 --92.0 772 110.1 542 96.0 400
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 100Hz 1000mV 200Hz 3400mV 315Hz 2500mV 450Hz 3500mV 630Hz 1234mV 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 1 峰 121.9 5 131.3 10 126.7 10 124.7 47 110.2 238 谷 80.2 843 91.9 405 91.4 245 96.7 160 84.7 384 峰 ----126.9 540 126.7 359 110.2 525 2 谷 ----94.3 800 97.2 552 85.4 665 峰 ----127.0 1092 129.5 751 110.2 796 3 谷 ------93.2 942 85.8 941 average 峰 121.9 -131.3 -126.8* -127.0 -110.2 -谷 80.2 -91.9 -92.85 -95.7 -85.3 --
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
正入射吸声系数aN和声压极大值Pmax和极小值Pmin的关系式: aN=4Pmax/Pmin/(1+ Pmax/Pmin)2 若传声器与声级计连接,则Pmax/Pmin也可由测得的声压级极大值 Lmax和声压级极小值Lmin给出: Pmax/Pmin=10(Lmax-Lmin)/20 驻波管测试的频率范围由管子的尺寸决定,其下限频率至少要保 证得到一个声压极大和极小,若探管可移动的距离为L,则L≥λ/2. f下=C0/2L(Hz),当L=1.2m,f下=140Hz 上限频率取决于管径大小,该频率以下管内不会产生高次谐波. f上=C0/2α(Hz),2α为管径,当2α=0.1m,f上=4140 Hz
序 号 实 验 五 实验名 称 实验内容 1) 常见机械设备不同部 位壳体机械振动测量 2) 常见机械设备典型隔 振措施的隔振效果测量 工频电 磁污染 测量 1)常见工频设备工频电 磁辐射测量 2)高压线工频电磁辐射 监测 1)广播电视塔射频电磁 辐射测量及评价 2)手机基站射频电磁辐 射测量评价 应运用的主要知识 点 1) 机械振动 2) 振动传递率 3) 隔振效率 4) 声功率流 1)工频 2)水平及垂直磁场 强度 3)辐射功率 4)工频电磁效应 1)射频 2)水平及垂直磁场 强度 3)辐射功率 4)射频电磁效应 主要培养的技能点 1) 掌握机械振动的测 量及评价方法 2) 熟悉常见设备的隔 振方法及隔振效果