吸声系数测试实验报告

实验二吸声系数的测试

一、实验目的

掌握材料吸声系数的测试原理及测试方法。

二、实验原理

采用北京声望电技术有限公司产的SW002驻波管、BSWA VS302USB双声学分析仪和BSWA-100型功率放大器。参照JJF 1223-2009驻波管标准规范（驻波比法）进行测量。如下图所示：测试样的直径为100mm，厚度30mm。选择线性网络，声压级为90dB粉红噪声源。数据处理采用Spectra LAB的声学软件。Sampling Rata 取“48000”，Decimation Ratio 取1，FFT size 取4096。

该试验的主要原理是：当扬声器发出声波在驻波管内传播时，驻波管内形成驻波声场，沿管轴向方向会出现声压极大与极小的交替分布，利用可以移动的探管传声器接收声压信号，然后根据声压极大值与极小值的比值可计算出材料的吸声系数。这种测量方法的缺点是要求手动移动滑块确定探管的位置，步骤比较繁琐，实验耗时也较长。

三、实验材料

三种实验室无标记材料（多层非织造布合成材料），记为试样1、2、3。

四、实验步骤

1、开启设备预热半小时左右。

2、设置实验软件参数。

3、放入试样，移动小车，多次测试并记录数据。

4、处理并分析数据。

五、数据处理及分析

吸声系数(α)

本实验参照测试标准和仪器使用说明，按照1/3倍频程，分别取125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000Hz 十三个频带进行测试。由实验数据可知，在低中频区域内，符合实际情况，故测试具有代表性。根据多孔材料的吸声机理，在多孔材料内存在许多微细的小孔和间隙，当声波在多孔材料内部传播时，部分声能在传播的过程中转变成热能损耗掉，从而达到吸声的效果。低频声波的波长比较长，所以在材料传播时可以更容易穿过小孔，声能损失也就更少，则吸声系数小；而高频声波的波长比较短，材料内空气分子的振动速度加快，所以声波与孔壁的接触面积增加，摩擦更加剧烈，从而使更多的声能转化为热能损耗掉，则吸声系数大。由上图可知，试样1在400Hz ，试样2、3在800Hz 时吸声系数值分别出现一个陡峰，这可能是由于材料产生共振使振动加剧，声波与孔壁摩擦更加剧烈，从而转化成大量热能损耗掉，所以吸声系数增大。