3.吸声技术讲述.ppt

第三章 噪声控制技术－吸声;第一节 概述第二节 吸声材料第三节 吸声结构体第四节 吸声设计;第一节 概述;2.主要考量因素： 噪声源特性以及降噪量大小 降噪遵循预防为主、全过程防治的基本操作原则——技术、经济因素 ——降噪方法：通常是采取综合防治措施，即吸声、消声、隔声、隔振和阻尼装置等措施同时使用。 ;吸声是噪声污染控制的一种重要手段，是一种在噪声传播途径上控制噪声污染的方法，常用于室内减噪。;3.室内噪声的来源： 直达声：声音直接通过空气传播 混响声：室内各墙壁面反射回来 混响声易造成声污染，使室内噪声级增加；如：一列火车进入隧道以后的噪声级比行驶在空旷的野外可高出5-10dB；也会对听觉造成干扰。;混响声的声音强弱，取决于室内各种物体表面的吸声能力。有的能增强，有的通过声能量的吸收而降低噪声水平。;1.吸声概念 当声波入射到物体表面时，部分入射声能被物体表面吸收转化为其他形式的能量，这种现象叫“吸声”。 在噪声污染控制工程设计中，常利用吸声材料吸收声能量来降低室内噪声。 合理布置吸声材料，可降低混响声5-10dB。;2.吸声机理 吸声材料是一种松软多孔的物质，声波以声能的形式投射到多孔材料表面时，一部分声波从多孔材料表面反射，另一部分声波进入材料的孔隙，引起孔隙内的空气和材料本身振动，由于多孔材料表面与空气的内摩擦（摩擦力来自空气的压缩、膨胀）作用，将一部分声能转变成热能，此外，声音在多孔材料内经过多次反射也进一步衰减。;所以，当进入多孔吸声材料内的声波再返回时，声波能量已衰减很多，大部分被多孔吸声材料消耗掉了，从而使声音的能量减小，达到降噪的目的。 吸声机理：压缩、膨胀、摩擦、产热 降低声音能量。;材料特征：内部有许多小孔，并与材料表面相通，具有通气性。 良好的吸声材料需具备三点要求： 多孔 孔间贯通 与外界联通 ;3.影响多孔吸声材料吸声性能的主要因素： 材料孔隙率（q） 孔隙率：多孔材料中通气的孔隙体积与材料总体积之比。 一般多孔材料的孔隙率在70％以上，有的高达90％。同时要求这些孔隙尽可能细小且分布均匀，这样，材料内孔隙的总表面积较大，利于声能的吸收。;吸声材料的结构特性（此处指材料的厚度和密度）;随着材料厚度的增加，吸声最佳频率向低频方向移动，即低频范围的吸声性能随材料厚度的增加而提高，但厚度增加对高频声的吸收影响不明显，因高频声在吸声材料表面即被吸收。;厚度每增加1倍，最大吸收频率（或频谱曲线）向低频方向移动一个倍频程；实际应用中，多孔吸声材料的厚度一般取30-50mm就可以，如果需要提高低频吸声效果，厚度可取50-100mm，必要时也可大于100mm，再大就不经济了，特别是当材料厚度相当大时，此时由于厚度引起的吸声变化就不明显了。;;4.材料吸声特性的物理量 吸声系数（α）：材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，常用来描述吸声材料或吸声结构的吸声能力。 吸声系数越大，吸声性能越好。 当α＝0时，无吸声 当α＝1时，完全吸收，无声能反射;E0;（1）影响因素 材料的物理性质：不同材料具有不同的吸声能力，一般0.2～1。 声波频率：α是f的函数，同一种材料对声音的不同频率有相对应的α值，所以表征材料的α时，必须指明哪个频带。 如150mm厚，密度为20kg/m3的玻璃棉，入射声波为500Hz，α＝0.85；入射声波为125Hz，α＝0.50。;声波的入射角（方向） 通过调控吸声材料和结构体的安装条件来改变入射角的大小。由于声波的入射角不同，所测量的吸声系数有三种不同的相应表达方法（稍后介绍）。;（2）不同吸声材料的吸声系数： 密度小，孔隙多的材料（如玻璃棉，泡沫的塑料）等吸声性能好，吸声系数大。 坚硬光滑，结构密实的材料（如混凝土水泥粉刷墙，水磨石墙体等），吸声系数小。;鉴于声波频率对吸声系数的影响，工程中，通常用125Hz，500Hz，1KHz，2KHz，4KHz六个倍频程的中心频率的吸声系数的算术平均值来表示材料的吸声频率特性。这个表示量，也称“平均吸声系数” 一般的， α大于0.2才是吸声材料，α大于0.5就是理想的吸声材料。;（驻波管法）;;;;（3）三种不同的吸声系数表达方法（依据测量时入射角度不同划分） 由于入射角度对吸声系数影响较大，测量时入射角不同，有不同的测试结果，表示方法也不同，因此规定了三种不同的α 。;垂直入射吸声系数（ α 0） 驻波管法吸声系数，多用于材料性质的鉴定与研究。 优点：简便易测 缺点：所得数据与实际常有一定误差。 斜入射吸声系数 实际中一般情况下应用不多，特定的场合有时推荐