《吸聲與吸聲結(jié)構(gòu)》PPT課件

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1、第三講吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，廣泛地應(yīng)用于音質(zhì)設(shè)計(jì)和噪聲控制中。吸聲材料：材料本身具有吸聲特性。如玻璃棉、巖棉等纖維或多孔材料。吸聲結(jié)構(gòu)：材料本身可以不具有吸聲特性，但材料制成某種結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生吸聲。如穿孔石膏板吊頂。在建筑聲環(huán)境的設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮材料的使用，包括吸聲性能以及裝飾性、強(qiáng)度、防火、吸濕、加工等多方面。3.1吸聲系數(shù)與吸聲量吸聲系數(shù)定義：?=(E總-E反）/E總，即聲波接觸吸聲介面后失去能量占總能量的比例。吸聲系數(shù)永遠(yuǎn)小于1。同一吸聲材料，聲音頻率不同時(shí)，吸聲系數(shù)不同。一般常用100Hz-5000Hz的18個(gè)1/

2、3倍頻帶的吸聲系數(shù)表示。有時(shí)使用平均吸聲系數(shù)或降噪系數(shù)粗略衡量材料的吸聲能力。平均吸聲系數(shù)：100Hz-5000Hz的1/3倍頻帶吸聲系數(shù)的平均值降噪系數(shù)（NRC)：250Hz/500Hz/1000Hz/2000Hz吸聲系數(shù)的平均值（尾數(shù)四舍五入整理成.05或0.0）一般認(rèn)為NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于等于0.4的材料被認(rèn)為是較好的吸聲材料。吸聲量：對(duì)于平面物體A=??S,單位是平米（或塞賓）對(duì)于單個(gè)物體，表面積難于確定，直接用吸聲量A?；祉懯曳ú牧衔曄禂?shù)測(cè)量其中：V混響室體積S材料表面積n吸聲體個(gè)數(shù)T1空室混響室混

3、響時(shí)間T2放入材料后混響時(shí)間吸聲體坐人空椅吸聲體駐波管法材料吸聲系數(shù)測(cè)量試件直徑10cm，測(cè)試結(jié)果為垂直入射吸聲系數(shù)?0，主要用于研究。測(cè)量聲源揚(yáng)聲器位于測(cè)試表面垂直1.25m，指向吸聲材料。揚(yáng)聲器與地面之間放置一傳聲器，距地面0.25m高。測(cè)試得到揚(yáng)聲器和傳聲器之間的脈沖響應(yīng)函數(shù),計(jì)算分析反射聲與直達(dá)聲的比例關(guān)系得到反射系數(shù)。反射系數(shù)（吸聲系數(shù)）測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)法材料吸聲系數(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。標(biāo)準(zhǔn):GBJ75-841、報(bào)告中必須指明材料規(guī)格型號(hào)及安裝方法。報(bào)告中可以讀出平均吸聲系數(shù)和降噪系數(shù)。2、有時(shí)吸聲系數(shù)會(huì)大于等于1，主要是由于實(shí)驗(yàn)室或安裝時(shí)邊緣

4、效應(yīng)造成。3、?T和?0的值有一定差別，?T是無(wú)規(guī)入射時(shí)的吸聲系數(shù)，是正入射時(shí)的吸聲系數(shù)。?0工程上主要使用?T3.2多孔吸聲材料常見(jiàn)的多孔吸聲材料有，玻璃棉、巖棉、泡沫塑料、毛氈等。多孔吸聲材料具有大量的內(nèi)外連通的微小孔隙和孔洞。當(dāng)聲波入射到多孔材料上，聲波能順著孔隙進(jìn)入材料內(nèi)部，引起空隙中空氣分子的振動(dòng)。由于空氣的粘滯阻力、空氣分子與孔隙壁的摩擦，使聲能轉(zhuǎn)化為摩擦熱能而吸聲。多孔材料吸聲的必要條件是：材料有大量空隙，空隙之間互相連通，孔隙深入材料內(nèi)部。多孔吸聲材料的吸聲頻率特性是：隨頻率增加吸聲系數(shù)逐漸增大，中高頻吸聲能力比低頻強(qiáng)。錯(cuò)

5、誤認(rèn)識(shí)一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥等，具有良好的吸聲性能。錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)二：內(nèi)部存在大量孔洞的材料，如聚苯、聚乙烯、閉孔聚氨脂等，具有良好的吸聲性能。離心玻璃棉板礦棉吸聲板3.2.1厚度和密度對(duì)吸聲性能的影響多孔吸聲材料對(duì)聲音中高頻有較好的吸聲性能。影響多孔吸聲材料吸聲特性主要是材料的厚度、密度、孔隙率、結(jié)構(gòu)因子和空氣流阻等。密度：每立方米材料的重量?？紫堵剩翰牧现锌紫扼w積和材料總體積之比。結(jié)構(gòu)因子：反映材料內(nèi)部纖維或顆粒排列空氣流阻：?jiǎn)挝缓穸炔牧蟽蛇吙諝鈿鈮汉涂諝饬魉僦取？諝饬髯枋怯绊懚嗫孜暡牧献钪匾囊蛩?。流阻太小，說(shuō)明材料稀疏，空氣

6、振動(dòng)容易穿過(guò)，吸聲性能下降；流阻太大，說(shuō)明材料密實(shí)，空氣振動(dòng)難于傳入，吸聲性能亦下降。因此，多孔材料存在最佳流阻。測(cè)定空氣流阻比較困難，但可以通過(guò)厚度和容重粗略估計(jì)和控制。對(duì)于玻璃棉，較理想的吸聲容重是12-48Kg/m3,特殊情況使用100Kg/m3或更高。厚度增加，中低頻吸聲系數(shù)顯著地增加，但高頻變化不大（多孔吸聲材料對(duì)高頻總有較大的吸收）。厚度不變，容重增加，中低頻吸聲系數(shù)亦增加；但當(dāng)容重增加到一定程度時(shí)，材料變得密實(shí)，流阻大于最佳流阻，吸聲系數(shù)反而下降。不同容重的玻璃棉疊和，形成容重逐漸增大的形式，可以獲得更大的吸聲效果。消聲室及

7、尖劈3.2.2安裝后空腔的影響多孔吸聲材料的吸聲性能與安裝條件關(guān)系密切。當(dāng)多孔吸聲材料背后有空腔時(shí)，吸聲性能與該空氣層用同樣的材料填滿(mǎn)的效果類(lèi)似。尤其是中低頻吸聲性能比材料實(shí)貼在硬底面上會(huì)有較大提高。3.2.3飾面材料的影響多孔吸聲材料表面附加有透聲飾面，如小于0.5mm的塑料薄膜、金屬網(wǎng)、窗紗、防火布、玻璃絲布等，基本可以保持原來(lái)材料的吸聲特性。使用穿孔面材時(shí)，穿孔率須大于20%，若材料的透氣性差時(shí)，如塑料薄膜，高頻吸聲特性可能下降。合理構(gòu)造不合理構(gòu)造3.3空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)，原理為亥姆霍茲共振，如穿孔石膏板、穿孔鋁板、木

8、槽板、狹縫吸音磚等。吸聲特點(diǎn)為：在共振頻率附近有較大吸收。明代姚廣孝的吸聲降噪房明永樂(lè)皇帝還是燕王的時(shí)候，為了日后起兵奪權(quán)，在后花園秘密建地下室“私鑄兵器”，為防止聲音外傳泄密，其謀臣姚廣孝采