多孔吸聲材料.ppt

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1、第七章聲學(xué)與光學(xué)材料第一節(jié)聲學(xué)材料一聲的產(chǎn)生與傳播1、聲波和聲音聲波是機(jī)械振動或氣流擾動引起周圍彈性介質(zhì)發(fā)生波動的現(xiàn)象。聲源、媒質(zhì)、聲場縱波、橫波聲音的三個環(huán)節(jié)：聲源振動、聲波傳播、聽覺感受2、聲速、波長和頻率聲波在媒質(zhì)中每秒鐘傳播的距離稱為聲速，用符號c表示，單位m/s聲波在一個周期T內(nèi)傳播的距離稱為波長，用符號λ表示，單位為m聲波在每秒鐘周期性振動的次數(shù)稱為頻率，用符號f表示，單位為Hz關(guān)系：c=λ/T=λf3、聲音的傳播⑴直達(dá)聲：是室內(nèi)任一點直接接收到聲源發(fā)出的聲音。它是接收聲音的主體，又叫主達(dá)聲，不受空間界面影響，其聲強基本上是與聽點到聲源間距離的平方成反

2、比衰減。⑵早期反射聲：指延遲直達(dá)聲50ms以內(nèi)到達(dá)聽聲點的反射聲，對聲音起到增強作用；在大空間內(nèi)，因反射距離遠(yuǎn)，易形成回聲，產(chǎn)生空間感。⑶混響聲：聲波經(jīng)室內(nèi)界面的多次反射，遲于早期反射聲到達(dá)聽點的聲音，直至聲源停止發(fā)聲，但由于多次反射，聽點仍能聽到，故又稱余聲，影響聲音的清晰度。混響時間：在一個聲場中，一個聲音的聲壓級衰減60dB所需要的時間，用T60來表示。單位：秒（s）T60=0.16V/Sa(賽賓公式)V：聲場總?cè)莘eS：聲場的表面積a：聲場的建筑裝飾材料的平均吸聲系數(shù)。例：某段音樂的聲壓級為90dB，此時中止音樂，音樂聲逐漸減弱，當(dāng)其聲壓級從90dB降至30

3、dB時可需時1.2秒，那么，此房間的混響時間為1.2秒。⑷聲音的繞射與散射：聲波在傳播過程中遇到障礙物，能夠繞過障礙物的邊緣前進(jìn)，這種現(xiàn)象叫波的繞射，又叫聲衍射。當(dāng)聲波波長大于障礙物尺寸但在10倍以內(nèi)時，障礙物會化成一個聲源使聲波向四周散射，這種現(xiàn)象叫聲波的散射。例一：聲源處于人的背后時，由于人耳殼的遮蔽作用，聲源中低頻音會繞過耳廊使人聽到，而聲源中的高頻音則在人耳處形成聲影區(qū)使其減弱。例二：音樂會時，后排座的聽眾聽到的低頻強、高頻弱，即是因為低頻可繞射，而高頻音散射的原因。二聲的物理量度聲音主要有強弱和高低兩個方面的衡量。表示聲音強弱的物理量度主要有聲壓，聲強和

4、聲功率以及他們的級。聲音的高低是指聲音的調(diào)子的粗細(xì)，是低沉轟鳴，還是尖叫刺耳。表示聲音高低的物理量度主要有頻率和頻譜。1聲功率、聲強和聲壓1聲壓(P)：是由于噪聲引起空氣分子的振動,使周圍空氣分子發(fā)生疏密交替變化而產(chǎn)生的壓強變化.1.聲壓(P):聽閾聲壓：是人耳剛能聽到頻率為1000Hz最微弱聲音的聲壓，即2×10-5Pa；痛閾聲壓：是使人耳產(chǎn)生痛感的聲壓，即20Pa。2.聲功率(W):是指噪聲在單位時間內(nèi)向外輻射的總能量.用瓦作單位.1瓦=1牛?米/秒3.聲強(I):是指在單位時間內(nèi)(每秒)通過垂直聲波傳播方向的單位面積上的聲能。單位為瓦/米2.2聲壓級與分貝、

5、聲功率級、聲強級、聲壓級1.聲壓級與分貝；Lp——聲壓級(分貝，dB);P——聲壓(pa)P0——基準(zhǔn)聲壓(即:聽閾聲壓);P0=2×10－5pa2.聲強(I):在自由的聲場中,如果有一個向四周均勻輻射噪聲的點噪聲源，則:I——離噪聲源r處的聲強(瓦/米2);W——聲源輻射的聲功率(瓦)；r——離聲源的距離（米）；4πr2——以r為半徑的球面積。某些環(huán)境下的聲壓和聲壓級環(huán)境聲壓（Pa）聲壓級（dB）鍋爐排氣放空，距噴口1米200140鉚釘槍，大型羅茨風(fēng)機(jī)63130汽車?yán)?，距?米，大型球磨機(jī)20120柴油機(jī)6.3110離心風(fēng)扇0.6390公共汽車上0.2080城

6、市噪聲，街道上0.06370普通說話0.02060電風(fēng)扇，微電機(jī)附近0.006350安靜房間0.002040輕聲耳語0.0006330樹葉飄動聲0.0002020農(nóng)村靜夜0.00006310可聽0.00002002.聲功率級；Lw——聲功率級,(分貝);W——聲功率,(瓦);W0——基準(zhǔn)聲功率.W0=10－12瓦3.聲強級；LI——聲強級,(分貝);I——聲強,(瓦/平方米);I0——基準(zhǔn)聲強I0=10－12(瓦/平方米).3頻率及頻譜頻率頻率是表示聲源震動快慢的物理量。在聲頻范圍內(nèi)，聲波的頻率愈高，聲音顯得愈尖銳；反之，顯得低沉。頻譜：以頻率為橫坐標(biāo)，以聲音的強

7、率（聲壓級或聲強級）為縱坐標(biāo)，繪出聲音強弱的頻率分布圖，叫頻譜圖。某個喇叭的頻譜圖三、發(fā)聲材料和聲探測材料1、壓電材料利用其壓電效應(yīng)來實現(xiàn)聲電和電聲轉(zhuǎn)換:利用聲電轉(zhuǎn)換作為聲探測材料，利用電聲轉(zhuǎn)換做為發(fā)聲材料。壓電晶體壓電陶瓷四、聲阻尼材料隨著近代工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染也隨著產(chǎn)生，噪聲污染就是環(huán)境污染的一種，已經(jīng)成為對人類的一大危害。噪聲污染與水污染、大氣污染被看成是世界范圍內(nèi)三個主要環(huán)境問題。噪聲污染越來越嚴(yán)重，危害也越來越大。從而得到人們的關(guān)注。隨之而產(chǎn)生一系列的吸收降噪材料。1、噪聲及其來源工業(yè)噪聲工業(yè)噪聲主要包括空氣動力噪聲、機(jī)械噪聲和電磁噪聲交通噪聲交通噪聲

8、主要指的是