第七章__噪聲控制技術(shù)——吸聲

1、n吸聲降噪是控制室內(nèi)噪聲常用的技術(shù)措施。吸聲降噪是控制室內(nèi)噪聲常用的技術(shù)措施。n通過吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)來降低噪聲的技通過吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)來降低噪聲的技 術(shù)稱為吸聲。術(shù)稱為吸聲。n一般情況下，吸聲控制能使室內(nèi)噪聲降低一般情況下，吸聲控制能使室內(nèi)噪聲降低 約約3 35dBA5dBA，使噪聲嚴重的車間降噪，使噪聲嚴重的車間降噪6 61010 dBA dBA。 7.1共振吸聲結(jié)構(gòu)7.3 多孔性吸聲材料7.2室內(nèi)聲場和吸聲降噪7.4 7.1.1 7.1.1 吸聲材料的分類吸聲材料的分類 7.1.2 7.1.2 吸聲性能評價量吸聲性能評價量 7.1 7.1.1 7.1.1 吸聲材料的分類吸聲材料的分類

2、吸聲材料多孔性吸聲材料共振吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu)纖維狀顆粒狀泡沫狀穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)單個共振器空間吸聲體吸聲尖劈薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)aiEEaEiE 7.1.2 7.1.2 吸聲性能評價量吸聲性能評價量 材料的結(jié)構(gòu)使用條件使用條件聲波頻率聲波頻率材料的性質(zhì)聲波入射角聲波入射角度度考慮到入射方向的不同(1)無規(guī)入射吸聲系數(shù)測量方法：混響室法(2)垂直入射吸聲系數(shù)測量方法：阻抗管法 駐波比法 傳遞函數(shù)法(3)斜入射吸聲系數(shù)T000T0T0TVmcTVA43 .55)43 .55(43 .5511122212VmTcVVmTcVAAA若兩次測量時間間隔短及室內(nèi)溫、濕度相差很小?？烧J為：mm

3、mccc2121,以及)11(3 .551212TTcVAAA所以：)11(3 .5512TTcSVSAS駐波管法吸聲系數(shù)測試儀駐波管法吸聲系數(shù)測試儀minmax2222fCLfCd220minmax0min0max)1 (41)1 ()1 (SSrppSrpprpp常用兩種測量方法的比較 ( (二二) ) 吸聲量（吸聲量（等效吸聲面積等效吸聲面積） ASAS 3. 3. 吸聲性能的單值評價量吸聲性能的單值評價量 3. 3. 吸聲性能的單值評價量吸聲性能的單值評價量 n平均吸聲系數(shù)平均吸聲系數(shù) ：工程中通常采用：工程中通常采用125Hz、250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 H

4、z、4000 Hz六個頻率的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值表六個頻率的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值表示某種材料的平均吸聲系數(shù)。示某種材料的平均吸聲系數(shù)。6400020001000500250125 平均吸聲系數(shù)平均吸聲系數(shù) n降噪系數(shù)降噪系數(shù)NRC：中心頻率為：中心頻率為250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz的四個倍頻程頻帶的四個倍頻程頻帶吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值稱為降噪系數(shù)。吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值稱為降噪系數(shù)。420001000500250NRC 降噪系數(shù)降噪系數(shù) 吸聲量（吸聲量（等效吸聲面積等效吸聲面積） ASAS 吸聲量（吸聲量（等效吸聲面積等效吸聲面積） 11nniiiiiAASiAiiS

5、平均吸聲系數(shù)評價整個房平均吸聲系數(shù)評價整個房間的吸聲特性間的吸聲特性iiiSS1多孔吸聲材料多孔吸聲材料 n多孔吸聲材料是應(yīng)用最廣泛的吸聲材料。多孔吸聲材料是應(yīng)用最廣泛的吸聲材料。n最初的多孔吸聲材料以麻、棉、棕絲、毛發(fā)、最初的多孔吸聲材料以麻、棉、棕絲、毛發(fā)、甘蔗渣等天然動植物纖維為主；甘蔗渣等天然動植物纖維為主；n目前則以玻璃棉、礦渣棉等無機纖維為主。目前則以玻璃棉、礦渣棉等無機纖維為主。n吸聲材料可以是松散的，也可以加工成棉吸聲材料可以是松散的，也可以加工成棉絮狀或粘結(jié)成氈狀或板狀。絮狀或粘結(jié)成氈狀或板狀。 多孔性吸聲材料7.2 7.2.1 7.2.1 多孔性吸聲材料的吸聲機理多孔性吸聲

6、材料的吸聲機理 吸聲原理吸聲原理 n聲波入射到多孔吸聲材料的表面時，部聲波入射到多孔吸聲材料的表面時，部分聲波反射，部分聲波透入材料內(nèi)部微孔分聲波反射，部分聲波透入材料內(nèi)部微孔內(nèi)，激發(fā)孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)發(fā)生振動，空氣內(nèi)，激發(fā)孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)發(fā)生振動，空氣與筋絡(luò)之間的與筋絡(luò)之間的摩擦阻力摩擦阻力使聲能不斷轉(zhuǎn)化為使聲能不斷轉(zhuǎn)化為熱能而消耗；空氣與筋絡(luò)之間的熱能而消耗；空氣與筋絡(luò)之間的熱交換熱交換也也消耗部分聲能，從而達到吸聲的目的。消耗部分聲能，從而達到吸聲的目的。 吸聲特性吸聲特性特性特性: :高頻聲吸收效果好，低頻聲吸收效高頻聲吸收效果好，低頻聲吸收效果差。果差。原因原因：低頻聲波激發(fā)微孔內(nèi)空氣與筋

7、絡(luò)的：低頻聲波激發(fā)微孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)的相對運動少，摩擦損小，因而聲能損失少，相對運動少，摩擦損小，因而聲能損失少，而高頻聲容易使振動加快，從而消耗聲能而高頻聲容易使振動加快，從而消耗聲能較多。所以較多。所以多孔吸收材料常用于高中頻噪多孔吸收材料常用于高中頻噪聲的吸收。聲的吸收。 空氣流阻孔隙率平均密度平均密度 溫度和濕度溫度和濕度護面層護面層 7.2.2 7.2.2 影響多孔性吸聲材料吸聲性能的因素影響多孔性吸聲材料吸聲性能的因素厚度空腔空腔uPRf比流阻Rs：指單位厚度材料的流阻。過高空氣穿透力降低過低因摩擦力、粘滯力引起的聲能損耗降低吸聲性能下降孔隙率與密度過高空氣穿透力降低過低因摩擦力、粘

8、滯力引起的聲能損耗降低吸聲性能下降scsmsmaVmVVP11n一種多孔吸聲材料對應(yīng)存在一個一種多孔吸聲材料對應(yīng)存在一個最佳吸聲性能的密度范圍最佳吸聲性能的密度范圍。n玻璃棉：玻璃棉：15-25kg/m3;巖棉：巖棉：150-200kg/m3 厚度對吸聲性能的影響 不同厚度的超細玻璃棉的吸聲系數(shù)不同厚度的超細玻璃棉的吸聲系數(shù)同種材料，厚度增加一倍，吸聲最佳頻同種材料，厚度增加一倍，吸聲最佳頻率向低頻方向近似移動一個倍頻程率向低頻方向近似移動一個倍頻程 由實驗測試可知：由實驗測試可知：厚度越大，低頻時吸聲系數(shù)越大；厚度越大，低頻時吸聲系數(shù)越大；2000Hz2000Hz，吸聲系數(shù)與材料厚度無關(guān)；，

9、吸聲系數(shù)與材料厚度無關(guān)；增加厚度，可提高低頻聲的吸收效果，增加厚度，可提高低頻聲的吸收效果，對高頻聲效果不大。對高頻聲效果不大。Dcfr41空腔對吸聲性能的影響 圖圖 背后空氣層厚度對吸聲性能的影響背后空氣層厚度對吸聲性能的影響 空腔對吸聲性能的影響 護面層護面層對吸聲性能的影響對吸聲性能的影響 溫度溫度濕度濕度氣流氣流 使用環(huán)境使用環(huán)境對吸聲性能的影響對吸聲性能的影響 l溫度引起聲速、波長溫度引起聲速、波長及空氣粘滯性變化，及空氣粘滯性變化，影響材料吸聲性能。影響材料吸聲性能。l溫度升高，吸聲性能溫度升高，吸聲性能向高頻方向移動；向高頻方向移動；l溫度降低則向低頻方溫度降低則向低頻方向移動。

10、向移動。 l通風(fēng)管道和消聲器內(nèi)通風(fēng)管道和消聲器內(nèi) 氣流易吹散多孔材料，氣流易吹散多孔材料， 吸聲效果下降；吸聲效果下降；l飛散的材料會堵塞管飛散的材料會堵塞管 道，損壞風(fēng)機葉片；道，損壞風(fēng)機葉片；l應(yīng)根據(jù)氣流速度大小應(yīng)根據(jù)氣流速度大小選擇一層或多層不同選擇一層或多層不同的護面層。的護面層。l空氣濕度引起多孔材空氣濕度引起多孔材料含水率變化。料含水率變化。l濕度增大，孔隙吸水量濕度增大，孔隙吸水量增加，堵塞細孔，吸聲系增加，堵塞細孔，吸聲系數(shù)下降，數(shù)下降，先從高頻開始。先從高頻開始。l濕度較大環(huán)境應(yīng)選用耐濕度較大環(huán)境應(yīng)選用耐潮吸聲材料。潮吸聲材料。 外墻保溫吸聲層外墻保溫吸聲層 保溫吸聲層保溫吸

11、聲層 阻燃吸聲板阻燃吸聲板 羊毛阻燃吸聲板羊毛阻燃吸聲板 注意特殊的使用條件，如腐蝕、高溫或火焰等情況對多孔材料的影響。注意特殊的使用條件，如腐蝕、高溫或火焰等情況對多孔材料的影響。吸聲體吸聲體 ( (一一) )薄板與薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板與薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu) ( (二二) )穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu) ( (三三) )微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 共振吸聲結(jié)構(gòu)7.3 7.3.1 7.3.1 概述概述 圖圖 薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)示意圖薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)示意圖.2薄板和薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板和薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu) 空氣層空氣層龍骨龍骨龍骨龍骨3阻尼材料阻尼材料4薄板薄板1剛性壁面剛

12、性壁面入射聲波薄金屬板、膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板等 MDMDMmt0020021MKDMcf常用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)常用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)T T 空氣層空氣層龍骨龍骨龍骨龍骨3阻尼材料阻尼材料4薄板薄板1剛性壁面剛性壁面在薄板結(jié)構(gòu)邊緣（板在薄板結(jié)構(gòu)邊緣（板- -龍骨龍骨交接處）填置能增加結(jié)構(gòu)阻交接處）填置能增加結(jié)構(gòu)阻尼的軟材料，如泡沫塑料條、尼的軟材料，如泡沫塑料條、軟橡皮、海綿條、毛氈等，軟橡皮、海綿條、毛氈等，增大吸聲系數(shù)。增大吸聲系數(shù)。采用組合不同單元或不同腔采用組合不同單元或不同腔深的薄板結(jié)構(gòu)，或直接采用深的薄板結(jié)構(gòu)，或直接采用木絲板、草紙板等可吸收中、木絲板、草紙板等

13、可吸收中、高頻聲的板材，拓寬吸聲頻高頻聲的板材，拓寬吸聲頻帶。帶?？諝鈱幽畈牧螪MDMcf002006021穿孔吸聲板穿孔吸聲板.3穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔吸聲板穿孔吸聲板入射聲波入射聲波1.1.單腔共振吸聲結(jié)構(gòu)單腔共振吸聲結(jié)構(gòu)圖圖 單腔共振吸聲結(jié)構(gòu)示意圖單腔共振吸聲結(jié)構(gòu)示意圖 02KcSfVl0.84Klldld 1.2Klld ldcSVKl圖圖 多孔穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)多孔穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)小孔或狹縫小孔或狹縫空氣層空氣層剛性壁剛性壁框架框架2.2.多孔穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)多孔穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu) cSKl022KKcScPfFhlhlhFPPSF24dPB

14、22 3dPBdPBBd0f0f004ffh 0f0h為增大吸聲系數(shù)與提高吸聲帶寬，可采取的辦法：為增大吸聲系數(shù)與提高吸聲帶寬，可采取的辦法：n組合幾種不同尺寸的共振吸聲結(jié)構(gòu)，分別吸收一小組合幾種不同尺寸的共振吸聲結(jié)構(gòu)，分別吸收一小 段頻帶，使總的吸聲頻帶變寬；段頻帶，使總的吸聲頻帶變寬；n在穿孔板后面的空腔中填放一層多孔吸聲材料，材在穿孔板后面的空腔中填放一層多孔吸聲材料，材 料距板的距離視空腔深度而定；料距板的距離視空腔深度而定；n穿孔板孔徑取偏小值，以提高孔內(nèi)阻尼；穿孔板孔徑取偏小值，以提高孔內(nèi)阻尼；n采用不同穿孔率、不同腔深的多層穿孔板結(jié)構(gòu)，以采用不同穿孔率、不同腔深的多層穿孔板結(jié)構(gòu)，

15、以 改善頻譜特性；改善頻譜特性；n在穿孔板后蒙一薄層玻璃絲布等透聲紡織品，以增在穿孔板后蒙一薄層玻璃絲布等透聲紡織品，以增 加大孔頸摩擦。加大孔頸摩擦。 7.3.4 7.3.4微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 圖圖2-20 2-20 單層、雙層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)示意圖單層、雙層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)示意圖 2020世紀世紀6060年代我國著名年代我國著名聲學(xué)專家馬大猷教授研制的。聲學(xué)專家馬大猷教授研制的。20)1 (4rr)(3(210cDcDmf特 點7.3.5 7.3.5 特殊吸聲結(jié)構(gòu)特殊吸聲結(jié)構(gòu) 簾幕吸聲結(jié)構(gòu)是用具有通氣性能的紡織品，簾幕吸聲結(jié)構(gòu)是用具有通氣性能的紡織品，安裝在離開墻面或窗洞一段

16、距離處，背后設(shè)置安裝在離開墻面或窗洞一段距離處，背后設(shè)置空氣層。這種吸聲體對中、高頻都有一定的吸空氣層。這種吸聲體對中、高頻都有一定的吸聲效果。簾幕的吸聲效果還與所用材料種類有聲效果。簾幕的吸聲效果還與所用材料種類有關(guān)。簾幕吸聲體安裝拆卸方便，兼具裝飾作用，關(guān)。簾幕吸聲體安裝拆卸方便，兼具裝飾作用，應(yīng)用價值高。應(yīng)用價值高。 簾幕吸聲結(jié)構(gòu)簾幕吸聲結(jié)構(gòu)改善方法： 1、越厚越吸收高頻聲2、離開墻面一段距離，改善中低頻吸聲性能3、打褶吸聲簾幕的基本特點：防火性：普通的簾幕沒有進行過防火處理，屬于易燃材料；而吸聲簾幕專門進行過防火處理，這樣更適合在需要防火的場合使用?？勺兾曅裕何暫熌豢梢酝ㄟ^展開的程

17、度來調(diào)節(jié)吸聲。易安裝：吸聲簾幕本身屬于織物類，在安裝上有很大的自由性和可調(diào)性。裝飾性：吸聲簾幕作為吸聲材料的同時還具有裝飾性。當無褶皺的簾幕平貼在墻面時，吸聲作用不是很明顯；當無褶皺的簾幕和墻面之間有了空腔之后，吸聲作用就有所提高了。帶褶皺的簾幕的吸聲作用要好于無褶皺的簾幕。簾幕的褶皺部分使得簾幕的面密度有所提高，吸聲作用也就隨之提高。褶皺的作用類似于消聲室里的尖劈，起到了更好的吸聲作用。穿孔穿孔FC板板 FC板又稱高壓水泥纖維板，其原料為纖維水泥、經(jīng)高壓形成板材，無孔FC板多用于內(nèi)部隔墻和吊頂。穿孔FC板一般厚度為4mm，有圓孔和狹縫兩種形式，可以形成一定的圖案。 穿孔FC板具有良好的防火性

18、能，一般可達到建筑材料燃燒性能分級方法（GB8624-1997）不燃A級，同時還具有良好的防濕、防潮效果。FC板的強度較高，但是比較脆，抗沖擊性較差。穿孔FC板本身呈灰色，但表面可進行噴涂處理，裝修性一般。 木制吸聲板木制吸聲板 木制吸聲板基本材料為15mm或18mm厚的防潮中密度板，表面可以有兩種處理方法：一種是單色的三聚氰胺涂飾層，一種是木紋的真木皮飾面。木制吸聲板的開孔一般分為兩層，上面一層為小的圓孔或縫隙，下面一層為大的圓孔。 木制吸聲板在出廠時一般都粘附一層無紡吸聲布，只要安裝時在其后留有一定厚度的空腔，就可以單獨作為吸聲材料使用，有較好的中低頻吸聲特性，如果在空腔內(nèi)填充一定厚度的多

19、孔性吸聲材料，如玻璃棉等，可以有效地提高整個構(gòu)造的中高頻吸聲特性。 1、石棉材料：、石棉材料：石棉對人體有害，是潛在致癌物，所以一般不大推薦。2 2、巖棉材料：、巖棉材料：巖棉以玄武巖及其它天然礦石等為主要原料，經(jīng)高溫熔融成纖，加入適量粘結(jié)劑，固化加工而制成的。巖棉板產(chǎn)品適用于工業(yè)設(shè)備、建筑、船舶的絕熱、隔音等，是管道貯罐、鍋爐、煙道、熱交換器、風(fēng)機、車船等工業(yè)設(shè)備隔熱、隔聲的理想材料。材質(zhì)本身是環(huán)保的。淘寶價格在10-20元/平米3 3、離心玻璃棉：、離心玻璃棉：玻璃棉是將處于熔融狀態(tài)的玻璃用離心噴吹法工藝進行纖維化噴涂熱固性樹脂制成的絲狀材料，再經(jīng)過熱固化處理后制成的具有一定強度的材料，表

20、面可粘貼PVC膜面料，也可粘貼鋁箔。它具有阻燃、無毒、耐腐蝕、容重小、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性強、吸濕率低、憎水性好等諸多優(yōu)點，是目前公認的性能較優(yōu)越的保溫、隔熱、吸音材料，可用于屋頂建筑物保溫、保冷；娛樂場所影劇院、電視臺、廣播電臺、實驗室、吸引處理；空調(diào)管道冷凍及冷藏倉庫的保溫隔熱、吸聲降噪，效果十分顯著，成為保溫隔熱的熱門產(chǎn)品。淘寶價格一般在20-35元/平米4 4、硅酸鋁棉：、硅酸鋁棉：具有低導(dǎo)熱率、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性、不含粘結(jié)劑和腐蝕性物質(zhì)的特點，可用于設(shè)備的填充、纖維澆注料、涂抹料原料、真空成型制品原料。硅酸鋁制品在初次使用時、當構(gòu)件溫度超過200時硅酸鋁制品會出現(xiàn)輕度煙霧，其

21、廣泛用于電力鍋爐高溫管道壁襯、熱電蒸汽管道傳輸保溫、化工工業(yè)高溫管道保溫。家用比較少，價格比較便宜，淘寶價格一般在10元/平米以下 上述4類都屬于纖維性質(zhì)的吸音棉，部分好的產(chǎn)品是沒問題，但質(zhì)量一般的產(chǎn)品，據(jù)實際安裝的一些工人反映，因為它纖維過于細小會刺激皮膚，安裝時會有癢癢的感覺，同時細小的纖維會擴散到空氣中，會對工人的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生影響。此外這類材料需要做好包裹措施，得對材料進行全封閉，如果暴露在外面，日久天長，它的微小纖維發(fā)散在空中，會對住戶的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生影響，嚴重的會形成塵肺。如何正確布置吸聲材料如何正確布置吸聲材料（1）裝置吸聲材料時，如穿孔板，應(yīng)結(jié)合燈具及室內(nèi)裝修統(tǒng)一考慮，進行分塊組合

22、，盡可能使吸聲材料均勻分布，有利聲場的均勻。（2）要使吸聲材料充分發(fā)揮作用，應(yīng)將它布置在最容易接觸聲波和反射次數(shù)最多的表面上，如頂棚，頂棚與墻，墻與墻交接處1/4波長以內(nèi)的空間等處。（3）觀眾廳的后墻，挑臺欄桿處，反射回來的聲音可能產(chǎn)生回聲干擾，常需在后墻的墻裙以上部位的墻面和挑臺欄桿處，布置高吸聲系數(shù)的材料。（4）吸聲材料分散布置，比集中式布置有利于聲場擴散和改善音質(zhì)條件。（5）一般房間兩相對墻面的總吸聲量應(yīng)盡量接近,有利于聲場擴散.（6）一般在頂棚較低的房間，狹長的走道，采用吸聲處理方法，選用吸聲系數(shù)大的材料或懸掛空間吸聲體，對降低噪聲的干擾效果很好。 7.4.1 7.4.1 室內(nèi)聲場中的

23、聲能密度和聲壓級室內(nèi)聲場中的聲能密度和聲壓級 7.4.2 7.4.2 室內(nèi)聲衰減和混響時間室內(nèi)聲衰減和混響時間 7.4.3 7.4.3 吸聲降噪吸聲降噪 室內(nèi)聲場和吸聲降噪 7.4.4 室內(nèi)簡正模式室內(nèi)簡正模式 7.4.1 7.4.1 室內(nèi)聲場中的聲能密度和聲壓級室內(nèi)聲場中的聲能密度和聲壓級 p在室內(nèi)，當聲源的聲功率恒定時，單位時間內(nèi)在在室內(nèi)，當聲源的聲功率恒定時，單位時間內(nèi)在 某接收點處獲得的直達聲能是恒定的。某接收點處獲得的直達聲能是恒定的。p一個各向發(fā)射均勻的點聲源，聲強一個各向發(fā)射均勻的點聲源，聲強I=W/4I=W/4rr2 2， 聲能密度與聲強的關(guān)系為聲能密度與聲強的

24、關(guān)系為 p所以對于指向性因數(shù)為所以對于指向性因數(shù)為 的聲源，在距聲源中心的聲源，在距聲源中心 r r米處的直達聲聲壓及聲能密度為米處的直達聲聲壓及聲能密度為 wI cQcrQWcprcQWcIpdddd22222442022024lg10lg10prcQWppLddpcIp202000020024lg10lg104lg104lg10IrQWWWWIrQWWIrQWLdp24lg10rQLLWpd平均自由程平均自由程單位時間內(nèi)，室內(nèi)聲波經(jīng)相鄰單位時間內(nèi)，室內(nèi)聲波經(jīng)相鄰兩次反射間的路程的平均值兩次反射間的路程的平均值 式中式中 平均自由程，平均自由程，m m； 房間容積，房間容積，m m3 3；

25、室內(nèi)總表面積，室內(nèi)總表面積，m m2 2當聲速為當聲速為C C時，聲波傳播一個自由程時，聲波傳播一個自由程所需時間為所需時間為 聲波每秒平均反射次數(shù)聲波每秒平均反射次數(shù)n=c/dn=c/d，即，即 4VdSdSVVcSn4聲源接收點直達聲混響聲csVcd4p聲源輻射的聲能經(jīng)第一次吸收后，剩者為混響聲，單位時間內(nèi)聲源向聲源輻射的聲能經(jīng)第一次吸收后，剩者為混響聲，單位時間內(nèi)聲源向 室內(nèi)提供的混響聲能為室內(nèi)提供的混響聲能為 。因聲功率恒定，故混響聲能也恒定。因聲功率恒定，故混響聲能也恒定。p壁面吸聲僅吸收混響聲，設(shè)室內(nèi)聲場達穩(wěn)態(tài)時，平均混響聲能密度為壁面吸聲僅吸收混響聲，設(shè)室內(nèi)聲場達穩(wěn)態(tài)時，平均混響

26、聲能密度為 ，聲波每碰撞壁面一次，吸收的混響聲能則為，聲波每碰撞壁面一次，吸收的混響聲能則為 ，每秒鐘內(nèi)碰，每秒鐘內(nèi)碰 撞次撞次n n，吸收的則為，吸收的則為 。因室內(nèi)聲場達穩(wěn)態(tài)時，每秒鐘由聲源。因室內(nèi)聲場達穩(wěn)態(tài)時，每秒鐘由聲源 提供的混響聲能等于被吸收的混響聲能，所以提供的混響聲能等于被吸收的混響聲能，所以 即即 令令p 平均聲能密度平均聲能密度r4rWwcR 房間常數(shù)，房間常數(shù)，m m2 2。室內(nèi)吸聲狀況愈好，值愈大。室內(nèi)吸聲狀況愈好，值愈大。 rR(1)Wrwrw V4rcSw VV(1)4rcSw VWV4(1)rWwcS1rSRRcWpr420202024lg104lg10lg10R

27、IWRpcWppLdprRWWWRIWWRIWLrp4lg10lg104lg104lg1000000RLLWpr4lg10p室內(nèi)某點的聲壓級為室內(nèi)某點的聲壓級為 2410lg()4PWrQLLrRp指向性因數(shù)取決于聲源的指向性和在室內(nèi)的位置指向性因數(shù)取決于聲源的指向性和在室內(nèi)的位置p Q=1Q=1，點聲源放置在房間中心；，點聲源放置在房間中心；p Q=2Q=2，聲源放在地面或墻面中間；，聲源放在地面或墻面中間；p Q=4Q=4，聲源放在兩墻面或墻面與地面的交線上；，聲源放在兩墻面或墻面與地面的交線上；p Q=8Q=8，在三面墻的交點上。，在三面墻的交點上。p室內(nèi)某點的聲壓級為室內(nèi)某點的聲壓級為

28、 2410lg()4PWrQLLrRp括號內(nèi)第一項來自直達聲。表達了直達聲場對該點聲壓級的影響，括號內(nèi)第一項來自直達聲。表達了直達聲場對該點聲壓級的影響，r r愈大，愈大， 該項值愈小，即距聲源愈遠，直達聲愈??；該項值愈小，即距聲源愈遠，直達聲愈小；p第二項來自混響聲。當?shù)诙梺碜曰祉懧?。當r r較小，即接受點離聲源很近時，較小，即接受點離聲源很近時， ，室內(nèi)聲，室內(nèi)聲 場以直達聲為主，混響聲可忽略；反之場以直達聲為主，混響聲可忽略；反之, ,則以混響聲為主，直達聲忽略不計，則以混響聲為主，直達聲忽略不計，此時聲壓此時聲壓 與與r r無關(guān)。無關(guān)。p當當 時，直達聲與混響聲聲能密度相等，時，直達

29、聲與混響聲聲能密度相等，r r稱為稱為臨界半徑臨界半徑(Q=1(Q=1時的時的臨界半徑又稱為混響半徑臨界半徑又稱為混響半徑) )，記為記為 ?！居懻撚懻摗縭RrQ442PLPLrRrQ442crp臨界半徑為臨界半徑為 p臨界半徑與房間常數(shù)和聲源指向性因數(shù)有關(guān)。臨界半徑與房間常數(shù)和聲源指向性因數(shù)有關(guān)。p房間內(nèi)吸聲狀況愈好，聲源指向性愈強，臨界半徑則愈大，房間內(nèi)吸聲狀況愈好，聲源指向性愈強，臨界半徑則愈大，在聲源周圍較大范圍內(nèi)可近似地視為自由聲場；反之房間內(nèi)在聲源周圍較大范圍內(nèi)可近似地視為自由聲場；反之房間內(nèi)大部分范圍可視為混響聲場。大部分范圍可視為混響聲場?！居懻撚懻摗?0.144rcrQRrQ

30、R圖圖 室內(nèi)聲壓級計算圖室內(nèi)聲壓級計算圖AB-11【例例】設(shè)在室內(nèi)地面中心處有一聲源，已知設(shè)在室內(nèi)地面中心處有一聲源，已知500Hz500Hz的聲功率級為的聲功率級為90dB90dB，同頻帶下的房間常數(shù)為，同頻帶下的房間常數(shù)為50m50m2 2，求距聲源求距聲源10m10m處之聲壓級。處之聲壓級。 rRPWLL2410lg()4rQrR2410lg()90 11794WrQLrRq自由聲場：無限大空間理想情況！q消聲室：基本自由聲場存在低頻極限！q室內(nèi)聲場：存在多個反射體；不規(guī)則形狀室內(nèi)聲場非常復(fù)雜統(tǒng)計聲學(xué)方法！q可嚴格求解：幾種規(guī)則房間矩形、球形、柱形 擴散聲場擴散聲場 混響室混響室統(tǒng)計平均

31、的均勻聲場擴散聲場：1、聲以聲線方式以聲速 c0 直線傳播，聲線所攜帶的聲能向各方向的傳遞幾率相同； 2、各聲線是互不相干的，聲線疊加是無規(guī)的； 3、室內(nèi)平均聲能密度處處相同。 圖圖 室內(nèi)聲場的衰減室內(nèi)聲場的衰減增長增長穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)衰減（混響過程）衰減（混響過程）a-吸聲差吸聲差b-吸聲中等吸聲中等c-吸聲好吸聲好7.4.2 7.4.2 室內(nèi)聲衰減和混響時間室內(nèi)聲衰減和混響時間 tD434.3SDVxttVcSte41600.161VTS60TASA60T60TV【討論討論】mVSVT4)1ln(161. 060)1ln(161. 060SVTmVSVT4161. 060)(03. 901. 02

32、 .1565 .86161. 0161. 060sAVT)(71. 25 .86024. 001. 02 .1565 .86161. 04161. 060smVSVT)44lg(10121RrQLLwp)44lg(10222RrQLLwp7.4.3 7.4.3 吸聲降噪吸聲降噪22124444lg1021RrQRrQLLLppp122112)1 ()1 (lg10lg1021RRLLLppp12lg10pL(2-142) 212112lg10lg10TTLpSVAVT161. 0161. 060根據(jù)聲源特性估算受聲點的各頻帶聲壓級確定各吸聲面的吸聲系數(shù)了解環(huán)境特點，選定噪聲控制標準計算各頻帶所

33、需吸聲減噪量計算室內(nèi)應(yīng)有的吸聲系數(shù)確定受聲點允許的噪聲級和各頻帶聲壓級選擇合適的吸聲材料【例例】尺寸為尺寸為14m14m10m10m3m3m，體積為，體積為420420m m3 3，面積為，面積為424424m m2 2的控制室內(nèi)有一臺空調(diào)，安裝在的控制室內(nèi)有一臺空調(diào)，安裝在10m10m3m3m墻壁的中心部位，試墻壁的中心部位，試通過設(shè)計計算使距噪聲源通過設(shè)計計算使距噪聲源7m7m處符合處符合NR-50NR-50曲線。曲線。 記錄控制室尺寸、體積、總表面積、噪聲源的種記錄控制室尺寸、體積、總表面積、噪聲源的種類和位置等；類和位置等； 記錄噪聲的倍頻程聲壓級測量值；記錄噪聲的倍頻程聲壓級測量值；

34、 記錄記錄NR-50NR-50的各個倍頻程聲壓級；的各個倍頻程聲壓級； 計算需要降噪量；計算需要降噪量； 處理前混響時間的測量值，并計算出處理前平均處理前混響時間的測量值，并計算出處理前平均吸聲系數(shù)；吸聲系數(shù)； 計算出處理后平均吸聲系數(shù)；計算出處理后平均吸聲系數(shù)； 參考各種材料的吸聲系數(shù)，然后選材確定控制室參考各種材料的吸聲系數(shù)，然后選材確定控制室各部分的裝修。各部分的裝修。 600.161VTS2110lgPL【例例】尺寸為尺寸為14m14m10m10m3m3m，體積為，體積為420420m m3 3，面積為，面積為424424m m2 2的控制室內(nèi)有一臺空調(diào)，安裝在的控制室內(nèi)有一臺空調(diào)，安

35、裝在10m10m3m3m墻壁的中心部位，試墻壁的中心部位，試通過設(shè)計計算使距噪聲源通過設(shè)計計算使距噪聲源7m7m處符合處符合NR-50NR-50曲線。曲線。解：設(shè)計計算步驟見表解：設(shè)計計算步驟見表圖圖 沖床車間噪聲頻譜特性沖床車間噪聲頻譜特性 圖圖 吸聲材料的布置和結(jié)構(gòu)吸聲材料的布置和結(jié)構(gòu) 1A2A表表 各頻率噪聲降低量各頻率噪聲降低量 7.4.4 7.4.4 室內(nèi)簡正模式室內(nèi)簡正模式 吸聲降噪-統(tǒng)計聲學(xué)統(tǒng)計聲學(xué) 波動學(xué)波動學(xué)用波動聲學(xué)處理室內(nèi)聲學(xué)問題，用波動聲學(xué)處理室內(nèi)聲學(xué)問題，即是從聲波波動的物理本質(zhì)出發(fā)，求解滿足一定邊界條即是從聲波波動的物理本質(zhì)出發(fā)，求解滿足一定邊界條件的聲波動方程。件的聲波動方程。 (一一)駐波駐波 駐波是駐定的聲壓起伏，由兩列在相反方向上傳播駐波是駐定的聲壓起伏，由兩列在相反方向上傳播的同頻率的聲波相互疊加而形成，波腹和波節(jié)的位置固的同頻率的聲波相互疊加而形成，波腹和波節(jié)的位置固定。定。 (二二)兩個平行墻面間產(chǎn)生駐波的條件兩個平行墻面間產(chǎn)生駐波的條件 兩個平行墻面之間維