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建筑物理講義吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)第一頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日§12-1吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的作用和分類一、吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的作用
1.在音質(zhì)設(shè)計(jì)中:1)控制反射聲以獲得合適的混響時(shí)間;2)利用吸聲材料調(diào)整聲場(chǎng)分布,消除回聲。2.在噪聲控制中:1)減弱反射,降低噪聲;2)構(gòu)成消聲通道,有效地降低噪聲。二、吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的分類
種類很多,根據(jù)材料的外觀特征加以分類:第二頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日第三頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日§12-2多孔吸聲材料一、材料的構(gòu)造特征及吸聲機(jī)理
1.構(gòu)造特征材料具有大量?jī)?nèi)外連通的微小間隙和連續(xù)氣泡,具有通氣性,形狀有棉狀、氈片狀、板材。2.常見品種:玻璃棉、超細(xì)玻璃棉、巖棉、礦棉、泡沫塑料、毛氈等。3.吸收頻率:中頻、高頻,背后有空氣層時(shí)能吸收低頻。4.吸聲機(jī)理:振動(dòng)引起摩擦生熱,聲能轉(zhuǎn)變成熱能;空隙中的空氣與孔壁之間進(jìn)行熱交換,使聲能被吸收二、影響多孔材料吸聲系數(shù)的因素第四頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日1.材料中的空氣流阻;2.孔隙率;3.材料的厚度;4.材料背面的條件;5.吸收頻率?!?2-3空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)一、類型1.亥姆霍茲共振器;2.穿孔的膠合板、石膏板、硬質(zhì)纖維板、金屬板;二、吸聲機(jī)理
振動(dòng)引起摩擦生熱,聲能轉(zhuǎn)變成熱能,使聲能被吸收。第五頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日系統(tǒng)共振頻率按下式計(jì)算:(12-1)式中:c-聲速,cm/sL-頸口面積,cm2V-空腔容積,cm3t-孔徑深度(即板的厚度),cm-開口末端修正量,cm,因?yàn)轭i部空氣柱兩端附近的空氣也參與振動(dòng),需要修正。對(duì)于直徑為d的圓孔,對(duì)于穿孔板結(jié)構(gòu)共振頻率按下式計(jì)算:式中P-穿孔率,穿孔面積與總面積之比L-板后空氣層厚度,cm(12-2)第六頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日?qǐng)A孔正方形排列:圓孔三角形排列:式中d為孔經(jīng)【例題12-1】穿孔板厚4mm,孔徑8mm,孔距20mm,穿孔按正方形排列,穿孔板背后留10cm空氣層。求其共振頻率。【解】(1)穿孔率:(2)共振頻率:第七頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日第八頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日對(duì)于穿孔板用作室內(nèi)吊頂時(shí),背后空氣層往往超過20cm,這時(shí),為了較精確地設(shè)計(jì)共振頻率,應(yīng)按下式計(jì)算:(12-3)第九頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日第十頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日§12-4薄膜、薄板吸聲結(jié)構(gòu)一、薄膜吸聲結(jié)構(gòu)種類:皮革、人造革、塑料薄膜特點(diǎn):不透氣、柔軟、受張拉時(shí)有彈性吸聲機(jī)理:與后面的空氣層形成共振系統(tǒng),振動(dòng)引起摩擦生熱,聲能轉(zhuǎn)變成熱能,使聲能被吸收。共振頻率計(jì)算式:
頻率范圍:中頻200~1000Hz
最大吸聲系數(shù)約為:0.4~0.4(12-4)第十一頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日二、薄板吸聲結(jié)構(gòu)概念:薄的板材與后面的框架和封閉的空氣間層構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)叫做薄板吸聲結(jié)構(gòu)。種類:膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、石棉水泥板等特點(diǎn):有彈性、也有剛度吸聲機(jī)理:與后面的空氣層形成振動(dòng)系統(tǒng),振動(dòng)引起摩擦生熱,聲能轉(zhuǎn)變成熱能;空隙中的空氣與孔壁之間進(jìn)行熱交換,使聲能被吸收頻率范圍:低頻80~300Hz(12-5)吸聲系數(shù):0.2~0.5第十二頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日第十三頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日§12-5其他吸聲結(jié)構(gòu)一、空間吸聲體二、強(qiáng)吸聲結(jié)構(gòu)如:消聲室、尖劈第十四頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日尖劈吸聲結(jié)構(gòu)第十五頁,共十七頁,編輯于2
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