(完整版)噪声控制技术——吸声

第五节噪声控制技术——吸声一、材料的声学分类和吸声特性（一）、吸声材料的分类吸声材料按其吸声机理来分类，可以分成多孔性吸声材料及共振吸声结构两大类。

1．多孔性吸声材料①无机纤维材料，如玻璃棉、岩棉及其制品。

②有机纤维材料，如棉麻植物纤维及木质纤维制品（软质纤维板、木丝板等）。

③泡沫材料，如泡沫塑料和泡沫玻璃、泡沫混凝土等。

④吸声建筑材料，如膨胀珍珠岩、微孔吸声砖等。

2．共振吸声结构由于共振作用，在系统共振频率附近对入射声能具有较大的吸收作用的结构，称为共振吸声结构。

穿孔板吸声结构微穿孔板吸声结构薄板和薄膜吸声结构等。

（二）、吸声系数和吸声量1．吸声系数吸声系数定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，可用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性。

计算式为：式中：Ei—入射声能；Ea—被材料或结构吸收的声能；Er—被材料或结构反射的声能；r—反射系数。

a＝0,表示无吸声作用；a=1，表示完全吸收。

一般的材料或结构的吸声系数在0-1之间，a值越大，表示吸声性能越好，它是目前表征吸声性能最常用的参数。

吸声系数是颇率的函数，同一种材料，对于不同的频率，具有不同的吸声系数。

平均吸声系数a：中心频率125,250,500,1 000,2 000,4 000六个倍频程的吸声系数的平均值，称为平均吸声系数a。

2.吸声量吸声材料的实际吸声量按下式计算：A＝aS （7-2)吸声量的单位是m2。

房间总的吸声量A可以表示为：右式第一项为所有壁面吸声量的总和，第二项是室内各个物体吸声量的总和。

二、多孔吸声材料（一）、多孔吸声材料的吸声原理内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面上反射，一部分则透入到材料内部向前传播。

在传播过程中，引起孔隙中的空气运动，与形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于粘滞性和热传导效应，将声能转变为热能而耗散掉。

声波在刚性璧面反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透回空气中，一部分又反射回材料内部，声波的这种反复传播过程，就是能量不断转换耗散的过程，如此反复，直到平衡，这样，材料就“吸收”了部分声能。

隔音、吸声、隔振处理
隔音、吸声和隔振是声学控制技术的三个主要方面，它们各自有不同的原理和应用。

隔音：隔音是通过使用密实、质量重的材料（如木板、金属板、墙体等）阻挡并减弱在空气中声波的传播。

隔音材料的主要性能是隔声，而不具备吸音性能。

隔音主要是切断声音通过空气传播的途径。

吸声：吸声是通过使用多孔、质量轻的材料吸收入射声波，让声波透入材料内部而把声能消耗掉。

吸声材料的主要性能是吸声，而不具备隔声性能。

吸声处理在噪声传播途径上进行控制是一种传统常用而且有效的方法。

隔振：隔振是通过隔振措施将振动源与环境隔开，使设备产生的激振力通过减振装置隔离，从而有效抑制固体声。

隔振与吸声是两个完全不同的概念，隔声与隔振动要分开处理。

噪声分析常用计算公式汇总（二）吸声降噪吸声降噪是一种常见的噪声控制技术，通过利用吸音材料来吸收和消除噪声，从而达到降低噪声水平的目的。

以下是吸声降噪常用的计算公式汇总：1.吸声系数:吸声系数代表了材料对声音的吸收能力，是评价吸音性能的重要指标。

一般用α表示，其取值范围从0到1、常见的吸声材料如纤维板、泡沫塑料等，其吸声系数可以通过实验测定或公式计算得出。

2.混合吸声系数:混合吸声系数是指多层噪声吸收材料组合的总吸声能力。

对于由N层吸声材料构成的吸声系统，混合吸声系数的计算公式如下：α=1-(1-α1)(1-α2)...(1-αN)其中，α1、α2、..、αN分别为各层吸声材料的吸声系数。

3.吸声量:吸声量是指单位面积的吸声材料吸收声能的能力。

一般用单位面积吸声系数（Sabine吸声度）或单位体积吸声系数（流量吸声度）来表示。

吸声量的计算公式如下：Sabine吸声度= α × S（单位面积吸声系数× 材料表面积）流量吸声度=α×V（单位体积吸声系数×材料体积）4.吸声背板的功效：吸声背板是指在墙面或天花板后面设置的一种材料，用于提高吸声效果。

吸声背板的功效通过增加声场中声能的损失来实现。

吸声背板的功效计算公式如下：L = 10 × log10(1 + (θ × α × D/λ))其中，L为吸声背板的功效（单位为dB），θ为吸声背板所占的背景面积比例（取值范围为0到1），α为吸声系数，D为吸声背板与声源的距离，λ为声波的波长。

5.吸声深度:吸声深度是指吸声材料对入射声波的吸收深度，是评价吸声材料吸音性能的重要指标之一、吸声深度的计算公式如下：d=0.163×(f/α)其中，d为吸声深度，f为入射声波的频率，α为吸声系数。

以上是吸声降噪中常用的计算公式汇总，可以根据具体情况选择适用的公式进行计算，以评估吸声材料的吸音性能以及吸声系统的效果。

1. 吸声实验及吸声降噪房间的总吸声量：房间的平均吸声系数：降噪系数：吸声量：驻波管：对于圆形管道，上限频率：其中：D为管道截面直径，单位：m对于矩形管道，上限频率：其中：l 1 为管道最大尺寸边长，单位：m下限频率：其中：l为管道长度，单位：m房间总的吸声量：当吸收系数：时，可用 赛宾公式 ：而当时，用 艾润公式 ：此公式适用于频率小于1000Hz， 如果频率大于1000 Hz，需考虑空气的吸收， 赛宾—努特生 ：艾润公式—努特生 ：空气吸声系数4m。

房间系数：式中 (扁平房间6db/距离加倍，降噪量 3.3+2.7x分贝)。

假设房间处理前后的吸声系数为α1和α2，可得吸声处理前后室内声压差：α远小于 1的时候，可以作简单计算时可用下式计算：临界范围内，声压级表示：临界半径：扁平房间：α平顶吸声系数；距离r小于半高度h/2时，声场仍由直达声决定，距离加倍，声压级降低6DB；距离大于h/2，小于8h时，近似值为3.3+2.7α 。

2. 共振吸收结构(1) . 薄膜与薄板共振频率:Ρ 0 为空气密度，kg/m3; M 0 为膜的面密度，kg/m2。

(2) . 穿孔板共振吸声结构a. 单腔共振器的共振频率其中：S为孔颈开口面积，m2;V为空腔容积，m3;t孔颈深度，m; δ修正值，对于圆形b. 穿孔板共振吸声结构则其中：D为板后空气厚度，m;P为穿孔率(穿孔率小于20%)，圆孔正方形排列圆孔等边三角形排列：狭缝平行排列P=d/B， d为孔径或缝宽，B为孔(缝)中心距。

当穿孔板用于吊顶时，背后空气层很大，其共振频率可用下式进行计算：由于空气层厚度大，在低频将出现共振吸取，若在板后设多孔材料会使中、高频也有良好的吸收。

《噪声与振动控制工程手册》微穿孔版，孔径c. 帘幕设帘幕距刚性壁的距离为L，吸收峰频率式中：L空气层厚度，m;n正整数本文有声振之家公众号根据百度文库《噪声常用公式整理》一文编辑而成。

概述吸声与隔声的概念、联系及区别摘要：一、吸声与隔声的概念1.吸声：声波在材料内部反射、衰减，达到降低噪音的目的2.隔声：通过材料结构、密度等特性，阻止声波传播，降低噪音二、吸声与隔声的联系1.都属于噪声控制技术2.在实际应用中常结合使用三、吸声与隔声的区别1.吸声材料：多孔、疏松、纤维状，如玻璃棉、矿棉等2.隔声材料：密度较大、结构紧密，如混凝土、金属板等3.吸声材料侧重于降低反射声，改善室内音质4.隔声材料侧重于阻止声波传播，降低噪音入侵正文：在我们的生活中，噪音无处不在，严重影响人们的生活质量和身体健康。

为了降低噪音，噪声控制技术应运而生，其中包括吸声和隔声两大概念。

不少人认为这两者是相同的，但实际上它们有着一定的联系和区别。

首先，我们来了解一下吸声和隔声的概念。

吸声是指声波在材料内部经过反射、衰减，从而达到降低噪音的目的。

这类材料多为多孔、疏松、纤维状，如玻璃棉、矿棉等。

而隔声则是通过材料的结构、密度等特性来阻止声波传播，从而降低噪音。

这类材料密度较大、结构紧密，如混凝土、金属板等。

其次，吸声和隔声在实际应用中常常结合使用。

它们都属于噪声控制技术，旨在降低噪音对人们的影响。

例如，在室内装修时，可以使用吸声材料降低反射声，改善音质；同时使用隔声材料隔离外界噪音，保证室内安静。

然而，吸声和隔声之间也存在一定的区别。

吸声材料主要侧重于降低反射声，改善室内音质。

这类材料对声波具有较强的吸收能力，使声波能量转化为热能或其他形式的能量。

而隔声材料则主要侧重于阻止声波传播，降低噪音入侵。

这类材料具有较高的密度和紧密结构，能够有效阻挡声波的传播。

总之，吸声和隔声虽然都属于噪声控制技术，但在实际应用中有所区别。

噪声控制技术，控制噪声的根本途径噪声的传播一般有三个因素：噪声源、传播途径和接受者。

传播途径包括反射、衍射等各种形式的声波行进过程。

只有当声源、声的传播途径和接受者三个因素同时存在时，噪声才能对人造成干扰和危害。

因此，控制噪声必须考虑这三个因素。

1、声源控制技术控制噪声的根本途径是对声源进行控制。

控制声源的有效方法是降低辐射声源功率。

在工矿企业中，经常可以遇到各种类型的噪声源，他们产生噪声的机理各不相同，所采用的噪声控制技术也不相同。

2、传播途径控制技术通常由于某种技术和经济上的原因，从声源上控制噪声难以实现，这时就要从传播途径上考虑降噪措拖。

具体可采取以下方法：（1）吸声降噪吸声降噪是一种在传播途径上控制噪声强度的方法。

物体的吸声作用是普遍存在的，吸声的效果不仅与吸声材料有关，还与所选的吸声结构有关。

这种技术主要用于室内空间。

（2）消声降噪消声器是一种既能使气流通过又能有效地降低噪声的设备。

通常可用消声器降低各种空气动力设备的进出口或沿管道传递的噪声。

例如在内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机以及各种高压、高气流排放的噪声控制中广泛使用消声器。

不同消声器的降噪原理不同。

常用的消声技术有阻性消声、抗性消声、损耗型消声、扩散消声等。

（3）隔声降噪：把产生噪声的机器设备封闭在一个小的空间，使它与周围环境隔开，以减少噪声对环境的影响，这种做法叫做隔声。

隔声屏障和隔声罩是主要的两种设计，其他隔声结构还有：隔声室、隔声墙、隔声幕、隔声门等。

3、城市噪声的综合防治技术城市噪声控制的综合防治可采取以下一些对策。

（1）控制城市人口严格控制城市人口密度的增长对减少城市噪声效果能起到明显的作用。

为此，可采取在大城市远郊建立卫星城的办法。

（2）合理使用土地合理使用土地是城市建设规划中减少噪声对人的干扰的有效方法，根据不同使用目的和建筑物的噪声标准，选择建筑场所和位置，从而决定学校、住宅区和工厂区的合适地址，统筹考虑，合理规划。

6.吸声处理技术课程教学基本要求：理解吸声系数、吸声量的定义及表达式，掌握多孔吸声材料和共振吸声结构的吸声机理、吸声特性及其影响因素，理解直达声场与混响声场的定义，扩散声场中的生能量密度与声压级，掌握混响时间的定义及表达式，吸声降噪量的表达式，具备运用吸声处理技术进行室内降噪的控制设计。

课程内容：吸声系数、吸声量的定义及表达式，无规入射吸声系数与垂直入射吸声系数的区别及相互转化关系，吸声材料的分类，多孔吸声材料的吸声机理、吸声特性，影响多孔吸声材料吸声性能的因素，薄膜共振吸声结构，薄板共振吸声结构，穿孔板共振吸声结构，微穿孔板共振吸声结构，空间吸声体，常用吸声材料的吸声系数，直达声场与混响声场的定义，扩散声场中的生能量密度与声压级，混响时间的定义及表达式，吸声降噪量的表达式，吸声设计及其应用。

吸声技术，就是利用吸声材料和吸声结构把入射到其表面上的声能量吸收掉，从而在传播途径上降低噪声。

众所周知，同一台机器，在室内（一般房间）开动要比室外开动响，原因是声源发出的声音遇到墙面、顶棚、地坪及其他物体时，都会发生反射现象。

当机器设备开动时，人们听到的声音出了机器设备发出的直达声外，还听到由这些表面多次来回反射而形成的反射声，也称混响声。

如果在室内顶棚和四壁安装吸声材料或悬挂吸声体，将室内反射声吸收掉一部分，室内噪声级将会降低。

吸声处理只降低反射声的影响，对直达声是无能为力的。

吸声降噪效果是有限的，其降噪量通常最多不会超过10分贝。

在实际生活中，我们经常有这样的感受，同样的噪声源所发出的噪声，在室内感受到的响度远比在室外感受到的响度大，这是因为我们在室内所接收到的噪声除了通过空气直接传来的直达声外，还包括室内各壁面（包括：墙壁、顶棚、地面及其它物体表面）经多次反射而来的反射声（混响声）。

这两种声音的叠加，使室内噪声强度增加了。

试验表明，由于反射声的缘故，可使室内噪声提高10～12dB 。

要想降低这种噪声的强度，就需要在房间的内表面（天花板、四周墙面）安装吸声材料，或在房间内悬挂空间吸声体，这样就会吸收掉部分反射声，使混响声减小。