(完整版)噪声控制技术——吸声
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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。