NRC吸声系数

隔声间降噪效果的评价量
隔声间的降噪效果可以通过一些指标来评价：
1. 声传透量（Sound Transmission Class，STC）：STC 是用于评估建筑结构对空气传播噪音的阻抗的一种标准，它可以评估墙、地板、天花板等材料对声音的隔离效果。

2. 吸声系数（Noise Reduction Coefficient，NRC）：NRC是用于评估材料吸收声音的性能。

在隔声间内墙壁和天花板的表面采用具有较高NRC值的材料（如吸音板），可以帮助减少声音的反射和传播。

3. 隔音量级（Noise Isolation Class，NIC）：NIC用于评价将声音从一个房间传到另一个房间的能力，并用于评估整个隔声系统的效果。

4. 隔声量级（Room Criteria，RC）：RC是评估声学环境的一个指标，用于描述在特定建筑内的声学性能和隔声能力。

这些指标可以帮助评估隔声间的降噪效果，但最好的办
法是在使用隔声装置后进行实际的声学测试，以评估其在实际环境中的降噪效果。

降噪系数（通常简称NRC）是描述材料平均吸声性能的单一数值，其标准范围通常为0.0到1.0。

这一系数是中心频率为250Hz、500Hz、1000Hz及2000Hz的中线频率下，材料吸声系数的算术平均值。

具体来说，NRC是通过以下公式计算得出的：
NRC=(a250+a500+a1000+a2000)/4
其中，a250、a500、a1000和a2000分别代表在250Hz、500Hz、1000Hz和2000Hz下的吸声系数。

根据降噪系数的不同，可以将材料分为不同的吸声性能等级。

一般来说，NRC大于0.2的材料被视为吸声材料，而NRC大于0.56的材料则被视为高效吸声材料。

对于室内音质设计和噪声控制所用的吸声材料，我国已制定了进行吸声性能等级划分的国家标准GB/T16731-1997—建筑吸声产品吸声性能分级。

在特定的应用场景中，例如铁路声屏障，降噪系数的要求可能会更高。

例如，在我国，铁路声屏障的降噪系数要求不小于0.70，这是根据TB/T 3122-2005《铁路声屏障声学构件技术要求和测试方法》的规定来确定的。

总的来说，降噪系数的标准会因应用场景和具体要求的不同而有所差异，但一般都在0.0到1.0的范围内。

我国铁路声屏障发展概况辜小安;郭怀勇;周铁军;尹皓【摘要】本文回顾了我国铁路声屏障发展历程.通过对既有铁路声屏障材料分类及声学性能测试,得到金属声屏障材料的计权隔声量Rw在19 ～ 44dB间,非金属声屏障材料Rw在26 ～ 45 dB间,金属声屏障降噪系数NRC在0.3～1.1间,非金属声屏障材料NRC在0.7 ～0.9间,其隔、吸声性能对应于频率为315 ～ 3150 Hz 范围内具有较好的隔、吸声性能.现场测试结果表明:我国高速铁路大量采用的金属声屏障插入损失值频率高于500 Hz时应用效果较好,各频率的插入损失值可达5dB以上,该测试结果与实验室声屏障材料的声学性能测试结果具有一定的相关性,即目前所采用的金属声屏障材料对高频声降噪效果应用较好.【期刊名称】《铁路节能环保与安全卫生》【年(卷),期】2015(005)004【总页数】5页(P143-147)【关键词】铁路;声屏障;材料;声学性能【作者】辜小安;郭怀勇;周铁军;尹皓【作者单位】中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TB531 发展历史我国铁路声屏障的研究已有30年历史。

大致可分为三个阶段:1985年—1996年基础研究阶段，1995年—2004年示范工程应用阶段，2005年至今规模应用阶段。

在基础研究阶段主要对声屏障的理论、类型、性能、结构形式、降噪效果等方面开展研究;示范工程应用阶段主要对声屏障结构设计方案及材料选择开展研究;规模应用阶段主要在制定系列声屏障标准图基础上，按照标准规范要求实施。

1．1 基础研究阶段(1985年—1996年)我国铁路声屏障的研究最早始于1985年。

当时由铁道部基本建设总局立项，由铁道部劳动卫生研究所(现铁科院节能环保劳卫研究所)开展国外铁路噪声控制技术的研究，其中设专章研究铁路声屏障的降噪原理、设计计算方法以及实际应用种类和案例等内容。

声学计算公式⼤全[1]透射系数：反射系数：吸声系数：声压和声强有密切的关系，在⾃由声场中，测得声压和已知测点到声源的距离，就可计算出该测点之声强和声源的声功率。

声压级Lp取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任⼀声压P的Lp为：听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB能量提⾼100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB听觉上限： P=20N/m2 为120dB1、声压级Lp取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任⼀声压P的Lp为：听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB能量提⾼100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB听觉上限： P=20N/m2 为120dB2、声功率级Lw取Wo为10-12W,基准声功率级任⼀声功率W的声功率级Lw为：3、声强级：3、声压级的叠加10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 0dB+10dB=? 答案分别是：13dB,3dB,10dB.⼏个声源同时作⽤时，某点的声能是各个声源贡献的能量的代数和。

因此其声压是各声源贡献的声压平⽅和的开根号。

即：声压级为：声压级的叠加两个数值相等的声压级叠加后，总声压级只⽐原来增加3dB，⽽不是增加⼀倍。

这个结论对于声强级和声功率级同样适⽤。

此外，两个声压级分别为不同的值时，其总的声压级为两个声强级获声功率级的叠加公式与上式相同在建筑声学中，频带划分的⽅式通常不是在线性标度的频率轴上等距离的划分频带，⽽是以各频率的频程数n都相等来划分。

声波在室内的反射与⼏何声学3.2.1 反射界⾯的平均吸声系数（1）吸声系数：⽤以表征材料和结构吸声能⼒的基本参量通常采⽤吸声系数，以α表⽰，定义式：材料和结构的吸声特性和声波⼊射⾓度有关。

声波垂直⼊射到材料和结构表⾯的吸声系数，成为“垂直⼊射（正⼊射）吸声系数”。

这种⼊射条件可在驻波管中实现。

其吸声系数的⼤⼩可通过驻波管法来测定。

当声波斜向⼊射时，⼊射⾓度为θ，这是的吸声系数称为斜⼊射吸声系数，。

收稿日期:2010-07-09基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2008AA032512);国家自然科学基金资助项目(50774021)作者简介:梁李斯(1983-),女,内蒙古呼伦贝尔人,东北大学博士研究生;姚广春(1947-),男,辽宁沈阳人,东北大学教授,博士生导师第32卷第1期2011年1月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 32,No.1Jan.2011闭孔泡沫铝材料吸声性能分析梁李斯,姚广春,穆永亮,华中胜(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳 110819)摘 要:为更全面地反映闭孔泡沫铝材料的吸声降噪能力,从密度、厚度、背后空腔深度、打孔率几个方面,对闭孔泡沫铝材料的吸声性能进行研究 改变以往单纯用吸声系数的峰值表征的方法,而是用吸声系数的峰值、降噪系数、半峰宽3个指标来评价闭孔泡沫铝材料的吸声性能 通过驻波管法测试吸声系数,用Origin 软件进行吸声曲线的分析,建立一次函数 结果表明:在以往研究中个别吸声系数的峰值较高的样品,整体吸声效果不佳;而一些吸声系数的峰值处于中等水平的却具有较好的整体吸声效果,因此更适合于在实际应用中用于吸声结构的设计关 键 词:闭孔泡沫铝;吸声;降噪系数;半峰宽;吸声系数中图分类号:T B 34 文献标志码:A 文章编号:1005 3026(2011)01 0114 03Sound Absorbility of Closed Cell Aluminum FoamL IAN G L i si,YA O Guang chun,M U Yong liang,H UA Zhong sheng(School of M aterials &M etallurg y,Nort heaster n U niversity,Shenyang 110819China.Corr esponding author:L IA NG L i si,E mail:lianglisi414@163.co m)Abstract:The sound absorbility of closed cell aluminum foam w as further investigated in v iew of some factors,including density ,thickness,back cavity depth and perforation rate.Instead of the only characteristic factor,i.e.,the peak value of sound absorption coefficient,the sound absorbility of closed cell aluminum foam w as therefore evaluated through three indices,i.e.,the peak value above mentioned,denoising coefficient and half peak w idth.With the sound absorption coefficient measured by standing w ave meter and the sound absorption curves analyzed by the softw are Origin,the corresponding functional relation w as established.The results show ed that in previous tests some specimens show ed unfavorable effect of sound absorption as a whole though their peak values of sound absorption coefficient w ere high,w hile the other sam ples showed high sound absorption effect as a whole thoug h their peak values were medium.So,the new method proposed to evaluate the sound absorbility is more actual and suitable for the design of sound absorption system.Key words:closed cell aluminum foam;sound absorption;denoising coefficient;half peak w idth;sound absorption coefficient泡沫铝材料作为吸声材料使用已有一段时间,国内外在这方面的研究很多,现已在很多降噪的工程中使用了该种材料,但多数限于开孔泡沫铝材料[1] 主要是因为开孔泡沫铝材料的内部结构与其他多孔材料类似,具有与其他多孔吸声材料类似的吸声机理,因此具有较好的吸声效果,而本身又具有金属材料的一些特性,所以在吸声降噪领域得到了很好的应用[2-5]然而闭孔泡沫铝材料用于吸声历史不长,主要是由于其闭孔结构使得内部孔之间不存在连通,且闭孔泡沫铝密度较大,泡孔壁较厚,主要依靠表面漫反射消耗声能以及形成的部分亥姆霍兹共振器的共振吸声和内部的微孔、裂纹等缺陷使空气摩擦损耗声能以达到降噪效果[6-8]因此,吸声系数很难达到理想效果,但经过一段时间的发展,闭孔泡沫铝的生产工艺越来越成熟,现在可生产出密度在0 3g/cm 3以下的闭孔泡沫铝,泡孔壁较薄,表面漫反射作用增强,内部缺陷增加,从而使吸声系数得到提高 在这一基础上,为了得到更好的吸声效果,尝试对闭孔泡沫铝进行一些加工,如背后贴膜、打孔、压缩等[9]其中打孔取得的效果最为明显,在此之前的评价体系都是对吸声系数的峰值及峰值出现的频段进行评价,来判断吸声效果的好坏,这样的标准较为单一,不利于对闭孔泡沫铝的吸声性能进行全面的评价 因此,在之前工作的基础上本文提出用吸声系数的峰值、降噪系数、半峰宽[10]3个指标来评价闭孔泡沫铝材料的吸声性能,以期得到更全面的结论1 材料与方法1.1 材料的制备与表征实验所用闭孔泡沫铝材料为东北大学熔体发泡法[11]生产的,图1所示为熔体发泡法制作泡沫铝的工艺流程图,该方法是将发泡剂加入到具有一定黏度的熔融金属铝液之中并搅拌均匀;发泡剂受热分解产生气体并在铝液中形成气泡,阻止气泡逸出并冷却含有气泡的铝液,即可获得泡沫铝[12-13]熔体发泡法需要添加钙、氧化铝粉等作为增黏剂,发泡剂一般采用的是金属氢化物,如T iH 2,ZrH 2,H f H 2等,本文所测材料使用的发泡剂为T iH 2,生产出来的泡沫铝孔洞之间相互独立,也因此称之为闭孔泡沫铝图1 熔体发泡法制备泡沫铝流程图F i g.1 Preparation flowchart of alum inum foamby m elt route实验所选闭孔泡沫铝样品通过阿基米德排水法测体积,称出质量后,计算得到其密度,本文所选材料密度从0 3g/cm 3到0 85g/cm 3孔径80%在3~5mm ,孔形态主要以五边形十二面体和十四面体为主 孔分布均匀、无连通孔、有少量缺陷裂纹等1.2 测试方法与过程测试所用仪器为北京中科院声学所的驻波管法吸声测试仪 根据驻波管的测试条件要求,所选试样均为直径99m m 经熔体发泡法制备的闭孔泡沫铝材料采用线切割的方法进行加工,根据测试的需要,分别加工出符合尺寸的试样 对试样进行不同厚度、背后空腔深度、打孔率的比较,研究吸声效果受不同因素影响的原理与规律在研究打孔率对吸声系数的影响时,对闭孔泡沫铝板进行打孔,均使用直径2mm 的钻头,因实验使用的样件为直径99mm 的圆形闭孔泡沫铝材料,因此按辐射状分布较为均匀 打孔从圆心向外打在一系列同心圆的圆周上,因为钻头直径不变,孔的大小和形状相同,则打孔率不同,打孔个数随之改变2 结果与讨论几组测试分别从吸声系数的峰值、降噪系数、半峰宽3个角度来讨论其吸声能力 其中降噪系数的计算公式为NRC =( 250+ 500+ 1000+ 2000)/4 (1)NRC 即指吸声系数值在250,500,1000,2000H z 的平均值 半峰宽指达到峰值一半高度时吸收峰的宽度 降噪系数和半峰宽两个指标能更全面地反映所测试样在整个频率段内的吸声能力第一组试样厚度均为20mm,密度依次为0 85,0 58,0 51,0 31g/cm 3测试结果如图2所示,由图中可见,吸声系数的峰值随密度减小逐渐增大;所对应的NRC 值依次为0 1825,0 2475,0 2175,0 3725,与峰值不同,密度为0 58g/cm 3的试样降噪系数高于0 51g /cm 3的试样;半峰宽后3个试样依次增大,但密度为0 85g/cm 3的试样反而最大 综合吸声系数的峰值、降噪系数、半峰宽3个指标,整体来看,吸声能力基本符合按密图2 不同密度闭孔泡沫铝材料的吸声性能Fig.2 Sound absorbili ties of closed cell alum i numfoam with different densiti es115第1期 梁李斯等:闭孔泡沫铝材料吸声性能分析度减小递增的规律,但当密度相近时,高密度可能反而具有较好的吸声能力 在具体应用中,需要考虑使用目的,如果是噪声频率集中在某一频段,则只需考虑吸声峰值,若噪声频率范围较宽,就需要综合考虑3个指标,以确定合适的材料第二组试样为密度0 53g/cm 3,厚度依次为10,20,30mm,吸声系数频谱分析图如图3所示 由图可以看出,三组试样吸声系数的峰值比较接近,基本在0 5左右,后两个试样略高于第一个;不同厚度试样所对应的降噪系数依次为0 235,0 24,0 215,前两个试样稍好于第三个;半峰宽值依次递增 虽然随厚度增加吸声系数的峰值发生迁移,但仍可比较在各自吸声频段的吸声能力 由以上结果可以看出,厚度为20m m 的样件吸声效果较好,但在实际应用中应根据噪声的频率特性选择合适的厚度图3 不同厚度闭孔泡沫铝吸声性能Fig.3 Sound absorbili ties of closed cell alum i numfoam wi th different thickness es第三组为密度0 3g/cm 3,厚度10mm ,背后空腔深度为30mm,打孔率从0 5%到4%一个系列的闭孔泡沫铝吸声系数比较,其吸声系数对应频谱分析如图4所示 由图中可以看出,吸声系数的峰值随打孔率升高先升高后降低,吸声系数的峰值出现的频段随打孔率升高向高频迁移所对图4 不同打孔率吸声系数图Fig.4 Sound apsorbili ties of closed cell alum i numfoam wi th different perforation rates应的降噪系数值分别为0 3625,0 4155,0 3488,0 2855,0 3000,0 2925,0 2835,0 2388,随打孔率增加依次减小;半峰宽值相差不大 综合几项指标,其吸声性能变化规律与吸声系数的峰值变化规律基本一致第四组为密度0 3g/cm 3,打孔率1 5%,厚度10mm,背后空腔深度分别为5,10,30mm 时的闭孔泡沫铝吸声系数比较 吸声系数对应频谱分析如图5所示,由图中可以看出,吸声系数的峰值随背后空腔深度增加略有增加;降噪系数依次为0 2275,0 3408,0 3488;半峰宽值依次减小 综合以上3个指标可以看出,背后空腔深度的变化对吸声能力影响不大,在实际应用中只需考虑噪声频率特性选择合适的背后空腔深度即可图5 不同背后空腔深度吸声系数Fig.5 Sound absorbili ties of aluminum foamwith different back cavi ty depths3 结 论1)随密度的增加吸声系数的峰值降低,但降噪系数和半峰宽会出现随密度增加而增加的现象,整体吸声能力并不一致降低2)随厚度的增加吸声系数的峰值发生迁移,且略有降低,厚度为20mm 的试样降噪系数较好,半峰宽依次递增,吸声能力较优3)随打孔率的增加吸声系数的峰值先增大后减小,降噪系数依次降低,半峰宽基本相同,吸声能力与峰值变化一致4)随背后空腔深度的增加吸声系数的峰值依次增加,降噪系数依次增加,半峰宽依次减小,吸声能力相当 背后空腔深度只改变吸声频段未改变吸声能力 参考文献:[1]Liu P S,Liang K M.Fun ctional materials of porous m etals made by P/M ,electroplating and some other techniques[J ].J M ater Sci ,2001,36:5059-5072.(下转第132页)的迎尘面,呈现出明显的表面过滤特性,使阻力增长明显减慢,残余阻力降低,过滤周期延长2)在老化过滤阶段,高密面层起到了部分粉尘层的作用,使阻力增长过程也大大减缓3)在稳定过滤阶段,高密面层体现出了更加明显的优势,不但阻力增长速度慢、残余阻力低,且过滤周期是常规滤料的8倍,大大降低了喷吹清灰的能耗和对滤袋的机械损伤4)无论在洁净过滤阶段还是稳定过滤阶段,高密面层滤料的粉尘剥离率都高于常规滤料,表现了优异的清灰性能参考文献:[1]Binnig J,M eyera J,Kaspera G.Origin an d mechanisms ofdust emission from pulse jet cleaned fi lter media[J].Pow derT ec h nology,2009,189(1):108-114.[2]Chen C C,Yu W,Huang S H,et al.Experi m ental study onthe loading 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当声波碰到室内某一界面后（如天花、墙），一部分声能被反射，一部分被吸收（主要是转化成热能），一部分穿透到另一空间。

透射系数：反射系数：吸声系数：声压和声强有密切的关系，在自由声场中，测得声压和已知测点到声源的距离，就可计算出该测点之声强和声源的声功率。

声压级Lp取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为：听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB听觉上限： P=20N/m2 为120dB1、声压级Lp取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为：听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB听觉上限： P=20N/m2 为120dB2、声功率级Lw取Wo为10-12W,基准声功率级任一声功率W的声功率级Lw为：3、声强级：3、声压级的叠加10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 0dB+10dB=? 答案分别是：13dB,3dB,10dB.几个声源同时作用时，某点的声能是各个声源贡献的能量的代数和。

因此其声压是各声源贡献的声压平方和的开根号。

即：声压级为：声压级的叠加•两个数值相等的声压级叠加后，总声压级只比原来增加3dB，而不是增加一倍。

这个结论对于声强级和声功率级同样适用。

•此外，两个声压级分别为不同的值时，其总的声压级为两个声强级获声功率级的叠加公式与上式相同在建筑声学中，频带划分的方式通常不是在线性标度的频率轴上等距离的划分频带，而是以各频率的频程数n都相等来划分。

声波在室内的反射与几何声学3.2.1 反射界面的平均吸声系数（1）吸声系数：用以表征材料和结构吸声能力的基本参量通常采用吸声系数，以α表示，定义式：材料和结构的吸声特性和声波入射角度有关。

声波垂直入射到材料和结构表面的吸声系数，成为“垂直入射（正入射）吸声系数”。