噪声控制技术——吸声.doc

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1、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．

2、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125,250,500,1000,2000,4000六个倍频程的吸声系数的平均值，称为平均

3、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

4、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。（二）、吸声材料吸声特性的保证：为防止松散的多孔材料飞散，常用透声织物缝制成袋，再内充吸声材料，为保持固定几何形状并防止对材料的机械损伤，可在材料间加筋条（龙骨），材料外表面加穿孔护面板，制成多孔材料吸声结构。（三）、影响多孔吸声材料吸声特性的因素多孔材料一般对中高频声波具有良好的吸声效果。1.空气流阻的影晌空气流阻是指在稳定气流状态下，吸声材料中压力梯度与气流线速度之比，它反映了空气通过多孔材料时阻力的大小。单

5、位厚度材料的流阻，称为比流阻。当材料厚度不大时，比流阻越大，说明空气穿透量越小，吸声性能会下降；但若比流阻太小，声能因摩擦力、粘滞力而损耗的效率也就低，吸声性能也会下降。多孔材料存在一个最佳流阻。当材料厚度充分大时，比流阻越小，吸声越大。2．材料密度或孔隙率的影晌在同样用料情况下，当厚度不限制时，多孔材料以松散为宜；在厚度一定的情况下，密度增加，则材料就密实，引起流阻增大，减少空气穿透量，造成吸声系数下降。所以材料密度也有一个最佳值。3.材料厚度的影晌随着厚度增加，中低频吸声系数显著增加，而高频则保持原先较大的吸收，变化不大；当厚度不变而增加密

6、度，也可以提高中低频吸声系数，不过比增加厚度的效果小。在实用中，考虑到制作成本及工艺的方便，对于中高频噪声，一般可采用2--5cm厚的成型吸声板，对于低频吸声要求较高时，则采用5-10cm厚的吸声板。4．背后空腔的影响当多孔吸声材料背后留有空气层时，与该空气层用同样的材料填满的吸声效果近似，与多孔材料直接实贴在硬底面上相比，中低频吸声性能都会有所提高，其吸声系数随空气层厚度的增加而增加，但增加到一定厚度后，效果不再继续明显增加，如图7—3所示。通常，空气层的厚度为1／4波长的奇数倍时，吸声系数最大；而为1／2波长的整数倍时，吸声系数最小。5.护

7、面层的影响饰面应具有良好的透气性。对于一些成型的多孔材料板材，如木丝板、软质纤维板等，有时需进行表面粉饰，这时要防止涂料把孔隙封闭，以采用水质涂料喷涂为好，不宜用油漆涂刷。6.环境条件的影响（温度、湿度）高温高湿会引起材料变质，其中温度的影响较小，湿度的影响较大。温度降低，低频吸声系数增大。湿度大，材料含水率增大，孔隙变小。（四）、空间吸声体定义：把吸声材料或吸声结构悬挂在室内离壁面一定距离的空间中，称为空间吸声体。由于悬空悬挂，声波可以从不同角度入射到吸声体，其吸声效果比相同的吸声体实贴在刚牲壁面上的好得多。因此采用空间吸声体，可以充分发挥多

8、孔吸声材料的吸声性能，提高吸声效率，节约吸声材料。分为两类：一类是大面积的平板体，如果板的尺寸比波长大，则其吸声情况大致上相当于声波从板的两面都是无规