《吸声与吸声结构》PPT课件

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1、第三讲吸声材料与吸声结构吸声材料和吸声结构，广泛地应用于音质设计和噪声控制中。吸声材料：材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、岩棉等纤维或多孔材料。吸声结构：材料本身可以不具有吸声特性，但材料制成某种结构而产生吸声。如穿孔石膏板吊顶。在建筑声环境的设计中，需要综合考虑材料的使用，包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加工等多方面。3.1吸声系数与吸声量吸声系数定义：=(E总-E反）/E总，即声波接触吸声介面后失去能量占总能量的比例。吸声系数永远小于1。同一吸声材料，声音频率不同时，吸声系数不同。一般常用100Hz-5000Hz的18个1/

2、3倍频带的吸声系数表示。有时使用平均吸声系数或降噪系数粗略衡量材料的吸声能力。平均吸声系数：100Hz-5000Hz的1/3倍频带吸声系数的平均值降噪系数（NRC)：250Hz/500Hz/1000Hz/2000Hz吸声系数的平均值（尾数四舍五入整理成.05或0.0）一般认为NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于等于0.4的材料被认为是较好的吸声材料。吸声量：对于平面物体A=S,单位是平米（或塞宾）对于单个物体，表面积难于确定，直接用吸声量A。混响室法材料吸声系数测量其中：V混响室体积S材料表面积n吸声体个数T1空室混响室混

3、响时间T2放入材料后混响时间吸声体坐人空椅吸声体驻波管法材料吸声系数测量试件直径10cm，测试结果为垂直入射吸声系数0，主要用于研究。测量声源扬声器位于测试表面垂直1.25m，指向吸声材料。扬声器与地面之间放置一传声器，距地面0.25m高。测试得到扬声器和传声器之间的脉冲响应函数,计算分析反射声与直达声的比例关系得到反射系数。反射系数（吸声系数）测量的现场法材料吸声系数实验报告。标准:GBJ75-841、报告中必须指明材料规格型号及安装方法。报告中可以读出平均吸声系数和降噪系数。2、有时吸声系数会大于等于1，主要是由于实验室或安装时边缘

4、效应造成。3、T和0的值有一定差别，T是无规入射时的吸声系数，是正入射时的吸声系数。0工程上主要使用T3.2多孔吸声材料常见的多孔吸声材料有，玻璃棉、岩棉、泡沫塑料、毛毡等。多孔吸声材料具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。当声波入射到多孔材料上，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。由于空气的粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩擦，使声能转化为摩擦热能而吸声。多孔材料吸声的必要条件是：材料有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深入材料内部。多孔吸声材料的吸声频率特性是：随频率增加吸声系数逐渐增大，中高频吸声能力比低频强。错

5、误认识一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥等，具有良好的吸声性能。错误认识二：内部存在大量孔洞的材料，如聚苯、聚乙烯、闭孔聚氨脂等，具有良好的吸声性能。离心玻璃棉板矿棉吸声板3.2.1厚度和密度对吸声性能的影响多孔吸声材料对声音中高频有较好的吸声性能。影响多孔吸声材料吸声特性主要是材料的厚度、密度、孔隙率、结构因子和空气流阻等。密度：每立方米材料的重量。孔隙率：材料中孔隙体积和材料总体积之比。结构因子：反映材料内部纤维或颗粒排列空气流阻：单位厚度材料两边空气气压和空气流速之比。空气流阻是影响多孔吸声材料最重要的因素。流阻太小，说明材料稀疏，空气

6、振动容易穿过，吸声性能下降；流阻太大，说明材料密实，空气振动难于传入，吸声性能亦下降。因此，多孔材料存在最佳流阻。测定空气流阻比较困难，但可以通过厚度和容重粗略估计和控制。对于玻璃棉，较理想的吸声容重是12-48Kg/m3,特殊情况使用100Kg/m3或更高。厚度增加，中低频吸声系数显著地增加，但高频变化不大（多孔吸声材料对高频总有较大的吸收）。厚度不变，容重增加，中低频吸声系数亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实，流阻大于最佳流阻，吸声系数反而下降。不同容重的玻璃棉叠和，形成容重逐渐增大的形式，可以获得更大的吸声效果。消声室及

7、尖劈3.2.2安装后空腔的影响多孔吸声材料的吸声性能与安装条件关系密切。当多孔吸声材料背后有空腔时，吸声性能与该空气层用同样的材料填满的效果类似。尤其是中低频吸声性能比材料实贴在硬底面上会有较大提高。3.2.3饰面材料的影响多孔吸声材料表面附加有透声饰面，如小于0.5mm的塑料薄膜、金属网、窗纱、防火布、玻璃丝布等，基本可以保持原来材料的吸声特性。使用穿孔面材时，穿孔率须大于20%，若材料的透气性差时，如塑料薄膜，高频吸声特性可能下降。合理构造不合理构造3.3空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构，原理为亥姆霍兹共振，如穿孔石膏板、穿孔铝板、木

8、槽板、狭缝吸音砖等。吸声特点为：在共振频率附近有较大吸收。明代姚广孝的吸声降噪房明永乐皇帝还是燕王的时候，为了日后起兵夺权，在后花园秘密建地下室“私铸兵器”，为防止声音外传泄密，其谋臣姚广孝采