噪聲污染控制噪聲控制技術(shù)概述

第六章噪聲控制技術(shù)概述A、 教學(xué)目的噪聲控制原理與原則（B：理解）聲源分析（C:識(shí)記）。B、 教學(xué)重點(diǎn)（1）噪聲控制原理與原則（2）聲源分析C、 教學(xué)難點(diǎn)1、聲源分析；2、結(jié)合噪聲控制原理的技術(shù)方法。D、 教學(xué)用具多媒體——幻燈片E、 教學(xué)方法講授法、討論法F、 課時(shí)安排0.2?2課時(shí)（視課時(shí)簡(jiǎn)略介紹）G、 教學(xué)過程一、噪聲控制基本原理與原則環(huán)境噪聲只有當(dāng)聲源、傳播途徑和接受器三者同時(shí)存在時(shí)才構(gòu)成污染問題。主動(dòng)控制：從聲源控制，根本上解決噪聲污染或大大簡(jiǎn)化傳播途徑上的控制措施。主動(dòng)控制必須弄清聲源發(fā)聲機(jī)理及影響因素規(guī)律，改進(jìn)工藝或設(shè)備結(jié)構(gòu)。被動(dòng)控制：從傳播途徑和對(duì)接受者的保護(hù)方面加以控制，這種控制只需了解聲源特性、分布，采取吸聲、隔聲、消聲、隔振等綜合手段。這種控制從目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮往往是必需的?？刂圃瓌t：應(yīng)優(yōu)先考慮主動(dòng)控制方法，但必須把聲源、傳播途徑、接收者三部分作為一個(gè)系統(tǒng)考慮，結(jié)合工程的具體情況、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，綜合治理，優(yōu)化方案。一般原則：科學(xué)性：針對(duì)不同聲源特性（如：頻率、振幅）、不同聲源發(fā)生原理采用不同的應(yīng)對(duì)措施。控制技術(shù)的先進(jìn)性：在可實(shí)施性、工藝要求可行基礎(chǔ)上盡 可能米用先進(jìn)技術(shù)，有助于提高控制效果，延長技術(shù)的時(shí)效性。經(jīng)濟(jì)性：有助于經(jīng)濟(jì)上的承受能力，使控制技術(shù)可切實(shí)可行。?基本途徑：（1）無論哪種控制，都必須首先識(shí)別噪聲源及其主次，以便有的放矢。（2）詳細(xì)分析聲源特性、分布及傳播途徑，弄清主要保護(hù)對(duì)象或區(qū)域，預(yù)測(cè)其影響，明確控制目標(biāo)及要求。（3）進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)。二、 噪聲源分析首先，需確定的是噪聲源的類別。根據(jù)控制措施的采用，即分別對(duì)應(yīng)于三者的應(yīng)對(duì)，我們一般先確定聲源的聲學(xué)特性、發(fā)生機(jī)理。據(jù)噪聲源的發(fā)生機(jī)理可分為：機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力性噪聲、電磁噪聲。機(jī)械噪聲：其特性（如聲級(jí)大小、頻率特性和時(shí)間特性等）與激發(fā)力特性、物體表面振動(dòng)的速度、邊界條件極其固有振動(dòng)模式等因素有關(guān)。解決方案就是減少磨擦、撞擊，如改善傳動(dòng)系統(tǒng)等?？諝鈩?dòng)力性噪聲：其是一種由于氣體流動(dòng)過程中的相互作用，或氣流和固體介質(zhì)之間的相互作用而產(chǎn)生的噪聲。氣流噪聲的特性與氣流的壓力、流速等因素有關(guān)。解決方案就是降低流速，減少管道內(nèi)和管道口產(chǎn)生擾動(dòng)氣流的障礙物。如消聲器的出入口形狀、消聲器是抗性、阻性、共振式還是直管式等設(shè)計(jì)？！電磁噪聲：其是由電磁場(chǎng)交替變化而引起某些機(jī)械部件 （如電機(jī)轉(zhuǎn)子）或空間容積振動(dòng)而產(chǎn)生的。統(tǒng)計(jì)表明：三類噪聲中機(jī)械性噪聲源所占的比例最高，空氣動(dòng)力性噪聲源次之，電磁性噪聲源較小。三、 城市環(huán)境噪聲控制：城市環(huán)境噪聲源分為四類：工業(yè)生產(chǎn)噪聲、建筑施工噪聲、交通運(yùn)輸噪聲和社會(huì)生活噪聲。P111~117相關(guān)內(nèi)容在介紹完吸聲、隔聲、消聲的噪聲工程控制措施后，會(huì)以課程設(shè)計(jì)的形式要求大家予以進(jìn)一步的了解熟悉。這里只根據(jù)書上內(nèi)容強(qiáng)調(diào)幾點(diǎn)：噪聲的控制根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所而變化，相應(yīng)的噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)，一定要把握好。建筑施工噪聲，由于施工機(jī)械的影響，往往要求對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行一定程度的聲源控制，即提出控制工程機(jī)械的使用功率等參數(shù)。城市綠地降噪：造大面積的綠地、林地降噪視情況要求結(jié)合考慮氣候因素的影響，如路邊的綠地降噪則參照書上的聲衰減量予以計(jì)算即可。H、板書一．噪聲控制基本原理與原則環(huán)境噪聲只有當(dāng)聲源、傳播途徑和接受器三者同時(shí)存在時(shí)才構(gòu)成污染問題。主動(dòng)控制被動(dòng)控制控制原則一般原則：科學(xué)性控制技術(shù)的先進(jìn)性經(jīng)濟(jì)性二．噪聲源分析據(jù)噪聲源的發(fā)生機(jī)理可分為：機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力性噪聲、電磁噪聲。三．城市環(huán)境噪聲控制：城市環(huán)境噪聲源分為四類：工業(yè)生產(chǎn)噪聲、建筑施工噪聲、交通運(yùn)輸噪聲和社會(huì)生活噪聲四．回顧前面所學(xué)內(nèi)容1、 課堂作業(yè)：無第七章吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)B、 教學(xué)目的1.吸聲材料吸聲機(jī)理及影響因素(C：理解)共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲機(jī)理及設(shè)計(jì)計(jì)算(C：理解)3.穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)原理及參數(shù)設(shè)計(jì)(C：理解)4.室外聲傳播與聲衰減(B：識(shí)記)B、 教學(xué)重點(diǎn)(1)吸聲系數(shù)(2)吸聲材料吸聲機(jī)理及影響因素(3)吸聲體與吸聲屏(4)共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲機(jī)理及設(shè)計(jì)計(jì)算(5)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)原理及參數(shù)設(shè)計(jì)(6)室內(nèi)聲場(chǎng)及吸聲設(shè)計(jì)計(jì)算(7)室外聲傳播與聲衰減C、 教學(xué)難點(diǎn)1、吸聲材料吸聲機(jī)理及影響因素2、共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲機(jī)理及設(shè)計(jì)計(jì)算D、 教學(xué)用具多媒體——幻燈片E、 教學(xué)方法講授法、討論法F、 課時(shí)安排課時(shí)G、 教學(xué)過程吸聲技術(shù)的處理對(duì)象為空氣聲，注意區(qū)別于“空氣動(dòng)力性噪聲”。一、材料的聲學(xué)分類和吸聲特性

虹殆有機(jī)纖維類纖維類｛工打K治*［無機(jī)纖維類多孔吸聲材料＜ 泡沫類 ＞對(duì)中高頻噪聲有效顆粒類（吸聲建筑材料）.聲體］r薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)'共振吸聲結(jié)構(gòu)］虹殆有機(jī)纖維類纖維類｛工打K治*［無機(jī)纖維類多孔吸聲材料＜ 泡沫類 ＞對(duì)中高頻噪聲有效顆粒類（吸聲建筑材料）.聲體］r薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)'共振吸聲結(jié)構(gòu)］共振器（單個(gè)共振腔）”對(duì)氐頻噪聲有效穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)、 J 丿纖維類：超細(xì)玻璃纖維棉（上海平板玻璃沖d=4p,容重20?25kg/m3為準(zhǔn)）、礦渣棉、化纖棉（湘星集團(tuán)沖d=8p）、金屬纖維棉；泡沫類：聚氨脂泡沫塑料（山東蓬萊聚氨脂泡沫塑料廠,粘貼方便，可適合各種結(jié)構(gòu)形狀）;泡沫陶瓷（宜興）;泡狀金屬（泡沫鋁）；顆粒類：燒結(jié)粉末金屬（四院）；膨脹珍珠巖；88型耐高溫吸聲磚（四院）。吸聲系數(shù)a:表征吸聲體吸聲性能好壞通常用吸聲系數(shù) a，定義為：E+EE-Ea=—反 透=―入 反=1EE入入P—1聲強(qiáng)反射系數(shù)IPSir=（ 厶）2 垂直入射聲強(qiáng)反射系數(shù)iZs+pZs——材料聲阻抗率即材料表面上聲壓對(duì)該點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)速度之比。Zs===p2c2（平面或球面聲波時(shí)）p］C］——為空氣介質(zhì)特性阻抗。故可由Zs求出a0，亦可由a0求出Zs。由此還可見，越接近于空氣聲阻抗率，則吸聲系數(shù)越大。關(guān)于a的幾點(diǎn)討論：Ta=0 全反射，材料不吸聲a=1 無反射，材料全吸聲???0WaW1（范圍）a隨頻率而變化通常用125、250、500、1K、2K、4K等六個(gè)倍頻程中心頻率上的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值作為平均吸聲系數(shù)a。a三0.2的材料方可稱為吸聲材料。硬質(zhì)水泥面、光滑鋼板，其 a僅為0.01?0.03，不能算吸聲材料。a與聲波入射角有關(guān)：

ao――垂直入射吸聲系數(shù)，用駐波管法測(cè)定的吸聲系數(shù)（與實(shí)際工況尚有較大出入，但可表征材料本身的性能）。駐波管法簡(jiǎn)介：在一根內(nèi)壁光滑截面厚度均勻的長厚管的一端蓋頭內(nèi)裝待測(cè)吸聲材料， 另一端裝揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器向前發(fā)聲，形成駐波場(chǎng)，用一根細(xì)的內(nèi)壁光滑的空心金屬探管探測(cè)，探管一端接在傳聲器上，另一端穿過揚(yáng)聲器可來回滑動(dòng)，探測(cè)相對(duì)位置與聲場(chǎng)變化關(guān)系，由駐波振幅的最大值與最小值及其與入射聲波、反射聲波的振幅關(guān)系，求得聲強(qiáng)反射系數(shù)，從而求得吸聲系數(shù)a0，并可根據(jù)駐波振幅的極小值位置求出相位差0，從而求得材料的聲阻抗率。具體詳見p68。a――無規(guī)入射吸聲系數(shù)，用混響室法測(cè)定的吸聲系數(shù)（與實(shí)際工況較接近，但 測(cè)試較T復(fù)雜，對(duì)儀器設(shè)備要求較高）?；祉懯曳ê?jiǎn)介：將被測(cè)吸聲材料放置在混響室地面當(dāng)中或是掛起來，用白噪聲發(fā)聲器經(jīng)功率放大器策動(dòng)混響室內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)出噪聲，數(shù)秒鐘后室內(nèi)聲場(chǎng)穩(wěn)定，使聲源突然停止發(fā)聲，用傳聲器連同前置放大器通過長電纜連放大器，經(jīng)濾波器至電平記錄儀，記錄下各頻帶聲壓級(jí)隨時(shí)間的衰變T60值計(jì)算出a60曲線得T60值計(jì)算出a60（被測(cè)吸聲材料的）。具體詳見P155。通常a>a，且a省略寫為a，一般無特別指明均為a值。T0TTat與a0的粗略換算關(guān)系為：低頻（<500Hz）：a=2a；T0中頻（500?1000Hz）：a=1.35?1.25a；T0高頻（1000?8000Hz）：a=a。T0各表面材料不同的室內(nèi)吸聲系數(shù)的表征由于室內(nèi)各表面材料不同，則各部分的吸聲系數(shù)不同，設(shè)各表面面積為 S，S，…，S，12n相應(yīng)的吸聲系數(shù)為a，a，…，工aSii室內(nèi)平均吸聲系數(shù)ai為某頻帶的值則室內(nèi)平均吸聲系數(shù)ai為某頻帶的值則as也為某頻帶的值。isZsii=1顯然，a視a取法不同而不同,sia與T的關(guān)系T 60Sabine公式:<Eyring公式:,_0.161Sabine公式:<Eyring公式:,_0.161-V_0.161-V60A S-a▼ 55.2-V60 —cSln(1-a)條件：a<0.2只考慮了房間墻壁作用，無空氣（與頻率、溫度、濕度有關(guān)）吸聲考慮Eyring—Millington公式:T6055.2-V—cSln(1—a)+4mVc考慮了空氣作用。a<0.2時(shí),有:,_0.161?V_ 0.161?V60AS-a+4mVS 室內(nèi)表面積/m2, V 室內(nèi)體積/m3m 空氣衰減常數(shù)，與溫濕度有關(guān)且隨 f升高而增大。（f<2000Hz時(shí)m可忽略）,其值是P140。a0與r的關(guān)系0p^Zs |^ca_1-1r|2_1_（ ）2 前已述及（條件：兩無限大的均勻連續(xù)媒質(zhì)界右）0 p Zs+pc斜向入射吸聲系數(shù)V,Zscos0一p,入射角0時(shí)：a_1—1 |2 （a僅作理論分析用）0c0在擴(kuò)散聲場(chǎng)中，各種入射角的聲波是等概率的，故在擴(kuò)散聲場(chǎng)中，各種入射角的聲波是等概率的，故、多孔吸聲材料的吸聲機(jī)理及影響因素1、吸聲機(jī)理吸聲材料表面聲阻抗率越接近空氣介質(zhì)特性阻抗 pc則界面反射越小，聲波能量直接進(jìn)入吸聲材料內(nèi)越多，再給：a.在材料孔隙內(nèi)多次反射，引起小孔或間隙中的空氣運(yùn)動(dòng)，同形成孔壁的固體筋絡(luò)發(fā)生摩擦。b.粘滯性摩擦，聲能被轉(zhuǎn)換為熱能，使微觀局部溫升。c.熱傳導(dǎo)效應(yīng)則及時(shí)把上升的熱量傳走，為粘滯性進(jìn)一步變聲能為熱能創(chuàng)造條件。顯然，要使聲波引起的空氣振動(dòng)直接傳到材料內(nèi)部的空氣里，則應(yīng)有足量的微小孔隙且是連通的，筋絡(luò)多且剛性好，非連通的多孔材料為柔性材料，吸聲性能較差。2吸聲材料表面聲阻抗率越接近空氣介質(zhì)特性阻抗 pc則界面反射越小，聲波能量直接進(jìn)入吸聲材料內(nèi)越多，再給：a.在材料孔隙內(nèi)多次反射，引起小孔或間隙中的空氣運(yùn)動(dòng)，同形成孔壁的固體筋絡(luò)發(fā)生摩擦。b.粘滯性摩擦，聲能被轉(zhuǎn)換為熱能，使微觀局部溫升。c.熱傳導(dǎo)效應(yīng)則及時(shí)把上升的熱量傳走，為粘滯性進(jìn)一步變聲能為熱能創(chuàng)造條件。顯然，要使聲波引起的空氣振動(dòng)直接傳到材料內(nèi)部的空氣里，則應(yīng)有足量的微小孔隙且是連通的，筋絡(luò)多且剛性好，非連通的多孔材料為柔性材料，吸聲性能較差。2、影響多孔材料吸聲性能的主要因素指標(biāo)1）內(nèi)部因素①流阻Rf是表征多孔材料對(duì)空氣粘滯性能影響大小的重要參數(shù)。、、斗一卒、弘一、去々皿十p Ap：兩靜壓差（微量氣流通過）定義為：在穩(wěn)定的氣流條件下： R_u氣流線速度RR叮d＞料厚度，亦稱此流阻通常1cm厚材料的比為便于比較，常采用單位厚度流阻 R1流阻在10?105Pa?s/m范圍內(nèi)。理論與實(shí)踐表明，當(dāng)多孔材料厚度足夠大時(shí)，此流阻越小，吸聲系數(shù)越大 。對(duì)每一種厚度的多孔材料，均有一定的合適的流阻，過大過小均不能很好吸聲，一個(gè)合適的流阻值要求材料內(nèi)部的孔隙連通，孔徑適當(dāng)，既能讓聲波通過孔隙，又能使之充分地與材料的筋絡(luò)發(fā)生摩擦，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。一般轉(zhuǎn)合適值在 102?103Pa?s/m內(nèi)。幾種多孔材料的流阻：1.6cm甘蔗板3600Pa?s/m2.5cm纖維板1800Pa?s/m2.0cm玻璃纖維(0.26g/cm3)490Pa?s/m6.0cm毛氈(0.35g/cm3)3200Pa?s/m幾種細(xì)紗網(wǎng)的流阻（護(hù)石材料）規(guī)格（目）每厘米的線數(shù)線徑“m流阻Pa?s/m30123305.750202215.9100391149.0120479113.5200795724.6孔隙率q材料內(nèi)部自由連通孔隙的體積V0與材料總體積V的比值，即q二卡。對(duì)纖維狀材料，其孔隙率可按下式給算：P0多孔材料的密度

P制造纖維的材料密度多孔吸聲材料的孔隙率一般都在70%以上，多數(shù)可達(dá)90%以上。結(jié)構(gòu)因子表征多孔材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)——孔隙形狀及排列對(duì)吸聲性能影響的參數(shù)。簡(jiǎn)單的理論分析中，孔隙被假設(shè)為沿厚度方向縱向排列的毛細(xì)管，但實(shí)際上孔隙的形狀和排列都是復(fù)雜而又不規(guī)則的，故為使該理論與實(shí)際相符合，引入結(jié)構(gòu)因子作為一個(gè)修正系數(shù)，其值一般在2?10之間，偶爾也有高達(dá)25的。結(jié)構(gòu)因子的大小，對(duì)低頻吸收影響大，大則低頻吸收更大些。當(dāng)材料流阻比較小時(shí)，增大結(jié)構(gòu)因子則中高頻范圍的吸聲系數(shù)呈周期性變化（變差）對(duì)纖維狀材料，結(jié)構(gòu)因子大者往往對(duì)應(yīng)孔隙率小者玻璃棉結(jié)構(gòu)因子為2~4木絲板為3~6毛氈為5~10聚氨脂泡沫為2~8微孔吸聲磚為16~20當(dāng)相互垂直的三個(gè)方向的毛細(xì)管構(gòu)成了格子結(jié)構(gòu)時(shí)，結(jié)構(gòu)因子為3；當(dāng)毛細(xì)管相互平行但與表面法線夾角為a時(shí)，結(jié)構(gòu)因子為1/C0S2a。 （a=45°時(shí)，l/cos2a=2）（2）外部因素（工程使用因素）材料厚度的影響因?qū)嶋H材料非均勻且有限厚度，所以a與ZS的前述關(guān)系不能直接應(yīng)用，需修正，常從 ZS本身分析。多孔材料的表面聲阻抗率Zs=丫kpcoth（-d）K――材料內(nèi)空氣的壓縮彈性模量w――聲波圓頻率 p――材料內(nèi)空氣密度, ex+e-xd吸聲材料厚度 cothx=x當(dāng)頻率w較小時(shí)，即低頻時(shí)，Zs以聲抗為主，a值很小。當(dāng)w極大時(shí)，Zs=y!kp 以聲阻為主，聲抗幾乎消失， a達(dá)最大，即高頻吸聲系數(shù)大。從Zs式中可知，若a改變，其他不變，吸聲系數(shù)幅值不變，則 w將相應(yīng)改變以使wd乘積不變，故材料厚度加倍則吸聲系數(shù)最大的頻率向低頻方向移動(dòng)一個(gè)倍頻程，但對(duì)高頻聲的吸收并無好處，因?yàn)楦哳l聲在吸聲材料表面就被吸收。且對(duì)f>500Hz，a幾乎與d無關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，同一種多孔材料，當(dāng)容重一定時(shí)，厚度與頻率的乘積決定了吸聲系數(shù)的大小。常用多孔吸聲材料的吸聲特性材料名稱容重（kg/m3）f-DrKHz—cm峰值吸聲系數(shù)a下半頻寬Qoct備注155.00.90?r0.9911/3204.00.90?0.9911/超細(xì)玻璃棉325?302.5?3.00.80?0.90135?402.00.70?0.802/3瀝青玻璃棉110&00.90?0.9511/?12/氈3 3瀝青礦棉氈?1204.0?5.00.85?0.9512/ 3 5.0?6.00.90?0.9912/流阻較低聚氨脂320?503.0?4.00.85?0.951流阻較咼泡沫塑料2.0?2.50.75?0.851流阻很高340?4503.00.8011/流阻較低微孔吸聲磚3620?8302.00.6011/3流阻較咼木絲板280?6005.00.80?0.901海草?1004.0?5.00.80?0.901市場(chǎng)上成品材料最度有3cm、5cm、8cm、10cm、15cm等規(guī)格。若吸聲材料層背后為剛性壁石，最佳吸聲頻率出現(xiàn)的材料厚度等于該頻率聲波波長的1/4。（從反射吸收角度所推得的）材料的容重纖維棉類吸聲材料填充的容重間接地控制著材料內(nèi)部微孔尺寸。容重過小，經(jīng)運(yùn)輸或振動(dòng)，易導(dǎo)致疏密不均，效果變差。容重增加，孔隙率會(huì)相應(yīng)降低，因而改善低頻吸聲效果，但高頻吸聲效果將會(huì)下降。當(dāng)容重過大時(shí)，孔隙率過低，吸聲效果又會(huì)明顯降低。超細(xì)玻璃棉以20?25kg/m3為佳（最大為30）,根據(jù)實(shí)際填裝經(jīng)驗(yàn)，這樣的容重只要掌握在比玻璃棉的自然密度略大一些即可。多孔材料背后空氣層的影響其機(jī)理見下圖可見增加空氣層目的為改善低頻吸聲效果。當(dāng)空氣層厚度等于1/4波長的奇數(shù)倍時(shí)，可獲得最大的a值，而當(dāng)其厚度為1/2波長的整數(shù)倍時(shí)，吸聲系數(shù)最小。相當(dāng)于增加材料層的有效厚度。太薄對(duì)低頻作用不大，太厚不切實(shí)際。對(duì)低頻取200?300mm對(duì)高頻取70?100mm （更常用）護(hù)面層用低流阻材料，如玻璃纖維布、麻布、紗布等，對(duì)吸聲材料性能影響可忽略。用穿孔率大于20%的穿孔板則影響不大（大于30%時(shí)幾乎無影響）。若穿孔率小于20%，則在高頻部分，由于聲波波長短，衍射效應(yīng)小，護(hù)面層后吸聲材料性能發(fā)揮差，但對(duì)低頻部分，由于衍射作用強(qiáng)，所以影響不大?？讖酵ǔＨ?5?8mm。空間吸聲體利用聲波衍射及室內(nèi)反射作用，擴(kuò)大聲波接觸吸聲面。懸掛時(shí)總是小面積朝下。溫、濕度的影響：溫度高，吸聲峰值向高頻移動(dòng)；反之向低頻。吸濕后吸聲性能降低。三、吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理及影響因素1、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)由薄板和密閉板后空氣層組成質(zhì)量彈簧系統(tǒng)。機(jī)理：聲波引起薄板振動(dòng)消耗能量（以熱能形式）以降低聲能密度。板的勁度遠(yuǎn)小于空氣層的勁度。???空氣的體積彈性模量為p?c2，勁度為k=p?c；Lii~k~又?共振頻率f= （彈簧振子系統(tǒng)）0 2兀FM???薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)共振吸聲頻率 f為 0（1帀f= 取p=1、2kg/m3, C=340m/s0 2兀M注意單位M——薄板面密度kg/m2L——板后空氣層厚度cm常用木質(zhì)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的板厚取 3?6mm，空氣層厚度取30?100mm，共振吸收頻率級(jí)在100?300Hz之間，其吸聲系數(shù)一般為0.2?0.5。若在薄板與龍骨架交接處放置一些柔軟材料（如橡皮條、海綿條、毛氈等），以及在空氣層中沿龍骨框四周襯貼一些多孔性材料（如玻璃纖維棉等），則吸聲性能可以明顯提高。（對(duì)低頻）2、亥姆霍茲共振器（單個(gè)空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)）由一個(gè)空腔（體積為V）和頸口（頸長為10，直徑為d）所組成，腔體通過孔頸與腔外大氣相通。原理：當(dāng)聲波作用于頸口，并當(dāng)波長比頸口大得多時(shí)，頸部空氣質(zhì)點(diǎn)往復(fù)摩擦頸壁使部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗，當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率與聲波激發(fā)頻率相吻合時(shí)發(fā)生共振，聲能消耗最大。其共振頻率f可按下式估算：0f-c0 2n\V（t+6） 頸口面積m2 c取340m/sV 空腔體積m3t――孔徑深度，m——開口末端修正量，mf與空腔形狀無關(guān)0在f下有最大吸聲量0f以外頻段，由于引起空腔空氣分子的振動(dòng)不大，吸聲量急降。吸聲頻帶窄。0例：吸聲磚，江南減振降噪集團(tuán)（湖大）生產(chǎn)，孔徑有23、25mm等規(guī)格，施工時(shí)共振吸聲頻率的單個(gè)空腔交錯(cuò)排列分別吸收50、100Hz的低頻噪聲。

3、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)用薄膜（如聚乙烯薄膜、漆布、不透氣的帆布等），在其后設(shè)置空氣層所構(gòu)成。與薄板結(jié)構(gòu)在吸聲機(jī)理上基本相同。由于膜的面密度比較小，故其f向高頻移動(dòng)。通常f為200?1000Hz,r r最大吸聲系數(shù)為0.3?0.4。￡ 1IPC2f—0 0 2兀ML0TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"nlr1IPc2 600則f= 0沁0 2兀ML :ML00注意單位M——薄板面密度kg/m2L——板后空氣層厚度cm04、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)0可看作許多單個(gè)共振腔并聯(lián)而成,單腔共振器的共振頻率為：式中：c:聲速，一般取340m/s2；S:孔頸開口面積；V:容腔容積，m3；t：孔頸深度;5:開口末端修正量。穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率是：ciPf二一 --0 2兀L（t+5）式中：c:聲速，一般取340m/s2；L:板后空氣層厚度，m；t：板厚，m；5：孔口末端修正量；P:穿孔率P越大，人越高，L越深或L越厚，則f越低。p的計(jì)算:對(duì)于正方形排列d:p的計(jì)算:對(duì)于正方形排列d:孔徑；B:孔隙間距（中心距）三角形排列2平行狹縫工程上：d取三角形排列2平行狹縫工程上：d取1.5?10mmd取2?15mmp=d/B 寬p取5%D取100?200mm通常，p=5?通常，p=5?20%的各種穿孔板后留腔深為30?300mm的吸聲結(jié)構(gòu)，其ar約為0.3?0.5。為了提高其吸聲的性能，可在空腔內(nèi)加填多孔吸聲材料。加填方式以緊貼穿孔板為最佳。5、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)近年發(fā)展起來的新型吸聲結(jié)構(gòu)，其理論由馬大酞教授創(chuàng)立。它是在板厚小于1mm的薄板上鉆以孔徑小于1mm的微孔，穿孔率在0.5?5%之間，后部留有一定厚度的空氣層。因?yàn)樗拇┛字睆胶苄?，具有相?dāng)大的聲阻，于是空腔內(nèi)不必再填放吸聲材料，同樣能取得較高的吸聲系數(shù)和較寬的有效吸聲頻帶。金屬微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的相對(duì)聲阻r，相對(duì)聲質(zhì)量m分別為：r二0.147tK/d2Prm二(0.2940)-10-3tK/Pmt——板厚 d——孔徑P——等孔率式中，K、K分別為聲阻常數(shù)和聲質(zhì)量常數(shù)：rmx2 2xd 1 dK=-1+ + K=1+ +0.85 x=lOdjfr 32 8t m .9+x2/2 x Xd 孑L徑，mm；f 頻率，kHz.可見d小則rA值大，而mA值卻小得多。其共振頻率f0=G/2兀+D/3c)D/c)D為腔深(穿孔板與后壁的距離)。共振時(shí)的最大吸聲系數(shù) a=/4r)0 (1+r)2可見，孔徑d越小，吸聲系數(shù)越大，吸聲降噪頻帶越寬。但越小越易堵。試驗(yàn)獲知：當(dāng)微穿孔板厚度t=0.2?1mm，孔徑d=0.2?1mm，p=0.2?4%，吸聲性能較好,最佳是p=1?2.5%。當(dāng)t〉1，d>1，p〈0.5%或p〉4%，a下降。為了提吸聲帶寬，有的場(chǎng)合可使用雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)。典型例：前腔厚度80mm后腔厚度120mmp前為2%p后為1%d與t均為0.8mm。四、室內(nèi)聲場(chǎng)及吸聲設(shè)計(jì)：1、擴(kuò)散聲場(chǎng)與混響聲場(chǎng)：室內(nèi)聲場(chǎng)的建立過程：穩(wěn)定聲源——初始階段 穩(wěn)態(tài)

混響聲能密度與被 聲源供給識(shí)響聲場(chǎng)的能量吸收