建筑物理講義吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)

建筑物理講義吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一§12-1吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的作用和分類一、吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的作用

1.在音質(zhì)設(shè)計(jì)中：1）控制反射聲以獲得合適的混響時(shí)間；2）利用吸聲材料調(diào)整聲場分布，消除回聲。2.在噪聲控制中：1）減弱反射，降低噪聲；2）構(gòu)成消聲通道，有效地降低噪聲。二、吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的分類

種類很多，根據(jù)材料的外觀特征加以分類：第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一§12-2多孔吸聲材料一、材料的構(gòu)造特征及吸聲機(jī)理

1.構(gòu)造特征材料具有大量內(nèi)外連通的微小間隙和連續(xù)氣泡，具有通氣性，形狀有棉狀、氈片狀、板材。2.常見品種：玻璃棉、超細(xì)玻璃棉、巖棉、礦棉、泡沫塑料、毛氈等。3.吸收頻率：中頻、高頻，背后有空氣層時(shí)能吸收低頻。4.吸聲機(jī)理：振動(dòng)引起摩擦生熱，聲能轉(zhuǎn)變成熱能；空隙中的空氣與孔壁之間進(jìn)行熱交換，使聲能被吸收二、影響多孔材料吸聲系數(shù)的因素第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一1.材料中的空氣流阻；2.孔隙率；3.材料的厚度；4.材料背面的條件；5.吸收頻率。§12-3空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)一、類型1.亥姆霍茲共振器；2.穿孔的膠合板、石膏板、硬質(zhì)纖維板、金屬板；二、吸聲機(jī)理

振動(dòng)引起摩擦生熱，聲能轉(zhuǎn)變成熱能，使聲能被吸收。第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一系統(tǒng)共振頻率按下式計(jì)算：(12-1)式中：c－聲速，cm/sL－頸口面積，cm2V－空腔容積，cm3t－孔徑深度(即板的厚度),cm－開口末端修正量，cm，因?yàn)轭i部空氣柱兩端附近的空氣也參與振動(dòng)，需要修正。對(duì)于直徑為d的圓孔，對(duì)于穿孔板結(jié)構(gòu)共振頻率按下式計(jì)算：式中P－穿孔率，穿孔面積與總面積之比L－板后空氣層厚度，cm(12-2)第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一圓孔正方形排列：圓孔三角形排列：式中d為孔經(jīng)【例題12-1】穿孔板厚4mm,孔徑8mm，孔距20mm,穿孔按正方形排列，穿孔板背后留10cm空氣層。求其共振頻率。【解】（1）穿孔率：（2）共振頻率：第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一對(duì)于穿孔板用作室內(nèi)吊頂時(shí)，背后空氣層往往超過20cm,這時(shí)，為了較精確地設(shè)計(jì)共振頻率，應(yīng)按下式計(jì)算：(12-3)第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一§12-4薄膜、薄板吸聲結(jié)構(gòu)一、薄膜吸聲結(jié)構(gòu)種類:皮革、人造革、塑料薄膜特點(diǎn)：不透氣、柔軟、受張拉時(shí)有彈性吸聲機(jī)理：與后面的空氣層形成共振系統(tǒng)，振動(dòng)引起摩擦生熱，聲能轉(zhuǎn)變成熱能，使聲能被吸收。共振頻率計(jì)算式：

頻率范圍：中頻200~1000Hz

最大吸聲系數(shù)約為：0.4～0.4(12-4)第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一二、薄板吸聲結(jié)構(gòu)概念：薄的板材與后面的框架和封閉的空氣間層構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)叫做薄板吸聲結(jié)構(gòu)。種類:膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、石棉水泥板等特點(diǎn)：有彈性、也有剛度吸聲機(jī)理：與后面的空氣層形成振動(dòng)系統(tǒng)，振動(dòng)引起摩擦生熱，聲能轉(zhuǎn)變成熱能；空隙中的空氣與孔壁之間進(jìn)行熱交換，使聲能被吸收頻率范圍：低頻80~300Hz（12－5）吸聲系數(shù)：0.2～0.5第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一§12-5其他吸聲結(jié)構(gòu)一、空間吸聲體二、強(qiáng)吸聲結(jié)構(gòu)如：消聲室、尖劈第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期一尖劈吸聲結(jié)構(gòu)第15頁，共17頁，2023年，2月20日