噪聲控制技術(shù)-吸聲教學(xué)課件

第七章噪聲控制技術(shù)——吸聲吸聲降噪是控制室內(nèi)噪聲常用的技術(shù)措施。通過吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)來降低噪聲的技術(shù)稱為吸聲。一般情況下，吸聲控制能使室內(nèi)噪聲降低約3～5dBA，使噪聲嚴(yán)重的車間降噪6～10dBA。

第七章噪聲控制技術(shù)——吸聲吸聲降噪是控制室內(nèi)噪聲常用的技1吸聲材料一室內(nèi)吸聲降噪三

吸聲結(jié)構(gòu)二第七章噪聲控制技術(shù)——吸聲吸聲材料一室內(nèi)吸聲降噪三吸聲結(jié)構(gòu)二第七章噪聲控制技2吸聲材料一(一)吸聲系數(shù)(二)吸聲量(二)多孔吸聲材料吸聲材料一(一)吸聲系數(shù)(二)吸聲量(二)3吸聲材料：能吸收消耗一定聲能的材料。吸聲系數(shù)：材料吸收的聲能〔〕與入射到材料上的總聲能()之比，即

(一)吸聲系數(shù)【討論】：表示材料吸聲能力的大小，值在0～1之間，值愈大，材料的吸聲性能愈好；＝0，聲波完全反射，材料不吸聲；＝1，聲能全部被吸收。吸聲材料：能吸收消耗一定聲能的材料。(一)吸聲系數(shù)【4

吸聲系數(shù)的影響因素

材料的構(gòu)造使用條件聲波頻率吸聲系數(shù)影響因素25341材料的性質(zhì)聲波入射角度吸聲系數(shù)的影響因素材料的構(gòu)造使用條件聲波頻率吸聲系數(shù)255【聲波頻率】同種吸聲材料對不同頻率的聲波具有不同的吸聲系數(shù)。平均吸聲系數(shù)：工程中通常采用125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz六個(gè)頻率的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值表示某種材料的平均吸聲系數(shù)。通常，吸聲材料在0.2以上，理想吸聲材料在0.5以上?！韭暡l率】6【入射吸聲系數(shù)】工程設(shè)計(jì)中常用的吸聲系數(shù)有

混響室法吸聲系數(shù)(無規(guī)入射吸聲系數(shù))

駐波管法吸聲系數(shù)(垂直入射吸聲系數(shù))

應(yīng)用：測量材料的垂直入射吸聲系數(shù)，按表，將換算為無規(guī)入射吸聲系數(shù)。的換算關(guān)系0.10.20.30.40.50.60.70.80.90.250.400.500.600.750.850.900.981表與的換算關(guān)系【入射吸聲系數(shù)】工程設(shè)計(jì)中常用的吸聲系數(shù)有的換算關(guān)系0.107混響室：聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室混響室法吸聲系數(shù)(無規(guī)入射吸聲系數(shù))：在混響室中，使不同頻率的聲波以相等幾率從各個(gè)角度入射到材料外表，測得的吸聲系數(shù)。測試較復(fù)雜，對儀器設(shè)備要求高，且數(shù)值往往偏差較大，但比較接近實(shí)際情況。在吸聲減噪設(shè)計(jì)中采用。混響室：聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室混響室法吸聲系數(shù)(無規(guī)入射吸聲系數(shù))：在8駐波管法簡便、準(zhǔn)確，但與一般實(shí)際聲場不符。用于測試材料的聲學(xué)性質(zhì)和鑒定。設(shè)計(jì)消聲器。駐波管法吸聲系數(shù)(垂直入射吸聲系數(shù))駐波管法吸聲系數(shù)測試儀駐波管法簡便、準(zhǔn)確，但與一般實(shí)際聲場不符。駐波管法吸聲系9吸聲材料一(一)吸聲系數(shù)(二)吸聲量(二)多孔吸聲材料吸聲材料一(一)吸聲系數(shù)(二)吸聲量(二)10

定義：吸聲系數(shù)與吸聲面積的乘積

式中——吸聲量，m2；——某頻率聲波的吸聲系數(shù)；——吸聲面積，m2。(二)吸聲量〔等效吸聲面積〕【注】工程上通常采用吸聲量評價(jià)吸聲材料的實(shí)際吸聲效果。定義：吸聲系數(shù)與吸聲面積的乘積(二)吸聲量〔等效吸聲面11總吸聲量：假設(shè)組成室內(nèi)各壁面的材料不同，那么壁面在某頻率下的總吸聲量為

式中——第i種材料組成的壁面的吸聲量，m2；——第i種材料組成的壁面的面積，m2；——第i種材料在某頻率下的吸聲系數(shù)。(二)吸聲量〔等效吸聲面積〕總吸聲量：假設(shè)組成室內(nèi)各壁面的材料不同，那么壁面在某頻率下的12吸聲材料一(一)吸聲系數(shù)(二)吸聲量(三)多孔吸聲材料吸聲材料一(一)吸聲系數(shù)(二)吸聲量(三)13多孔吸聲材料多孔吸聲材料是應(yīng)用最廣泛的吸聲材料。最初的多孔吸聲材料以麻、棉、棕絲、毛發(fā)、甘蔗渣等天然動植物纖維為主；目前則以玻璃棉、礦渣棉等無機(jī)纖維為主。吸聲材料可以是松散的，也可以加工成棉絮狀或粘結(jié)成氈狀或板狀。

多孔吸聲材料多孔吸聲材料是應(yīng)用最廣泛的吸聲材料。14(二)多孔吸聲材料KTV軟包阻燃吸聲材料多孔槽型木質(zhì)吸聲材料木絲板吸聲材料(二)多孔吸聲材料KTV軟包阻燃吸聲材料多孔槽型木質(zhì)15木質(zhì)穿孔吸聲板木質(zhì)穿孔吸聲板16絲質(zhì)吸聲材料絲質(zhì)吸聲材料17混凝土復(fù)合吸聲型聲屏障混凝土復(fù)合吸聲型聲屏障18輕質(zhì)復(fù)合吸聲型聲屏障輕質(zhì)復(fù)合吸聲型聲屏障19吸聲門吸聲門20吸聲體吸聲體21吸聲材料構(gòu)造特性材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多數(shù)到達(dá)90%左右；孔隙應(yīng)該盡可能細(xì)小，且均勻分布；微孔應(yīng)該是相互貫穿，而不是封閉的；微孔要向外敞開，使聲波易于進(jìn)入微孔內(nèi)部。吸聲材料構(gòu)造特性材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多數(shù)到達(dá)221吸聲原理

聲波入射到多孔吸聲材料的表面時(shí)，部分聲波反射，部分聲波透入材料內(nèi)部微孔內(nèi)，激發(fā)孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)發(fā)生振動，空氣與筋絡(luò)之間的摩擦阻力使聲能不斷轉(zhuǎn)化為熱能而消耗；空氣與筋絡(luò)之間的熱交換也消耗部分聲能，從而達(dá)到吸聲的目的。

1吸聲原理聲波入射到多孔吸聲材料的表面時(shí)，部分聲波反射232.吸聲特性及影響因素

特性:高頻聲吸收效果好，低頻聲吸收效果差。原因：低頻聲波激發(fā)微孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)的相對運(yùn)動少，摩擦損小，因而聲能損失少，而高頻聲容易使振動加快，從而消耗聲能較多。所以多孔吸收材料常用于高中頻噪聲的吸收。

2.吸聲特性及影響因素特性:高頻聲吸收效果好，低頻聲吸收24

吸聲性能的影響因素

厚度吸聲性能影響因素25341孔隙率與密度空腔使用環(huán)境護(hù)面層吸聲性能的影響因素厚度吸聲性能2534251

厚度對吸聲性能的影響

圖2-15不同厚度的超細(xì)玻璃棉的吸聲系數(shù)理論證明，假設(shè)吸聲材料層背后為剛性壁面，最正確吸聲頻率出現(xiàn)在材料的厚度等于該頻率聲波波長的1/4處。使用中，考慮經(jīng)濟(jì)及制作的方便，對于中、高頻噪聲，一般可采用2～5cm厚的成形吸聲板；對低頻吸聲要求較高時(shí)，那么采用厚度為5～10cm的吸聲板。同種材料，厚度增加一倍，吸聲最正確頻率向低頻方向近似移動一個(gè)倍頻程由實(shí)驗(yàn)測試可知：厚度越大，低頻時(shí)吸聲系數(shù)越大；＞2000Hz，吸聲系數(shù)與材料厚度無關(guān)；增加厚度，可提上下頻聲的吸收效果，對高頻聲效果不大。1厚度對吸聲性能的影響圖2-15不同厚度的超細(xì)玻璃26孔隙率：材料內(nèi)部的孔洞體積占材料總體積的百分比。一般多孔吸聲材料的孔隙率＞70%；孔隙率增大，密度減小，反之密度增大；孔隙尺寸越大，孔隙越通暢，流阻越小。2孔隙率與密度

在穩(wěn)定氣流狀態(tài)下，吸聲材料中的壓力梯度與氣流線速度之比。過高空氣穿透力降低過低因摩擦力、粘滯力引起的聲能損耗降低吸聲性能下降孔隙率：材料內(nèi)部的孔洞體積占材料總體積的百分比。2孔隙率與密27【討論】密度太大或太小都會影響材料的吸聲性能。假設(shè)厚度不變，增大多孔吸聲材料密度，可提上下中頻的吸聲系數(shù)，但比增大厚度所引起的變化小，且高頻吸收會有所下降。一種多孔吸聲材料對應(yīng)存在一個(gè)最正確吸聲性能的密度范圍?！居懻摗棵芏忍蠡蛱《紩绊懖牧系奈曅阅?。假設(shè)厚度不變，28空腔：材料層與剛性壁之間一定距離的空氣層；吸聲系數(shù)隨腔深D〔空氣層〕增加而增加；空腔構(gòu)造節(jié)省材料，比單純增加材料厚度更經(jīng)濟(jì)。3空腔對吸聲性能的影響

圖背后空氣層厚度對吸聲性能的影響

空腔：材料層與剛性壁之間一定距離的空氣層；3空腔對吸聲性能的29多孔材料的吸聲系數(shù)隨空氣層厚度增加而增加，但增加到一定厚度后，效果不再繼續(xù)明顯增加。當(dāng)腔深D近似等于入射聲波的1/4波長或其奇數(shù)倍時(shí)，吸聲系數(shù)最大。當(dāng)腔深為1/2波長或其整倍數(shù)時(shí)，吸聲系數(shù)最小。一般推薦取腔深為5～10cm。天花板上的腔深可視實(shí)際需要及空間大小選取較大的距離。3空腔對吸聲性能的影響

多孔材料的吸聲系數(shù)隨空氣層厚度增加而增加，但增加到一定厚度后30實(shí)際使用中，為便于固定和美觀，往往要對疏松材質(zhì)的多孔材料作護(hù)面處理。護(hù)面層的要求：良好的透氣性；微穿孔護(hù)面板穿孔率應(yīng)大于20%，否那么會影響高頻吸聲效果；透氣性較好的紡織品對吸聲特性幾乎沒有影響。對成型多孔材料板外表粉飾時(shí)，應(yīng)采用水質(zhì)涂料噴涂，不宜用油漆涂刷，以防止涂料封閉孔隙。4護(hù)面層對吸聲性能的影響

實(shí)際使用中，為便于固定和美觀，往往要對疏松材質(zhì)的多孔材料作護(hù)31溫度濕度氣流

5

使用環(huán)境對吸聲性能的影響

溫度引起聲速、波長及空氣粘滯性變化，影響材料吸聲性能。溫度升高，吸聲性能向高頻方向移動；溫度降低那么向低頻方向移動。通風(fēng)管道和消聲器內(nèi)氣流易吹散多孔材料，吸聲效果下降；飛散的材料會堵塞管道，損壞風(fēng)機(jī)葉片；應(yīng)根據(jù)氣流速度大小選擇一層或多層不同的護(hù)面層?？諝鉂穸纫鸲嗫撞牧虾首兓穸仍龃?，孔隙吸水量增加，堵塞細(xì)孔，吸聲系數(shù)下降，先從高頻開場。濕度較大環(huán)境應(yīng)選用耐潮吸聲材料。溫度濕度氣流5使用環(huán)境對吸聲性能的影響溫度引起聲速32外墻保溫吸聲層

保溫吸聲層

阻燃吸聲板

羊毛阻燃吸聲板

注意特殊的使用條件，如腐蝕、高溫或火焰等情況對多孔材料的影響。外墻保溫吸聲層保溫吸聲層阻燃吸聲板羊毛阻燃吸聲板注意33第七章噪聲控制技術(shù)——吸聲吸聲材料一室內(nèi)吸聲降噪三

吸聲結(jié)構(gòu)二第七章噪聲控制技術(shù)——吸聲吸聲材料一室內(nèi)吸聲降噪三34吸聲處理中常采用吸聲構(gòu)造。

吸聲結(jié)構(gòu)二(一)薄板共振吸聲構(gòu)造(二)穿孔板共振吸聲構(gòu)造(三)微穿孔板吸聲構(gòu)造吸聲構(gòu)造機(jī)理：共振吸聲原理常用的吸聲構(gòu)造吸聲處理中常采用吸聲構(gòu)造。吸聲結(jié)構(gòu)二(一)薄板共振吸35圖薄板共振吸聲構(gòu)造示意圖(一)薄板共振吸聲構(gòu)造空氣層龍骨龍骨3—阻尼材料4—薄板1－剛性壁面機(jī)理：聲波入射引起薄板振動，薄板振動抑制自身阻尼和板-框架間的摩擦力，使局部聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗損。當(dāng)入射聲波的頻率與振動系統(tǒng)的固有頻率一樣時(shí)，發(fā)生共振，薄板彎曲變形最大，振動最劇烈，聲能消耗最多。構(gòu)造入射聲波薄金屬板、膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板等圖薄板共振吸聲構(gòu)造示意圖(一)薄板共振吸聲構(gòu)造36薄板共振吸聲構(gòu)造的共振頻率式中——板的面密度，kg／m2，，其中m為板密度，kg/m3，t為板厚,m；——板后空氣層厚度，㎝?！居懻摗?/p>

增大或增加，共振頻率下降。通常取薄板厚度3～6mm，空氣層厚度3～10mm，共振頻率多在80～300Hz之間，故一般用于低頻吸聲；吸聲頻率范圍窄，吸聲系數(shù)不高，約為0.2～0.5。薄板共振吸聲構(gòu)造的共振頻率【討論】增大或增加，37空氣層龍骨龍骨3—阻尼材料4—薄板1－剛性壁面改善薄板共振吸聲性能的措施：在薄板構(gòu)造邊緣〔板-龍骨交接處〕填置能增加構(gòu)造阻尼的軟材料，如泡沫塑料條、軟橡皮、海綿條、毛氈等，增大吸聲系數(shù)。在空腔中，沿框架四周放置多孔吸聲材料，如礦棉、玻璃棉等。采用組合不同單元或不同腔深的薄板構(gòu)造，或直接采用木絲板、草紙板等可吸收中、高頻聲的板材，拓寬吸聲頻帶。空氣層龍骨龍骨3—阻尼材料4—薄板1－剛性壁面改善薄板共振吸38吸聲處理中常采用吸聲構(gòu)造。吸聲構(gòu)造機(jī)理：赫姆霍茲共振吸聲原理。常用的吸聲構(gòu)造

吸聲結(jié)構(gòu)二(一)薄板共振吸聲構(gòu)造(二)穿孔板共振吸聲構(gòu)造(三)微穿孔板吸聲構(gòu)造吸聲處理中常采用吸聲構(gòu)造。吸聲結(jié)構(gòu)二(一)薄板共振吸39分類：按薄板穿孔數(shù)分為單腔共振吸聲構(gòu)造多孔穿孔板共振吸聲構(gòu)造材料：輕質(zhì)薄合金板、膠合板、塑料板、石膏板等。

穿孔吸聲板(二)穿孔板共振吸聲構(gòu)造特征：穿孔薄板與剛性壁面間留一定深度的空腔所組成的吸聲構(gòu)造。分類：按薄板穿孔數(shù)分為穿孔吸聲板(二)穿孔板共振吸40又稱“亥姆霍茲〞共振吸聲器或單孔共振吸聲器入射聲波≈構(gòu)造：1.單腔共振吸聲構(gòu)造封閉空腔壁上開一個(gè)小孔與外部空氣相通；腔體中空氣具有彈性，相當(dāng)于彈簧；孔頸中空氣柱具有一定質(zhì)量，相當(dāng)于質(zhì)量塊。圖單腔共振吸聲構(gòu)造示意圖原理：入射聲波激發(fā)孔頸中空氣柱往復(fù)運(yùn)動，與頸壁摩擦，局部聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗損，到達(dá)吸聲目的。當(dāng)入射聲波的頻率與共振器的固有頻率一樣時(shí)，發(fā)生共振，空氣柱運(yùn)動加劇，振幅和振速達(dá)最大，阻尼也最大，消耗聲能最多，吸聲性能最好。又稱“亥姆霍茲〞共振吸聲器或單孔共振吸聲器入射聲波≈構(gòu)造：141單腔共振體的共振頻率式中——聲波速度，m/s；——小孔截面積，m2；——空腔體積，m3；——小孔有效頸長，m，假設(shè)小孔為圓形那么有式中——頸的實(shí)際長度(即板厚度)，m；——頸口的直徑，m。空腔內(nèi)壁貼多孔材料時(shí)，有【討論】單腔共振吸聲構(gòu)造使用很少，是其它穿孔板共振吸聲構(gòu)造的根底。改變孔頸尺寸或空腔體積，可得不同共振頻率的共振器，而與小孔和空腔的形狀無關(guān)。單腔共振體的共振頻率【討論】單腔共振吸聲構(gòu)造使用很少，改變孔42簡稱穿孔板共振吸聲構(gòu)造。構(gòu)造：薄板上按一定排列鉆很多小孔或狹縫，將穿孔板固定在框架上，框架安裝在剛性壁上，板后留有一定厚度的空氣層。實(shí)際是由多個(gè)單腔〔孔〕共振器并聯(lián)而成。圖多孔穿孔板共振吸聲構(gòu)造小孔或狹縫空氣層剛性壁框架2.多孔穿孔板共振吸聲構(gòu)造簡稱穿孔板共振吸聲構(gòu)造。圖多孔穿孔板共振吸聲構(gòu)造小孔或狹43多孔穿孔板共振吸聲構(gòu)造的共振頻率式中——聲波速度，m/s；——小孔截面積，m2；——每一共振單元所分占薄板的面積，m2；——空腔深度，m；——小孔有效頸長，m；——穿孔率，=/。多孔穿孔板共振吸聲構(gòu)造的共振頻率44穿孔率正方形排列：

三角形排列：

平行狹縫：

以上各式中，為孔間距，為孔徑。穿孔率45【討論】穿孔面積越大，吸聲的頻率越高；空腔越深或板越厚，吸聲的頻率越低。工程設(shè)計(jì)中，穿孔率控制為1%～10%，最高不超過20%，否那么穿孔板就只起護(hù)面作用，吸聲性能變差。一般板厚2～13mm，孔徑為2～10mm，孔間距為10～100mm，板后空氣層厚度為6～100mm時(shí)，那么共振頻率為100～400Hz，吸聲系數(shù)為0.2～0.5。當(dāng)產(chǎn)生共振時(shí)，吸聲系數(shù)可達(dá)0.7以上?！居懻摗?6吸聲帶寬：設(shè)在共振頻率處的最大吸聲系數(shù)為，那么在左右能保持吸聲系數(shù)為/2的頻帶寬度。穿孔板吸聲構(gòu)造的吸聲帶寬較窄，通常僅幾十Hz到200、300Hz。吸聲系數(shù)＞0.5的頻帶寬度可按式估算

式中——共振頻率，Hz；——共振頻率對應(yīng)的波長，cm；——空腔深度，m?！居懻摗慷嗫状┛装骞舱裎晿?gòu)造的吸聲帶寬和腔深有很大關(guān)系，而腔深又影響共振頻率的大小，故需合理選擇腔深。吸聲帶寬：設(shè)在共振頻率處的最大吸聲系數(shù)為，那么在左47改善多孔穿孔板板共振吸聲性能的措施：為增大吸聲系數(shù)與提高吸聲帶寬，可采取的方法：①組合幾種不同尺寸的共振吸聲構(gòu)造，分別吸收一小段頻帶，使總的吸聲頻帶變寬；②在穿孔板后面的空腔中填放一層多孔吸聲材料，材料距板的距離視空腔深度而定；③穿孔板孔徑取偏小值，以提高孔內(nèi)阻尼；④采用不同穿孔率、不同腔深的多層穿孔板構(gòu)造，以改善頻譜特性；⑤在穿孔板后蒙一薄層玻璃絲布等透聲紡織品，以增加大孔頸摩擦。改善多孔穿孔板板共振吸聲性能的措施：為增大吸聲系數(shù)48吸聲處理中常采用吸聲構(gòu)造。吸聲構(gòu)造機(jī)理：赫姆霍茲共振吸聲原理。介紹常用的吸聲構(gòu)造

吸聲結(jié)構(gòu)二(一)薄板共振吸聲構(gòu)造(二)穿孔板共振吸聲構(gòu)造(三)微穿孔板吸聲構(gòu)造吸聲處理中常采用吸聲構(gòu)造。吸聲結(jié)構(gòu)二(一)薄板共振吸49構(gòu)造特征：厚度小于1mm的金屬薄板上穿孔，孔徑小于1mm、穿孔率1%～5%，安裝方法同薄板共振吸聲構(gòu)造,后部留有一定厚度的空氣層，起到共振薄板的作用?？諝鈱觾?nèi)不填任何吸聲材料。常用的是單層或雙層微穿孔板。(三)微穿孔板吸聲構(gòu)造薄板常用鋁板或鋼板制作，因板特別薄、孔特別小，為與一般穿孔板共振吸聲構(gòu)造相區(qū)別，故稱作微穿孔板吸聲構(gòu)造。圖2-20單層、雙層微穿孔板吸聲構(gòu)造示意圖

20世紀(jì)60年代我國著名聲學(xué)專家馬大猷教授研制的。構(gòu)造特征：厚度小于1mm的金屬薄板上穿孔，孔徑小于1mm、穿50優(yōu)點(diǎn)：抑制了穿孔板共振吸聲構(gòu)造吸聲頻帶較窄的缺點(diǎn)。吸聲系數(shù)大；吸聲頻帶寬；本錢低、構(gòu)造簡單；設(shè)計(jì)理論成熟。耐高溫、耐腐蝕，不怕潮濕和沖擊，甚至可承受短暫的火焰，適用環(huán)境廣泛，包括一般高速氣流管道中。缺點(diǎn)：孔徑太小，易堵塞，宜用于清潔場所。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：特點(diǎn)51小結(jié)吸聲結(jié)構(gòu)：薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)單腔共振吸聲結(jié)構(gòu)、多孔穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)）、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲材料：吸聲系數(shù)、吸聲量、多孔吸聲材料（吸聲原理、吸聲特性及影響因素）小結(jié)吸聲結(jié)構(gòu)：薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔板共振吸聲結(jié)吸聲材料：吸52第七章噪聲控制技術(shù)——吸聲吸聲材料一室內(nèi)吸聲降噪三

吸聲結(jié)構(gòu)二第七章噪聲控制技術(shù)——吸聲吸聲材料一室內(nèi)吸聲降噪三53室內(nèi)吸聲降噪三(一)室內(nèi)聲場

(二)室內(nèi)聲壓級

(三)吸聲降噪量計(jì)算

室內(nèi)吸聲降噪三(一)室內(nèi)聲場(二)室內(nèi)聲壓級54主要在室內(nèi)的天花板和四周墻壁上飾以某種吸聲性能好的材料，或懸掛適當(dāng)?shù)目臻g吸聲體，就可以吸收房間內(nèi)的一局部反射聲波，減弱室內(nèi)總的噪聲。室內(nèi)吸聲處理主要在室內(nèi)的天花板和四周墻壁上飾以某種吸聲性能好的材料，或懸55室內(nèi)聲場按聲場性質(zhì)分為：直達(dá)聲場：由聲源直接到達(dá)聽者，是自由聲場；混響聲場：經(jīng)過壁面一次或?qū)掖畏瓷?。擴(kuò)散聲場：聲能密度處處相等，聲波在任一受聲點(diǎn)上各個(gè)傳播方向作無規(guī)分布的聲場。是一種理想聲場，為簡化討論，以下的根本概念和公式都建立在室內(nèi)擴(kuò)散聲場的根底上。(一)室內(nèi)聲場

1.室內(nèi)聲場的衰減2.混響時(shí)間室內(nèi)聲場按聲場性質(zhì)分為：(一)室內(nèi)聲場1.室內(nèi)聲場561.室內(nèi)聲場的衰減平均自由程單位時(shí)間內(nèi)，室內(nèi)聲波經(jīng)相鄰兩次反射間的路程的平均值

式中——平均自由程，m；——房間容積，m3；——室內(nèi)總外表積，m2聲音在空氣中的聲速為c，那么聲波每秒平均反射次數(shù)n=c/d，即

平均吸聲系數(shù)

設(shè)室內(nèi)各反射面面積分別為S1、S2、…Sn，吸聲系數(shù)為α1、α2、…αn，那么室內(nèi)外表的平均吸聲系數(shù)為

1.室內(nèi)聲場的衰減平均自由程單位時(shí)間內(nèi)，室內(nèi)聲波經(jīng)相鄰兩次57圖室內(nèi)聲場的衰減增長穩(wěn)態(tài)衰減（混響過程）a-吸聲差b-吸聲中等c-吸聲好室內(nèi)聲場經(jīng)1～2s即接近穩(wěn)態(tài)〔左側(cè)曲線〕假設(shè)聲源停頓，聲音消失需要一個(gè)過程：首先直達(dá)聲消失，混響聲逐漸減弱，直到完全消失〔右側(cè)曲線〕。圖室內(nèi)聲場的衰減增長穩(wěn)態(tài)衰減（混響過程）a-吸聲差b-吸58假設(shè)只考慮室內(nèi)壁面與空氣的吸收，那么經(jīng)t秒后，室內(nèi)聲能密度為

式中——初始聲能密度，(w·s)／m3；——吸聲系數(shù)——房間容積，m3；——室內(nèi)總外表積，m2——空氣衰減系數(shù)，m-1；,為聲波在空氣中每傳播100m衰減的分貝數(shù)。假設(shè)只考慮室內(nèi)壁面與空氣的吸收，那么經(jīng)t秒后，室內(nèi)聲能密度59定義：室內(nèi)聲場到達(dá)穩(wěn)態(tài)后，聲源立即停頓發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減到原來的百萬分之一，即聲壓級衰減60dB所需要的時(shí)間，記作，單位秒〔s〕計(jì)算公式——賽賓〔W.C.Sabine〕公式意義：表示由于室內(nèi)混響現(xiàn)象，室內(nèi)聲場的聲能在聲源停頓發(fā)聲后衰減的快慢。2.混響時(shí)間房間一定，∵吸聲量,∴愈大，愈小。通過調(diào)整各頻率的平均吸聲系數(shù)，獲得各主要頻率的“最正確〞，使室內(nèi)音質(zhì)到達(dá)良好。【討論】定義：室內(nèi)聲場到達(dá)穩(wěn)態(tài)后，聲源立即停頓發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減60室內(nèi)吸聲降噪三(一)室內(nèi)聲場

(二)室內(nèi)聲壓級

(三)吸聲降噪量計(jì)算

室內(nèi)吸聲降噪三(一)室內(nèi)聲場(二)室內(nèi)聲壓級61(二)室內(nèi)聲壓級

1.直達(dá)聲場在室內(nèi)，當(dāng)聲源的聲功率恒定時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)在某接收點(diǎn)處獲得的直達(dá)聲能是恒定的。一個(gè)各向發(fā)射均勻的點(diǎn)聲源，聲強(qiáng)I=W/4πr2，聲能密度與聲強(qiáng)的關(guān)系為所以對于指向性因數(shù)為的聲源，在距聲源中心r米處的直達(dá)聲聲能密度為

(二)室內(nèi)聲壓級1.直達(dá)聲場在室內(nèi)，當(dāng)聲源的聲功率恒62(二)室內(nèi)聲壓級

2.混響聲場聲源輻射的聲能經(jīng)第一次吸收后，剩者為混響聲，單位時(shí)間內(nèi)聲源向室內(nèi)提供的混響聲能為。因聲功率恒定，故混響聲能也恒定。壁面吸聲僅吸收混響聲，設(shè)室內(nèi)聲場達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，平均混響聲能密度為，聲波每碰撞壁面一次，吸收的混響聲能那么為，每秒鐘內(nèi)碰撞次n，吸收的那么為。因室內(nèi)聲場達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，每秒鐘由聲源提供的混響聲能等于被吸收的混響聲能，所以即令平均聲能密度——房間常數(shù)，m2。室內(nèi)吸聲狀況愈好，值愈大。

(二)室內(nèi)聲壓級2.混響聲場聲源輻射的聲能經(jīng)第一次吸63(二)室內(nèi)聲壓級

3.室內(nèi)總聲場室內(nèi)某點(diǎn)的聲壓級為

指向性因數(shù)取決于聲源的指向性和在室內(nèi)的位置Q=1，點(diǎn)聲源放置在房間中心；Q=2，聲源放在地面或墻面中間；Q=4，聲源放在兩墻面或墻面與地面的交線上；Q=8，在三面墻的交點(diǎn)上。(二)室內(nèi)聲壓級3.室內(nèi)總聲場室內(nèi)某點(diǎn)的聲壓級為指64(二)室內(nèi)聲壓級

3.室內(nèi)總聲場室內(nèi)某點(diǎn)的聲壓級為

括號內(nèi)第一項(xiàng)來自直達(dá)聲。表達(dá)了直達(dá)聲場對該點(diǎn)聲壓級的影響，r愈大，該項(xiàng)值愈小，即距聲源愈遠(yuǎn)，直達(dá)聲愈?。坏诙?xiàng)來自混響聲。當(dāng)r較小，即承受點(diǎn)離聲源很近時(shí)，，室內(nèi)聲場以直達(dá)聲為主，混響聲可忽略；反之,那么以混響聲為主，直達(dá)聲忽略不計(jì)，此時(shí)聲壓與r無關(guān)。當(dāng)時(shí)，直達(dá)聲與混響聲聲能密度相等，r稱為臨界半徑(Q=1時(shí)的臨界半徑又稱為混響半徑)，記為?！居懻摗?二)室內(nèi)聲壓級3.室內(nèi)總聲場室內(nèi)某點(diǎn)的聲壓級為括65(二)室內(nèi)聲壓級

3.室內(nèi)總聲場臨界半徑為

臨界半徑與房間常數(shù)和聲源指向性因數(shù)有關(guān)。房間內(nèi)吸聲狀況愈好，聲源指向性愈強(qiáng)，臨界半徑那么愈大，在聲源周圍較大范圍內(nèi)可近似地視為自由聲場；反之房間內(nèi)大局部范圍可視為混響聲場?！居懻摗?二)室內(nèi)聲壓級3.室內(nèi)總聲場臨界半徑為臨界半徑與66【例】設(shè)在室內(nèi)地面中心處有一聲源，500Hz的聲功率級為90dB，同頻帶下的房間常數(shù)為50m2，求距聲源10m處之聲壓級。

解：

(1)由聲源位置可得其室內(nèi)指向性因數(shù)Q=2。

【例】設(shè)在室內(nèi)地面中心處有一聲源，500Hz解：(1)由67

將式中各參量繪制成圖，可以簡便地確定出室內(nèi)距聲源r處的某點(diǎn)穩(wěn)態(tài)聲壓級Lp。圖室內(nèi)聲壓級計(jì)算圖AB-11圖室內(nèi)聲壓級計(jì)算圖AB-1168【例】設(shè)在室內(nèi)地面中心處有一聲源，500Hz的聲功率級為90dB，同頻帶下的房間常數(shù)為50m2，求距聲源10m處之聲壓級。

解：

(1)由聲源位置可得其室內(nèi)指向性因數(shù)Q=2。(2)由圖Q＝2與r＝10m兩線的交點(diǎn)A做垂線(虛線)，與＝50m2的曲線交于B點(diǎn)，由B向左方做水平線與縱軸相交，從而確定相對聲壓級，即≈-11dB。(3)計(jì)算距聲源10m處之聲壓級為(dB)【例】設(shè)在室內(nèi)地面中心處有一聲源，500Hz解：(1)由69室內(nèi)吸聲降噪三(一)室內(nèi)聲場

(二)室內(nèi)聲壓級

(三)吸聲降噪量計(jì)算

室內(nèi)吸聲降噪三(一)室內(nèi)聲場(二)室內(nèi)聲壓級70設(shè)吸聲降噪前后室內(nèi)平均吸聲系數(shù)分別為和；吸聲量分別為和；混響時(shí)間分別為和，那么吸聲降噪效果為或(三)吸聲降噪量計(jì)算

混響時(shí)間可測，計(jì)算吸聲降噪量，免除了計(jì)算吸聲系數(shù)的麻煩和不準(zhǔn)確

(2-142)

越大，噪聲級降低越多；但大到一定程度，不再變化，因此應(yīng)取適當(dāng)值設(shè)吸聲降噪前后室內(nèi)平均吸聲系數(shù)分別為和；吸聲量分別71【例】尺寸為14m×10m×3m，體積為420m3，面積為424m2的控制室內(nèi)有一臺空調(diào)，安裝在10m×3m墻壁的中心部位，試通過設(shè)計(jì)計(jì)算使距噪聲源7m處符合NR-50曲線。①記錄控制室尺寸、體積、總外表積、噪聲源的種類和位置等；②記錄噪聲的倍頻程聲壓級測量值；③記錄NR-50的各個(gè)倍頻程聲壓級；④計(jì)算需要降噪量；⑤處理前混響時(shí)間的測量值，并計(jì)算出處理前平均吸聲系數(shù)；⑥計(jì)算出處理后平均吸聲系數(shù)；⑦參考各種材料的吸聲系數(shù)，然后選材確定控制室各局部的裝修。【例】尺寸為14m×10m×3m，體積為420m3，面積為472【例】尺寸為14m×10m×3m，體積為420m3，面積為424m2的控制室內(nèi)有一臺空調(diào)，安裝在10m×3m墻壁的中心部位，試通過設(shè)計(jì)計(jì)算使距噪聲源7m處符合NR-50曲線。次序項(xiàng)目倍頻程中心頻率/Hz說明125250500100020004000①距噪聲源7m處倍頻程聲壓級/dB606263595754測量②噪聲容許值/dBNR-50675854504745設(shè)計(jì)目標(biāo)值③需要減噪量ΔLp

0499109①-②④處