噪聲控制的原則和方法(“噪聲”文檔)共74張

1、聲源的噪聲控制聲源的噪聲控制可以通過多種途徑。一是改進聲源自身的結(jié)構(gòu)，包括優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高零部件的加工精度；二是可以通過改造加工工藝和方法；三是對聲源采取吸聲、隔聲、減震、隔振等措施，以控制聲源的噪聲輻射。常見聲源控制降噪效果：參見P132表5-92、噪聲傳播途徑中的控制（1）使聲源遠離噪聲控制區(qū)；（2）對于有指向性的噪聲，可以通過控制噪聲的傳播方向來降低噪聲輻射；（3）利用隔聲屏障來阻擋噪聲的傳播；（4）采用吸聲措施來吸收消耗噪聲傳播能量；（5）對固體振動產(chǎn)生的噪聲采取隔振措施以降低噪聲的傳播。3、在噪聲的接收處控制噪聲在噪聲的接收處控制噪聲，主要是為了防止噪聲對人體造成傷害。常用的防護措施就是各種護耳器，如耳塞、耳罩、防噪頭盔等。另外，盡量減少在噪聲環(huán)境中暴露的時間。噪聲控制措施應合理的選擇。要根據(jù)工程措施的成本、噪聲的允許標準、勞動生產(chǎn)率等因素進行綜合分析來確定。即要進行一定的技術(shù)經(jīng)濟分析。二、噪聲控制工程設(shè)計的方法噪聲控制工程設(shè)計的步驟：1、調(diào)查噪聲現(xiàn)狀，確定噪聲聲級；2、確定噪聲控制標準；3、制定噪聲控制技術(shù)方案；4、進行具體的工程設(shè)計。噪聲控制設(shè)計的具體程序：參見P133圖5-2§5.4城市環(huán)境噪聲控制隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，特別是城市化的進程的加快，噪聲污染已經(jīng)成為城市四大環(huán)境污染之一。統(tǒng)計資料顯示，近十幾年來，噪聲擾民的投訴一直占環(huán)境污染投訴事件總比例的二分之一。噪聲污染的控制和治理已經(jīng)成為城市環(huán)境保護工作的重要內(nèi)容。一、城市環(huán)境噪聲的來源城市噪聲的污染主要來自交通噪聲、工廠噪聲、建筑施工噪聲和生活噪聲。1、交通噪聲城市交通噪聲主要由機動車輛、飛機、火車和船舶造成的。特別是城市區(qū)域內(nèi)交通干道上的機動車輛噪聲，約占城市噪聲污染的40%以上。一般情況下，市區(qū)交通干道兩側(cè)的噪聲級（Leq）可達65~75dB(A)，汽車鳴笛較多的地方，可超過80dB(A)，而國標規(guī)定的標準限值是70dB(A)。另一方面，交通干道兩側(cè)的住宅建設(shè)，特別是高層住宅，越來越普遍。據(jù)統(tǒng)計全國城鎮(zhèn)約有16%的人口居住在交通干道兩側(cè)。隨著城市機動車輛數(shù)量的急劇增加，交通噪聲問題更趨嚴重。道路交通噪聲主要與車流量、車速和車輛的種類比有關(guān)，也和道路的狀況以及道路周圍環(huán)境、地形地貌有關(guān)。航空噪聲主要指飛機在機場起飛和降落時對機場周圍環(huán)境造成的影響。它和飛機的種類、起降狀態(tài)、起落架次以及氣象條件有關(guān)?；疖囋谶\行時產(chǎn)生的噪聲在距鐵路100米處約為75dB(A)，高速列車車內(nèi)噪聲<65dB,車外噪聲<88dB,風速>14m/s（相當于8級風）。如果路軌穿行城市市區(qū)，將給鐵路兩側(cè)的居民造成嚴重的噪聲污染。船舶運行噪聲在港口城市和內(nèi)河航運城市也是城市噪聲污染源之一。

（參見P135圖5-3）2、工廠噪聲城市區(qū)域內(nèi)的工廠噪聲不但直接對生產(chǎn)工人帶來危害，而且對附近居民的影響也很大。按照國標要求一般工廠車間內(nèi)噪聲應控制在85dB~90dB以下，但也有的高達110~120dB。這和產(chǎn)業(yè)的類別有關(guān)。另外，居住區(qū)內(nèi)的公用設(shè)施，如鍋爐房、水泵房、變電站等，以及臨近住宅的公共建筑中的冷卻塔、通風機、空調(diào)機等的噪聲污染，也是相當普遍。（參見P136圖5-5）3、建筑施工噪聲建筑施工噪聲對環(huán)境的影響雖然是暫時性的，但因為施工噪聲聲級高，難控制，擾民問題也很突出。4、社會生活噪聲社會生活噪聲是指城市中人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣顒又挟a(chǎn)生的噪聲。如集貿(mào)市場、流動商販、街頭宣傳、歌廳舞廳、學校操場、住宅裝修等。隨著城市人口密度的增加，這類噪聲的影響也在增加。（參見P137圖5-6）二、城市環(huán)境噪聲的控制城市環(huán)境噪聲的控制不僅涉及噪聲控制的技術(shù)問題，還涉及到城市的管理、規(guī)劃等方面問題。需要通過技術(shù)、管理、規(guī)劃等各方面綜合的措施，才能有效合理的解決噪聲污染的問題。1、城市噪聲管理——噪聲控制法規(guī)噪聲控制法規(guī)是城市環(huán)境噪聲控制的法律依據(jù)。它的主要內(nèi)容應包括各種噪聲的允許標準、各類噪聲控制的控制規(guī)定以及環(huán)境噪聲的監(jiān)測、監(jiān)督執(zhí)法和違法制裁等內(nèi)容。2、城市規(guī)劃合理的城市規(guī)劃，對未來城市環(huán)境噪聲控制具有戰(zhàn)略意義。（1）控制人口密度城市環(huán)境噪聲的污染與城市人口的增加密切相關(guān)，有研究資料表明城市噪聲與人口密度關(guān)系為

(dB)——為人口密度，人/km2。因此，嚴格控制人口密度，合理規(guī)劃城市區(qū)域，是城市環(huán)境噪聲控制的重要措施。（2）功能分區(qū)在城市區(qū)域規(guī)劃時，應按功能分區(qū)，盡量避免居民區(qū)、文教區(qū)與工業(yè)、商業(yè)區(qū)混合，減少噪聲相互干擾。

做好城市規(guī)劃中的合理分區(qū)，對控制城市噪聲污染是第一位重要的。（參見P139圖5-7）（3）建設(shè)項目環(huán)境噪聲影響評價我國環(huán)境保護法規(guī)定：對一切新建、擴建、改建的工業(yè)企業(yè)建設(shè)項目以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，必須實行“三同時”，即工程項目防治污染措施必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工和同時投產(chǎn)。這就要求城市建設(shè)項目立項前，一定要堅持做建設(shè)項目環(huán)境影響評價。對影響評價不達標的建設(shè)項目，堅決不予立項。對于立項項目，在工程竣工后還應進行環(huán)境噪聲的達標驗收。3、道路交通噪聲控制道路交通噪聲是城市環(huán)境噪聲的主要污染源，整個城市的30~80%面積受它的影響，是當前城市噪聲控制的主要對象。道路交通噪聲的控制可采取以下措施：（1）合理規(guī)劃交通路網(wǎng)居住區(qū)道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中，應對道路的功能與性質(zhì)進行明確的分類、分級，分清交通性干道和生活性道路。應盡量避免交通干道從城市中心區(qū)和居住區(qū)域穿過，可規(guī)劃呈環(huán)形道等形式從城市邊緣或城市中心區(qū)邊緣繞過。在擬定道路系統(tǒng)，選擇線路時，盡量利用地形設(shè)置成路塹式或利用土堤等來隔離噪聲。

（參見P141圖5-8、5-9）（2）對于必須穿越城市中心區(qū)和居住區(qū)的道路，可采取改善道路設(shè)施來降低噪聲污染措施；（3）臨街建筑可采取一些防噪措施（a）混合布局，利用低層公用建筑做防早屏障。（b）建筑的高度應隨著離開道路距離的增加而漸次提高，這樣前面的建筑可作為后面間的防噪屏障，使暴露于高噪聲級中的立面面積盡量減小。防噪屏障建筑所需高度，應通過作剖面幾何聲線分析圖來確定。

（參見P140表5-10）（參見P142圖5-13）（參見P143圖5-14）（c）臨街的門窗做成隔聲結(jié)構(gòu)，或設(shè)置減噪門廊。當防噪屏障建筑數(shù)量不足以形成連續(xù)屏障時，可將部分臨街住宅按所需防護距離退后布置，留出空間可辟為防噪綠地。（參見P143圖5-15）（參見P143圖5-16）§5.5吸聲降噪吸聲降噪：就是利用吸聲材料來降低壁面的反射聲，使室內(nèi)的混響聲能降低，進而達到降低室內(nèi)噪聲的目的。吸聲降噪減少的是混響聲能，是一種常用的降低室內(nèi)噪聲的措施。一、吸聲降噪量的計算由穩(wěn)態(tài)聲壓級計算公式

(dB)改變室內(nèi)壁面的吸聲量就是改變房間常數(shù)R：設(shè)原室內(nèi)壁面的吸聲系數(shù)：

則房間常數(shù)為：增加吸聲材料后壁面的吸聲系數(shù)：則房間常數(shù)為：吸聲降噪的聲壓級差：分析：1、當測點距離聲源較近時，即r<rc，，值很小，吸聲

降噪效果不明顯。2、當測點遠離聲源，r>rc，，則一般室內(nèi)表面在吸聲處理前很小，所以，故上式可簡化為上式即為估算吸聲降噪效果的公式。對于一般未處理的房間內(nèi)表面（如工業(yè)廠房），其平均吸聲系數(shù)通常都小于0.1。如果=0.05，吸聲處理后=0.2，則=6.8dB；若=0.4，則=11dB。必須指出，平均吸聲系數(shù)達到0.4，就相當于要有40%的表面的吸聲系數(shù)要達到100%，對于非特殊聲學性能要求的房間，要做到這一點是有困難的。因此，一般情況下吸聲降噪量在5dB左右，不會超過10dB。二、吸聲降噪的設(shè)計步驟1、了解聲源的聲學特性。如聲源輻射功率、測點處的聲壓值以及聲源的指向性等。2、根據(jù)房間的幾何尺寸、壁面材料的吸聲系數(shù)和噪聲允許標準值，計算吸聲降噪量。3、根據(jù)所需降噪量，求得吸聲設(shè)計所需的平均吸聲系數(shù)。如果所求得的則表明采用吸聲降噪在經(jīng)濟上已經(jīng)不合理，需要采用其他補充措施。4、確定了材料的吸聲系數(shù)后，合理的選擇吸聲材料和結(jié)構(gòu)，即可進行施工設(shè)計?！?.6隔聲降噪隔聲是噪聲控制的重要手段。它是通過將噪聲局限在部分空間內(nèi)，或者是不讓外界噪聲侵入到噪聲控制房間內(nèi)，或者是把強烈的噪聲源封閉在特定的空間內(nèi)，從而創(chuàng)造出適宜的聲環(huán)境。適當?shù)母袈暣胧?，能降低噪聲?0~50(dB)。常用的隔聲構(gòu)件有隔聲墻體、樓板、隔聲罩、隔聲間、隔聲屏與隔聲幕等。一、隔聲構(gòu)件的綜合隔聲量實際建筑結(jié)構(gòu)往往是組合結(jié)構(gòu)，比如，除墻體外還有門、窗等結(jié)構(gòu)。對于組合構(gòu)件的實際隔聲量，應由各個部件的透射系數(shù)的平均值來確定。平均透射系數(shù)：——分構(gòu)件透射量。組合墻的隔聲量：設(shè)一組合隔聲構(gòu)件由多個分構(gòu)件組成，各分構(gòu)件自身的隔聲量為Ri

，面積是Si，則組合構(gòu)件的綜合隔聲量為——平均透射系數(shù)；——分構(gòu)件透射系數(shù)；——分構(gòu)件透射量。[例題5-2]某墻面積為20m2，墻上有一門，面積2m2。墻體隔聲量為50dB，門的隔聲量為20dB。求該墻體的綜合隔聲量。[解]分構(gòu)件數(shù)n=2，墻體R1=50dB，S1=18m2，門R2=20dB，S2=2m2。平均透射系數(shù)為綜合隔聲量由于門的隔聲性能低于墻體的隔聲性能，使得總的隔聲量由50dB降為30dB，隔聲能力損失20dB。由此可見，對于組合結(jié)構(gòu)不能單純追求某種材料的高隔聲性能，必須同時考慮提高薄弱環(huán)節(jié)的隔聲性能。因此，組和隔聲構(gòu)件的設(shè)計通常采用“等透射量”原理，即使各個分構(gòu)件的透射量大致相等。例如，由墻和門組成一隔聲墻。已知門的隔聲量為Rd，面積為Sd；墻體面積為Sw，則墻體的隔聲量可按“等透射量”原理設(shè)計：墻體的隔聲量通常門的面積約為墻面積的1/5~1/10，墻體的隔聲量只要比門或窗的隔聲量高出10dB左右即可。二、房間的噪聲降低值采取隔聲措施的房間的噪聲降低值除了與隔聲構(gòu)件的隔聲量有關(guān)外，還與房間圍蔽結(jié)構(gòu)的吸聲量和隔聲構(gòu)件的面積有關(guān)。假定發(fā)聲室的聲壓級為L1，接收室的聲壓級為L2，則接收室的聲級降低值為D——房間的噪聲降低值，dB；R——隔聲構(gòu)件的隔聲量，dB；A——房間的總吸聲量，m2；S——隔聲構(gòu)件的面積，m2。從表達式中可見，除了增大隔聲構(gòu)件的隔聲量之外，增加房間的吸聲量與減少隔聲構(gòu)件的面積，也是提高隔聲降噪量的有效措施。隔聲墻設(shè)計的程序：參見P149圖5-20三、隔聲間在噪聲強烈的生產(chǎn)車間，為了保護工作人員的健康，創(chuàng)造舒適的工作條件，通常都設(shè)有小的隔聲工作間。隔聲間的空間尺寸，以滿足工作需要的最小空間為宜。墻體材料可采用磚墻、混凝土構(gòu)件、金屬板材或輕質(zhì)墻體。隔聲間的內(nèi)表面應做吸聲處理，門、窗面積盡量小，并做隔聲處理。隔聲間的形式可根據(jù)需要而定，常見的形式：參見P150圖5-21四、隔聲屏障隔聲屏障是隔絕直達聲的降噪措施。常用于經(jīng)過居住區(qū)的交通干道兩側(cè)，以降低交通噪聲對臨街建筑的干擾。另外，在某些生產(chǎn)車間、開放式辦公室也常用隔聲屏障圍蔽成相對安靜和私密的工作空間。隔聲屏障的隔聲原理，在于它可將波長較短的高頻聲反射回去，使屏障后面形成較低聲壓級的“聲影區(qū)”，從而達到隔聲降噪的效果。顯然，由于長波的繞射作用，隔聲屏對低頻聲的的隔聲效果較差。隔聲屏的降噪效果主要取決于噪聲的頻率成分和傳播的行程差。而傳播的行程差又與屏障的高度、聲源與接收點相對于屏障的位置有關(guān)。此外，還與聲屏障的形狀結(jié)構(gòu)、吸聲和隔聲性能有關(guān)。隔聲屏降噪量的計算方法有多種，最常用的也是最基本的是薄屏障的“菲涅耳數(shù)法”。菲涅耳數(shù)：是繞射路經(jīng)與直達路徑的聲程差；f是聲波的頻率。（參見P151圖5-22）根據(jù)菲涅耳數(shù)N，查計算表即可求出隔聲屏的降噪量。在N=1~10的范圍內(nèi)，隔聲屏的降噪量可估算為NR=13+10lgN(dB)因為菲涅耳數(shù)N與聲波頻率f成正比，所以聲波頻率增高一倍，聲屏障降噪量約增加3dB。需要說明，當聲屏障自身的隔聲量超過該頻率的降噪量10dB以上時，聲屏障的透射聲能對屏障的降噪量已無影響。因此，設(shè)計聲屏障時應使屏障自身的隔聲量大于屏障降噪量10dB以上。（參見P151圖5-23）

實際上，任何設(shè)置在聲源和接收點之間的能遮擋兩者之間聲波傳播直達路徑的物體，都可起到聲屏障的作用。而薄屏障的做法也可以多種多樣。總的設(shè)計原則應綜合考慮合理的降噪量、安全耐久的結(jié)構(gòu)、施工維護的簡便性、造價及維護費用的經(jīng)濟性以及城市的景觀等因素。常見隔聲屏的形式：參見P152圖5-24、25、27五、隔聲罩在噪聲控制設(shè)計中，特別是在工業(yè)噪聲控制設(shè)計中，隔聲罩是經(jīng)常采用的一種降噪措施。對于罩外某測點來說，加隔聲罩前后的噪聲級的差值稱為插入損失IL。插入損失的大小取決于隔聲罩所用材料的隔聲量R，以及隔聲罩內(nèi)的平均吸聲系數(shù)。壓縮機、鼓風機的消聲器宜控制在20~30m/s；它是通過將噪聲局限在部分空間內(nèi)，或者是不讓外界噪聲侵入到噪聲控制房間內(nèi)，或者是把強烈的噪聲源封閉在特定的空間內(nèi)，從而創(chuàng)造出適宜的聲環(huán)境。工程中對管道內(nèi)單頻聲波的有源消聲效果可達到50dB；有源抗噪送話器，是將環(huán)境噪聲信號反相調(diào)制后與麥克收到的語言聲和環(huán)境聲一并處理，通過干涉衰減噪聲，提高信噪比。因此，一般情況下吸聲降噪量在5dB左右，不會超過10dB。r<rc，，值很小，吸聲對于罩外某測點來說，加隔聲罩前后的噪聲級的差值稱為插入損失IL。船舶運行噪聲在港口城市和內(nèi)河航運城市也是城市噪聲污染源之一。但當頻率一旦偏離抵消頻率，消聲量便急劇下降，其有效消聲的頻率范圍一般只能達到一個1/3倍頻程。根據(jù)菲涅耳數(shù)N，查計算表即可求出隔聲屏的降噪量。對于平面波只要再生波的頻率與噪聲波的頻率相同、相位差180度，就可以實現(xiàn)兩種聲波的干涉抵消，達到主動降噪的效果。05，吸聲處理后=0.根據(jù)平面波在均勻、非剛性壁面管道中的傳播理論，結(jié)合實驗結(jié)果，阻性消聲器的傳聲損失為：設(shè)一組合隔聲構(gòu)件由多個分構(gòu)件組成，各分構(gòu)件自身的隔聲量為Ri，面積是Si，則組合構(gòu)件的綜合隔聲量為墻體面積為Sw，則墻體的隔聲量可按“等透射量”原理設(shè)計：改變室內(nèi)壁面的吸聲量就是改變房間插入損失例題：一水泥地上的鋼板隔聲罩。罩內(nèi)平均吸聲系數(shù)為：0.2；鋼板隔聲量為：20dB；隔聲罩的插入損失為：=20-7=13(dB)為什么？隔聲量和吸聲系數(shù)都是頻率的函數(shù)，在設(shè)計隔聲罩時，必須根據(jù)噪聲源的頻率特性來選擇合適的隔聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，才能取得理想的隔聲效果。另外，除了要在隔聲罩內(nèi)加吸聲材料外，還要考慮罩殼的振動引起的聲輻射。通常在隔聲罩的表面都要采取阻尼處理措施，比如敷設(shè)橡膠阻尼層，以減少隔聲罩本身的噪聲輻射。還要注意隔聲罩與地面的密封處理，避免由于透聲而降低隔聲效果。有時被罩機器本身有散熱要求，需要增設(shè)通風冷卻系統(tǒng)，這種情況下對隔聲控制的要求就更高一些，需要采取包括消聲器在內(nèi)的綜合控噪措施來實現(xiàn)噪聲控制要求。當機器設(shè)備有進料、出料等工藝所要求的非封閉條件時，可按開口面積與全罩面積之比來估算插入損失，當然這樣一來隔聲效果就會大大降低。不同降噪措施的隔聲降噪效果：（參見P155圖5-28）§5.7氣流噪聲控制——消聲器消聲器是一種降低空氣動力性噪聲的降噪裝置，主要應用于氣流管道中或機械設(shè)備的進、排氣口上。消聲器的種類很多，按降噪原理和功能可分為阻性、抗性和阻抗復合式三大類。此外，對于高溫、高壓、高速氣流排出的高聲強噪聲還有排空消聲器。一、消聲器的性能要求1、聲學性能消聲器應在較寬的頻率范圍內(nèi)有足夠的降噪能力。消聲器降噪性能的評價量：（1）插入損失LIL插入損失定義為在管道噪聲源與測量點之間插入消聲器前后的聲壓級之差值。測量點可以在管道內(nèi)也可以在管道外。插入損失與現(xiàn)場實際的降噪量最為接近，它不僅反映消聲器本身的特性，也包含了周圍聲學環(huán)境的影響，而且還便于測量。（2）消聲量LTL（也稱傳聲損失）傳聲損失定義為消聲器輸入功率級與輸出功率級的差值：LTL=10lg(Wi/Wo)=LWi-Lwo如果輸入端與輸出端的截面積相等，則傳聲損失等于兩截面上平均聲壓級之差。假定消聲器插入一無限長管道中，則傳聲損失反映的是消聲器本身的聲學特性，故多用于對消聲器性能的測量分析。（3）降噪量LNR

降噪量定義為消聲器進口端面與出口端面平均聲壓級之差

LNR=Lp1–Lp2

該評價量測量時易受環(huán)境條件影響，誤差較大，故已很少使用。2、空氣動力性能管道中安裝消聲器后對氣流的流動會產(chǎn)生一定的流動阻力。通常用消聲器的“壓力損失”來表示，即氣流經(jīng)過消聲器前后的壓力差。一般情況下，要求消聲器的壓力損失越小越好，以減少因增加消聲器而增加的系統(tǒng)能耗。3、結(jié)構(gòu)性能消聲器的結(jié)構(gòu)應該空間大小合適，構(gòu)造簡單，便于安裝維護。4、性價比要高，要有合理的降噪指標。二、阻性消聲器阻性消聲器的基本結(jié)構(gòu)就是一段內(nèi)壁面襯有一層吸聲材料的管道。其基本原理是聲波的吸收衰減。1、阻性消聲器的衰減特性根據(jù)平面波在均勻、非剛性壁面管道中的傳播理論，結(jié)合實驗結(jié)果，阻性消聲器的傳聲損失為：參見《建聲》P96圖8-12L——消聲器界面周長，m；S——消聲器界面面積，m2；l——消聲器的長度，m；——消聲器的消聲系數(shù)；——吸聲材料的法向入射吸聲系數(shù)。與的關(guān)系：

上式表明，阻性消聲器的傳聲損失與截面積成反比，與周長和管長成正比，與管壁的吸聲系數(shù)接近正比。因此，要增大消聲器的消聲量，應選用吸聲系數(shù)較大的吸聲材料，并增加周長與截面積之比（長方形最佳，圓形最小），或者加長消聲器的長度。需說明的幾點：（1）上述公式的推論，是假設(shè)管道為均勻無限長的，而實際管道是有限長的，因此必然出現(xiàn)阻抗不連續(xù)的情況。阻抗不連續(xù)會增加傳聲損失，對消聲器而言是有利增益。（2）上述公式的推論，是以平面波為條件的，即以（0,0）次基波為傳播條件。當聲波頻率高于基波頻率時，會激發(fā)高次簡正波的傳播。由于高次波的傳播方向不平行于管軸，因而會在壁面上產(chǎn)生反射，而反射將使得高次波比基波有更大的衰減系數(shù)，比基波衰減的更快。因此，在消聲器的設(shè)計時可只考慮基波的衰減。（3）對于截面積一定的消聲器，當入射聲波頻率高至一定限度時（波長遠小于管道界面的線度），聲波將集中在管道中部以窄聲束形式穿過消聲器，管壁上的吸聲材料對聲波的吸聲作用明顯減小，從而導致消聲器喪失消聲效能，這種現(xiàn)象被稱為“高頻失效”。高頻失效的頻率：—空氣聲速；D—管道的當量直徑，圓形為直徑；矩形為(a+b)/2。失效波長約為管道的半寬度。2、阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式（a）片式：減小管道的寬度2a，避免高頻失效；同時增加吸聲面積，提高吸聲量。工程上一般控制寬度在10~30cm；厚度在5~10cm。（b）折板式：增加聲波的反射，可提高高頻聲的衰減。但是壓力損失增加。（c）聲流式：由于有不同厚度的吸聲材料，消聲器的消聲帶寬增加，平均吸聲系數(shù)增大，消聲性能大為改善。（d）穿孔式：對于單頻噪聲可采用穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)（共振吸聲）。（參見P162圖5.38）3、阻性消聲器的壓力損失氣流在管道中流動時，由于空氣的粘滯性，流層之間、流體與管壁之間會產(chǎn)生摩擦阻力，造成能量損耗，從而形成管道入口與出口的壓力差，即壓力損失。對于給定一段管長的消聲器，其流動阻力損失為：——摩擦阻力系數(shù)，與管道的粗糙度有關(guān)，實驗求得；——管長，m；d——管道的當量直徑，m；——空氣密度，kg/m3；v——空氣流速，m/s。顯然，阻力損失與管長、流速的平方成正比；與當量直徑成反比。對于使用穿孔板護面的管襯，在0.04~0.06（剛性壁面約為0.02~0.03）。4、氣流再生噪聲氣流流經(jīng)消聲器時，由于消聲結(jié)構(gòu)的作用產(chǎn)生聲波的衰減，但是管襯結(jié)構(gòu)在氣流的沖擊下也可能產(chǎn)生振動而輻射噪聲。特別是在某些結(jié)構(gòu)簡正頻率下，還可能產(chǎn)生較強的噪聲輻射。這種噪聲就是一種再生噪聲。另外，當流速較大時，氣流呈湍流狀態(tài)，會產(chǎn)生所謂“湍流噪聲”。這也是一種再生噪聲。再生噪聲的特性：可見要控制消聲器的再生噪聲，除了要合理設(shè)計吸聲結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)生振動輻射外，很重要的是控制消聲器中的流速。一般空調(diào)系統(tǒng)消聲器的流速應控制在5m/s以下；壓縮機、鼓風機的消聲器宜控制在20~30m/s；內(nèi)燃機消聲器控制在30~50m/s。三、抗性消聲器抗性消聲器本身并不吸聲，它是利用管道截面的突變（擴張或收縮），或旁接共振腔，使管道中聲波在傳輸中形成阻抗不匹配，部分聲能被反饋至聲源方向而達到消聲的目的。這種消聲原理與電路中抗性元件（電感、電容）能儲存電能而不消耗電能的特點相仿，故稱為抗性消聲器。1、截面突然變化的傳聲損失：由聲波在管道中傳播的理論可知，當管道截面突然擴張或收縮時，聲波會產(chǎn)生反射，其聲強反射系數(shù)為：m=S2/S1—截面變化面積比（擴張比）。傳聲損失2、擴張式消聲器單級（節(jié)）擴張式消聲器的傳聲損失：，是波數(shù)；——擴張室的長度。單級（節(jié)）擴張式消聲器的消聲特性：（參見P165圖5.42）（1）頻率特性：當時（），LTL等于零；對應的頻率為：當（），LTL有極大值：（參見P166圖5.43）顯然，要想提高消聲量必須增大擴張比m。如要求LTLmax10dB，則m>6。（2）擴張比特性：擴張比越大，傳聲損失越大，但在處傳聲損失總是零。此外，當擴張比增大到一定程度后，聲波會集中從管道中部穿過，出現(xiàn)與阻性消聲器相似的高頻失效現(xiàn)象。

高頻失效的頻率為：

D—通道斷面邊長平均值，m。（參見P166圖5.43）改善擴張式消聲器性能的方法：（a）擴張室插入內(nèi)接管。理論分析證明：當內(nèi)接管的長度為擴張室長度的1/4時，可消除n為偶數(shù)的通過頻率；當內(nèi)接管的長度為擴張室長度的1/2時，可消除n為奇數(shù)的通過頻率。（b）將消聲器設(shè)計成多節(jié)形式，每一節(jié)的長度不同，則通過頻率也各不相同。（c）可以設(shè)計成多節(jié)與內(nèi)插管組合的復合式擴張消聲器。（參見《機噪》P240圖5-11）（3）抗性消聲器的壓力損失管道突然擴大時的壓力損失可表示為：——動壓；

——局部阻力系數(shù)，。

擴張比越大，壓力損失越大。管道突然收縮時的局部阻力系數(shù)：單節(jié)擴張式消聲器的阻力系數(shù)約在0.6~1.4左右，有較大的壓力損失。降低壓力損失的一種方法是用穿孔管連接出入口。

由于孔的穿孔率大于30%，不改變原來擴張式消聲器的聲阻抗，故消聲特性基本不變，但流阻可降低很多。（參見P167圖5.46）四、共振式消聲器共振式消聲器是根據(jù)赫爾姆茲共振器原理設(shè)計的，常見結(jié)構(gòu)：當孔心距為孔徑5倍以上時，可以認為各孔之間聲輻射互不干涉，整個結(jié)構(gòu)可以看成為許多赫爾姆茲共振器并聯(lián)。

單節(jié)共振腔的共振頻率為：（參見《機噪》P240圖5-12）c0——聲速，m/s；V——共振腔容積，m3；G——傳導率：n——孔數(shù)；S0——小孔面積，m2；d——小孔直徑，m；t——穿孔板厚度，m。共振式消聲器的消聲性能曲線：共振式消聲器有很強的頻率選擇性，適用于中、低頻率的機械噪聲降噪。為改善共振式消聲器性能，可以采用多節(jié)串聯(lián)的方法，或與擴張式消聲器、阻性消聲器合理組合的方式，提高消聲器的有效帶寬。工程上常見消聲器的結(jié)構(gòu)及特點：（參見《機噪》P241圖9-13）參見《建聲》P95圖8-11五、干涉式消聲器對于某些單頻噪聲可以采用干涉式消聲器消除噪聲。干涉原理：兩束頻率相同的聲波相疊加，如果聲程差為半波長的奇數(shù)倍時，匯流處聲波的振動因相位相反而互相抵消。相應的頻率為：稱為抵消頻率。（參見P167圖5.45）

從能量角度來看，干涉式消聲器與前述擴張式消聲器有本質(zhì)上的不同。在干涉式消聲器中，兩分支管道中傳播的聲波迭加后，聲能通過微觀的渦旋運動相互抵消而轉(zhuǎn)化為熱能，即干涉式消聲器中存在聲的吸收。而在擴張式消聲器中，管道中傳播的聲波在聲學特性突變處由于聲阻抗失配而發(fā)生反射，聲波只是改變傳播方向而沒有被吸收掉。干涉式消聲器的頻率選擇性很強，在抵消頻率時有很高的消聲量。但當頻率一旦偏離抵消頻率，消聲量便急劇下降，其有效消聲的頻率范圍一般只能達到一個1/3倍頻程。因此，不適于寬頻噪聲的消聲降噪。六、有源消聲前述的控噪技術(shù)，如吸聲、隔聲、消聲，都是一種被動式的降噪方法。能否用電子技術(shù)和電聲器件再產(chǎn)生一個噪聲場，使之與被控噪聲相互干涉抵消從而達到消除噪聲的目的？這就是有源消聲的基本思路。因此有源消聲也稱為“主動消聲”。顯然，根據(jù)聲波傳播的規(guī)律，對于單頻噪聲可以比較容易實現(xiàn)有源消聲。對于平面波只要