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吸声降噪道理与设想
发表时间: 2019-07-13

  本 讲 内 容 本章次要进修和会商吸声降噪的道理、吸声材料的品种 特征、吸声布局的设想计较等内容。 操纵吸声处置来接收声能降低噪声的方式是噪声节制的 次要办法之一。实践证明,经吸声处置后,室内混响声 一般可降低5~10dB。 吸声:声波通过媒质或入射到媒质分化面上时声能的减 少过程,称为吸声或声接收。 一般采用吸声材料来降低室内的混响声,吸声按其机理 可分为多孔性吸声材料、共振吸声布局及复合式吸 声布局三大类。 吸声处置一般用于降低室内噪声中的反射声,而对中转 噪声则不起感化。 本 讲 内 容 6第六章 吸声降噪道理取设想 弥补 一些根基概念 6. 1 多孔吸声材料 6. 2 穿孔共振吸声布局 6. 3 复合吸声布局 6. 4 吸声系数的丈量 6. 5 吸声降噪设想 本 讲 内 容 弥补 一些根基概念 1.中转声场 2.混响声场 3.扩散声场 4.混响时间 5.吸声机能评价 本 讲 内 容 一些根基概念(1) 1.中转声场 室内噪声的来历,有通过空气传到受声点的声音,即曲 达声。从声源间接达到受声点的中转声构成的声场叫曲 达声场。 2.混响声场 室内噪声的来历,还有通过室内各墙壁面反射到受声点 的声音,即混响声。 颠末房间壁面一次或多次反射后达到受声点的反射构成 的声场叫混响声场。 正在室内声场中,声波每相邻两次反射所颠末的程称为 程。 本 讲 内 容 一些根基概念(2) 因为壁面的声学性质不服均,房间外形犯警则,室内人 和物的反射现象十分复杂,经多次反射声场中声音的传 播纪律依赖于房间的大小和房内各个概况的反射性质。 3.扩散声场 扩散声场是指有声源的房间内,声能量密度处处相等, 而且正在任何一点上,从各个标的目的传来的声波几率都相等 的声场。 正在这种抱负化的声场中,声波的相位是无法则的。一般 环境下,对于所有内壁面均滑腻、坚硬,而且天花板、 四壁为必然犯警则外形的大房间,声源正在室内发生的声 场很是接近扩散声场。扩散声场包含中转声场和混响声 场,是由两声场叠加构成。 本 讲 内 容 一些根基概念(3) 4.混响时间 当室内声场达到稳态后,声源俄然遏制发声,室内声能 密度衰减到本来的百万之一,即声压级衰减60dB所需要 的时间,称为混响时间,记做T,单元为秒。计较公式为: 0.161V 0.161V T60 ? ? A S? 式中V---房间容积,m3;A---室内总吸声量,m2, A ? S? 合用前提:室内声音频次低于2000Hz,? ? 0.2 。 5.吸声机能评价 吸声材料或吸声布局的声学机能取频次相关,凡是采用 吸声系数、吸声量、流阻等三个取频次相关的物理量来 评价。 本 讲 内 容 一些根基概念—图例 本 讲 内 容 一些根基概念—图例 本 讲 内 容 一些根基概念—图例 本 讲 内 容 一些根基概念—图例 本 讲 内 容 一些根基概念—图例 一 些 基 本 概 念 本 讲 内 容 6. 1 多孔吸声材料 6.1.1 多孔吸声材料的构制特征和吸声机理 6.1.2 多孔吸声材料吸声机能的影响要素 6.1.3 吸声材料的品种取特点 6.1.4 吸声材料的吸声理论(自学) 本 讲 内 容 6.1.1 多孔吸声材料的构制特征和吸声机理 1.多孔材料的构制特征 2.吸声机理 3.吸声系数 4.吸声特征 本 讲 内 容 1.多孔材料的构制特征 构制特征: ?材料的孔隙率要高,一般正在70%以上,大都 达到90%摆布; ?孔隙该当尽可能藐小,且平均分布; ?微孔该当是彼此贯通,而不是封锁的; ?微孔要向外敞开,使声波易于进入微孔内部。 两个主要前提: 一是具有大量的、平均的孔隙; 二是孔之间要连通,概况向外敞开。 本 讲 内 容 2.吸声机理 多孔吸声材料衰减声能有两个缘由: ?一是粘畅阻力耗能 当声波颠末材料概况惹起空地内部空 气振动时,空气取固体间发生相 对活动。因为空气的粘畅性发生响应 的粘畅阻力,使振动空气动能不竭转 化成为热能,从而使声波能量衰减; ?二是热互换耗能 声波通过时发生空断气热压缩升温, 取多孔材料的热互换和热传导也衰减 声能。 本 讲 内 容 3.吸声系数 吸声材料接收的声能取入射的声能比值称为吸声系数。 E? Ei ? Er ?? ? ? 1? r Ei Ei 暗示无吸声感化; ? ? 1 暗示完全接收; 一般0﹤α﹤1,α越大,吸声机能越好。 凡是当吸声系数α≥0.2时,材料才能被称为吸声材料。 α≥0.5的材料就是抱负的吸声材料。 ? ?0 本 讲 内 容 4.吸声特征 ?吸声系数α的值取入射声波的频次相关 ?统一材料对分歧频次的声波,其吸声系数有分歧的值。 ?正在工程中,常采用125、250、500、1000、2000、4000Hz六个倍频 程核心频次吸声系数的算术平均值,来暗示某一材料(或布局)的平 均吸声系数。 ?吸声系数α的值取声波的入射角相关 ?因为入射角度对吸声系数有较大的影响,分歧的入射角其吸声系 数分歧。 ?凡是了三种分歧的吸声系数。即:垂曲入射吸声系数(驻波管 法吸声系数),用α0暗示。它多用于材料性质的判定取研究;斜入 射吸声系数(使用不多);无规入射吸声系数αT(混响法吸声系数)。 本 讲 内 容 4.吸声特征 本 讲 内 容 6.1.2 多孔吸声材料吸声机能的影响要素 1.材料厚度的影响 2.材料容沉的影响 3.吸声材料背后空腔的影响 4.流阻的影响 5.护面层的影响 本 讲 内 容 1.材料厚度的影响 ?材料厚度添加,低频吸声系数添加。 ?必然的材料,厚度添加一倍,频次特征曲 线峰值向低频标的目的近似挪动一个倍频程. fr· ·d=const.(500Hz),d=(1/4)λ最佳. ?正在现实中,中高频噪声一般采用20~ 50mm的厚度吸声板;对低频吸声要求较 高时,则采用50~100mm厚. 本 讲 内 容 2.材料容沉的影响 正在厚度必然的环境下,增大容沉 能够提高中低频吸声系数,容沉 过大反而会降低吸声结果,对于 某一种多孔吸声材料容沉都有一 最佳值。添加容沉比添加厚度引 起的变化小,容沉的选择是第二 位的。 (材料的容沉即 单元体积的分量) 本 讲 内 容 3.吸声材料背后空腔的影响 若正在材料层取刚性壁之间留必然距离的空腔,可改善对低频的吸 声机能,相当于添加了多孔材料的厚度,更经济。空腔增厚,对 接收低频声有益。当腔深近似于入射声波的1/4波长时,吸声系 数最大,为1/2波长或其整数倍时,吸声系数最小。现实利用常 取腔深50~100mm。 本 讲 内 容 4.流阻的影响 流阻是空气质点通过材料空地时的阻力。材料的透气性能够用流阻 这一物理参量来定义。正在稳态气流下,吸声材料的压力梯度取气流 正在材猜中的流速之比,定义为材料的流阻,单元为Pa· s/m。单元厚度 的流阻称为材料的流阻率,单元为Pa· s/m2。 材料流阻低,低频吸声系数很低但中高频吸声系数高; 高流阻材料取低流阻比拟,高频吸声系数降低,低中频系数提高。 本 讲 内 容 5.护面层的影响 多孔材料正在利用时加护面层,以固定多孔材料,防止散落。护面层可 采用穿孔护面板、金属丝网、塑料网纱、玻璃布、麻布、纱布等。 护面网罩: 有塑料纱网、金属丝网、钢板网等。穿孔率高,声质量和声阻忽略不 计,有高温、耐侵蚀、高强度要求时用金属网,一般用塑料纱网。 纤维布: 有纱布、尼龙布、金属纤维布等。相对声阻率0.1摆布,相对声抗率可 忽略。次要用于包扎易碎落吸声材料。 塑料薄膜: 可起到放水、防潮、防止掉渣的感化。具有声质量,对低频吸声机能 的影响可忽略,对高频晦气。合用于中低频吸声。 穿孔板: 具有优秀的机械机能,用于连结外形、承受应力、耐的场所。穿 孔率一般大于20%。 本 讲 内 容 6.1.3 吸声材料的品种取特点 1.无机纤维材料类 次要有:玻璃丝、玻璃棉、岩棉、矿渣棉及其成品。其 特点:容沉小、导热系数小、防火、防水、防潮。 2.泡沫塑料类 次要有:米波罗、氨基甲酸脂泡沫等。其特点:容沉小、 导热系数小、质软,但易老化、耐火性差。 3.无机纤维材料类 次要有:棉、麻等动物纤维。其特点:成本低,但防火、 防蛀、防潮差。 4.吸声建建材料类 次要有:含有微孔的泡沫砖、泡沫混凝土等。其特点: 保温、防潮、耐蚀、耐冻、耐高温。 本 讲 内 容 常用吸声材料的利用环境 次要品种 纤 维 材 料 无机 纤维 材料 常用材料实例 动物纤维:毛毡 动物纤维:麻绒、海草、椰子 丝 利用环境 价钱高贵,利用较少。 防火、防潮机能差,原料来 源广,廉价。 无机 纤维 材料 玻璃纤维:中粗棉、超细棉、 玻璃棉毡 矿渣棉:散棉、矿棉毡 吸声机能好,保温隔热,耐 潮,但松散纤维易污染 或 难以加工成成品。 吸声机能好,不燃、耐侵蚀, 易断成碎末,污染施工 扎手。 拆卸式加工,多用于室内吸 声。 纤维 材料 成品 软质木纤维板、矿棉吸声砖、 岩棉吸声板、玻璃吸声板、木 丝板、甘蔗板等 本 讲 内 容 常用吸声材料的利用环境 次要品种 常用材料实例 利用环境 颗 粒 材 料 砌块 矿渣吸声砖、膨缩珍珠岩吸声砖、 多用于砌建界面较大的消声安拆。 陶土吸声砖 珍珠岩吸声粉饰板 质轻、不燃、保温、隔热。 板材 泡 沫 材 料 泡沫 塑料 聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料 吸声机能不不变,吸声系数利用 前需实测 其他 吸声型泡沫玻璃 强度高 、防水、不燃、耐侵蚀 加气混凝土 微孔不贯通,利用少 本 讲 内 容 6. 2 穿孔共振吸声布局 6.2.1 穿孔共振吸声布局的共振频次 6.2.2 穿孔共振吸声布局的吸声系数和频带宽度 6.2.3 微穿孔板吸声布局 本 讲 内 容 6.2.1 穿孔共振吸声布局的共振频次 吸声机理:操纵空气柱正在小孔中的来回消 耗声能,用孔后的腔深来节制吸声峰值的共振 频次。 1.单个共振器 2.穿孔板组合共振器 3.板后加吸声材料的组合布局 本 讲 内 容 1.单个共振器(1) 单孔共振吸声布局也称亥姆霍兹共振器,如图。 这种布局的腔体中空气具有弹性,相当于弹簧;孔颈中空 气柱具有必然质量,相当于质量块,因而能够将它看做一 个质量一弹簧共振系统。 本 讲 内 容 1.单个共振器(2) 单个共振腔的合成声: Z 单个共振腔的共振频次为: fr ? c S 2? VLk a ? Ra ? j (?M a ? 1 ) ?Ca 式中S为孔颈启齿面积,m2;c为声速,一般取340m/s; V为空腔容积,m3;Lk为小孔无效颈长,m。若小孔为圆 ? 形:L ? t ? 4 d ? l ? 0.8d ,此中t为颈的现实长度(即板厚度), m;d为孔颈口的曲径,m。 k 本 讲 内 容 1.单个共振器(3) 从共振频次计较式可知: ? 共振频次fr取孔颈d大小和空腔体体积V相关,取小孔及 腔的外形无关; ? 共振布局的吸声频次选择性很强,只对共振频次附近声 波有较好的接收,吸声频带很窄(即频次选择强),合用于 有较着腔调的低频噪声场所。 ? 若正在颈口下放置一些诸如玻璃棉之类的多孔材料,或加 贴一薄层尼龙布等透声织物,能够添加颈口部门的 阻力,增宽吸声频带。 本 讲 内 容 2.穿孔板组合共振器 穿孔板共振吸声布局是正在板材上,以必然的孔径和穿孔 率打上孔,背后留有必然厚度的空气层。这种吸声布局 现实上能够看做是由单腔共振吸声布局的并联而成。 穿孔板共振吸声布局的共振频次是:f ? c0 pm 式中 c0声速,m/s;D空腔厚 度,m;Lk孔颈无效长度,m 。 pm为穿孔率 pm ? ns / S0 。 工程上常用板厚1~10mm,孔 径2~15mm,穿孔率0.5~15%, 空气层厚50~250mm。 r 2? Lk D 本 讲 内 容 2.穿孔板组合共振器 穿孔率的计较 2 ? ?d ? 圆孔,正方形陈列 pm ? ? ? 4 ?B? d? 圆孔,三角形陈列 pm ? ? ? ? ? 2 3?B? 2 d d d B 狭缝,平行陈列 d pm ? B B B 穿孔率(pm),即穿孔总面积取板的总 面积的比值。 本 讲 内 容 3.板后加吸声材料的组合布局 当穿孔板布局的空腔内填入吸声材料后,因为空腔的声 以及穿孔的结尾批改值的变化,吸声布局的共振频 率将起较着变化。此时共振频次为: c0 pm fr ? 2? Lk D 此中: L ? t ? [(1? n) / 2]? d ? ( p n / 3)D ; D ? rD ; n ? ? / ?0 ; 凡是环境下,共振腔内加吸声材料后,吸声频次向低频 挪动。 k 0 m 本 讲 内 容 3.板后加吸声材料的组合布局 本 讲 内 容 6.2.2 穿孔共振吸声布局的吸声系数和频带宽度 1.共振时的吸声系数 共振吸声布局的吸声系数α 为: ? ? 1 ? rp ? 2 4r (1 ? r ) 2 ? x 2 0 此中rp为反射系数,r为声 阻,x为声抗。 共振时声抗x=0,吸声系数 为极大值αr: ?r ? 4r (1 ? r ) 2 αr~r曲线如图。 本 讲 内 容 6.2.2 穿孔共振吸声布局的吸声系数和频带宽度 2.共振吸声频带宽度 共振吸声频带带宽Δf为: ?f ? f 2 ? f1 ? (1 / Q) f r ?f ? 4? ( D / ? ) f r Q ? ?r /[2?D(1 ? r )] 吸声系数高于0.5的频带宽度Δf可由下式 计较: 式中λ是取共振频次fr相对应的波长;D为空腔深(板后 的空气层厚度)。 由上式可知,穿孔板共振吸声布局的Δf取腔深D有很大的 关系,而腔深又影响共振频次的大小,故需合理选择腔 深。 本 讲 内 容 6.2.3 微穿孔板共振吸声布局 将厚度1mm孔径小于1mm的金属薄板,固定正在刚性壁面 上,板后留恰当深度空腔,构成微穿孔板吸声布局。 本色仍属于共振吸声布局,吸声机理不异。 但板薄孔细,声阻添加,声质量减小,因而较着地提高 了吸声系数,增宽了吸声频带宽度。 垂曲入射时,吸声系数、共振频次及频带宽度见下式: ?r ? 4r (1 ? r ) 2 ? (?m ? ?D / 3c0 ? c0 / ?D) 2 ?1/ 2 ? 1 ? D ? D? ? ? ? ? fr ? m? ? ? ? 2? ? ? 3c0 ? c0 ? ? ?f ? f 2 ? f1 ? (1 / Q) f r Q ? c0 /[2? (1 ? r ) f r D] 本 讲 内 容 6. 3 其他吸声布局 6.3.1 复合吸声布局 6.3.2 空间吸声体 6.3.3 吸声劈尖 6.3.4 薄塑盒式吸声体 其他形式 本 讲 内 容 6.3.1 复合吸声布局 正在穿孔板吸声布局中的板后空腔内,按必然要求填充适 量多孔吸声材料,就构成了复合吸声布局。吸声材料正在 板后空腔中的安插有三种形式。 穿孔板吸声布局中加拆吸声材料后,添加了孔颈附近的 空气摩擦,导致阻力增大,因此能够提高吸声系数并加 宽吸声频带。明显,吸声材料越接近穿孔板,吸声结果 越较着,因此正在工程现实中进行吸声处置时,往往采纳a 方案布局。 本 讲 内 容 6.3.1 复合吸声布局 本 讲 内 容 6.3.2 空间吸声体 正在某些噪声中,为了利用上的便利将吸声材料做成 各类几何体(如平板状、、圆锥体、圆柱体、棱形体、 正方体等),把它们吊挂正在空中,此时吸声材料各个侧面 都能取声波接触,起到空间吸声的感化,因而把它们称 为空间吸声体。 空间吸声体是由框架、吸声材料(常用多孔材料)和护面结 构制戊的。吸声体吊挂正在室内吸声时,吸声体投影面积 取吊挂平面投影面积的比值约等于40%,或占室内总表 面积的15%摆布,对声音的吸声效率最高。 空间吸声体的特点:悬空吊挂,吸声机能好,便于安拆, 拆拆矫捷,节约吸声材料。 该法节流吸声材料,对工场、企业吸声降噪比力合用。 本 讲 内 容 6.3.2 空间吸声体 本 讲 内 容 6.3.3 吸声劈尖 工程中,也经常采用吸声尖劈做为吸声布局。吸声尖劈 的布局如图所示。吸声尖劈具有很高的吸声系数,能够 达到 0.99 ,常用于有特殊用处的声学布局的构制。 吸声尖劈的吸声机能取吸声尖劈的总长度L=L1+L2和 L1/L2以及空腔的深度H、填充的吸声材料的吸声特征等 都相关系,L越长,其低频吸声机能越好。 此外,上述参数之间有一个最佳协调关系,需要正在利用 时按照吸声的要求进行优化,需要时还需要通过尝试加 以批改。 本 讲 内 容 6.3.3 吸声劈尖 本 讲 内 容 6.3.4薄塑盒式吸声体 薄塑盒式吸声体也称无规共振吸声布局,是由改性的聚氯乙烯 塑料薄片成型制成,外形像个塑料盒扣正在塑料基片上。 这种布局的吸声特征和薄片厚度、内墙变化、断面外形及布局 后面的空气层厚度等要素相关。塑料薄片的厚度间接影响布局 吸声机能的变化。正在强度的前提下,面层薄片以薄为宜, 有益于高频接收,恰当添加基片厚度,可改善低频吸声结果。 布局的断面形式可采用单腔、双腔和多腔布局。 得当地组合内腔能够无效地拓宽布局的吸声频次范畴。 增大布局内腔的容积,能够不变高频吸声特征。 背后留空气层,可提凹凸频段的声接收。 它还具有布局轻、耐侵蚀、易冲刷等长处,因而是一种很有发 展前途的吸声布局。 本 讲 内 容 6.3.4薄塑盒式吸声体 本 讲 内 容 其他形式 能够考虑采用穿孔板组合。即采用分歧穿孔率的多层(一般取 两层)穿孔板布局,能使吸声频带增宽,提高 2~3个倍频程。 微穿孔板吸声布局也能够组合成双层或多层布局利用,以进一 步提高其吸声机能。若是接收较低的频次,空腔深一些,一般 节制正在200~300mm以内;若是次要接收高频声波,则视具体 环境,空腔能够减小到100mm以内以至更小。 本 讲 内 容 几种材料布局的吸声特征 本 讲 内 容 6. 4 吸声系数的丈量 6.4.1 相关噪声丈量简介 1.丈量仪器 2.丈量方式 6.4.2 吸声系数的丈量 1.混响室法 2.驻波管法 本 讲 内 容 6.4.1 相关噪声丈量简介 1.丈量仪器(1) 常用的噪声丈量仪器有声级计、积分声级计、频谱阐发仪和滤波器、 磁带记实仪、及时阐发仪。 (1)声级计 声级计是按照国际尺度或国度尺度按照必然的频次计权和时间计权测 量声压级和计权声级的仪器,是声学丈量中最常用的根基仪器,可用 来丈量各类噪声;若将声级计上的传声器换成加快度传感器,声级计 还能够用于振动的丈量。 声级计的分类: 声级计按照精度能够分成4种根基类型,即0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。正在 噪声丈量中,次要利用Ⅰ型(细密型,根基误差为±0.7dB)和Ⅱ型 (通俗级,根基误差为±1.5dB);按特殊用处分类:可分为脉冲、 积分、噪声统计阐发仪、噪声剂量计、噪声采集器等;按外表外形分 为台式、便携式、袖珍式等多种形式。 本 讲 内 容 1.丈量仪器(2) 本 讲 内 容 1.丈量仪器(3) 声级计的构制和工做道理: 声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权收集、检波器、 器等构成。 传声器:这是一种将声压转换成电压的声电换能器。正在声级计中, 大多选用空气电容传声器和驻极体电容传声器。此外,因为传声器 正在声场中会惹起声波的散射感化,出格会使高频段的频次响应遭到 较着影响。这种影响随声波入射标的目的的分歧而变化。按照传声器正在 声场中的频次响应分歧,一般分为声场型(场和扩散场)传声 器和压强型传声器。丈量正入射声波应采用场传声器,丈量无 规入射声波应采用扩散场或压强传声器。 放大器:有前置和后置放大器。要求:音频范畴内响应平曲;脚够 低的本底噪声;较高的输入和较低的输出;较小的线性失 实。 衰减器:其功能是将接到的强信号赐与衰减,免得放大器过载。有 输入衰减器、输出衰减器。 滤波器:它包罗计权收集和滤波器。有A、B、C、D计权收集滤波器, 1/1倍频程滤波器和1/3 倍频程滤波器。 本 讲 内 容 1.丈量仪器(4) 声级计的次要附件: 有防风罩(避免风的影响)、鼻形锥(降低气流扰动的影响)、耽误 电缆。 声级计的校准: 为丈量的精确性,声级计利用前后要进行校准,凡是利用活 塞发生器、声级校准器进行校准。 本 讲 内 容 1.丈量仪器(5) (2)频谱阐发仪和滤波器 正在现实工做中,噪声一般都是由很多频次组合而成的复合声,而噪 声的风险不只取强度相关,并且取它的频次相关,为此需要领会噪 声的频次构成,就要进行频谱阐发。具有对声信号进行频谱阐发功 能的设备叫频谱阐发仪,它是由声级计和滤波器组合形成,焦点是 滤波器,它的感化是让频次正在f1和f2间的所有信号通过,且不影响信 号的幅值相位,同时,频次正在f1以下和f2以上的任何信号通过。 (3)磁带记实仪 磁带记实仪是一种经常采用的现场丈量信号记实储存仪器,可将噪 声信号记实正在磁带上,以便带回尝试室进一步阐发。 (4)及时阐发仪 实现快速及时阐发的仪器。 本 讲 内 容 1.丈量仪器(6) 本 讲 内 容 2.丈量方式(1) (1)噪声丈量 城市噪声污染丈量凡是有网格丈量、定点丈量两种 方式。对于噪声普查采用网格法,对于常规丈量,采用 定点丈量法。 网格丈量法是将要丈量的区域划分成相等大小的正方格, 以网格核心为测点,分日夜进行丈量,每次每点10分钟 持续等效声级丈量,24小时平均,获得该区域的噪声状 况。 定点丈量法是正在的区域内,优选可以或许代表该区域噪 声程度的测点,进行24小时定点监测,丈量每小时的等 效声级,将其按时间陈列,得该区域噪声的时间分布规 律。 本 讲 内 容 2.丈量方式(2) (2)交通噪声丈量 测点的选择 测点应选正在市区交通干线一侧的人行道上,距马沿20m处。此处 距两交叉口应大于50m。交通干线是指灵活车辆每小时流量不小 于100辆的道。如许测点的噪声能够代表两口间该段马的噪声。 丈量方式 丈量时,利用声级计“慢”档,传声器置于测点上方距地面高度为 1.2m,垂曲指向马。正在的时间内每隔5S读取一瞬时A声级, 持续读取200个数据,同时记实车流量(辆/h)。 评价方式 丈量成果可参照相关绘制交通噪声污染图,并以各交通干线的 等效声音级和统计声级的算术平均值,最大值和尺度误差来暗示全 市的交通噪声程度,并用以用城市间交通噪声的比力。 本 讲 内 容 2.丈量方式(3) (3)机械噪声丈量 测点的选择 确定测点和测点数目是机械设备噪声丈量中的主要一环, 选择时要考虑现场前提和四周的影响。 测点的选择,正在机械最外轮廓距离为 d的包络线上。对于 机械外形尺寸小于1m的d取500mm,对于外形尺寸大于1m的d 取1000mm。 测点数目标确定,取决于机械的大小及其声场的平均性,一般 不少于5点,测点过多或过少,不是形成反复丈量就是呈现漏 测。当相邻两点测得声级差正在5dB以上时,必需正在这两点间增 加测点。 本 讲 内 容 2.丈量方式(4) 丈量方式 丈量时,传声器应置于测点上方距地面高度为 1.2~1.5m处,正 对机械。为减小四周声反射的影响,被测机械外形轮廓至次要 反射面(如墙壁)之间的距离不得小于2m,机械四周不得有妨碍 物。为避免丈量者身体的反射,应正在传声器和声级计之间利用 加长杆及耽误电缆,并利用三脚架固定传声器取声级计。若使 用手持声级计,应将其尽量远离身体,向前伸出。 丈量前应校准声级计,正在机械未启动或遏制运转后丈量布景噪 声。一般丈量应正在机械运转平稳后进行。 丈量工况较差时,可采纳顺次启动、遮挡、笼盖等方式,以减 小其它噪声的影响。 本 讲 内 容 2.丈量方式(5) 评价方式 丈量成果可参照相关或机械的尺度进行比照。得出的最终 成果,应是正在机械的运转前提下,各个测点所测得的最大 读数,即该机械的噪声声压级。 本 讲 内 容 2.丈量方式(6) 本 讲 内 容 2.丈量方式(7) 本 讲 内 容 6.4.2 吸声系数的丈量(1) 1.混响室法 将被测材料按必然的要求放置于混响室中,分歧频次的声波以 不异的几率从各个角度无规入射到材料概况。对于混响室中有 无放置吸声材料的混响时间是纷歧样的。按照测得有无吸声材 料的混响时间T1、T2,就可求得无规入射吸声系数。 ?1 ? 0.161 V S1T1 ?r ? 0.161 V S2 ?1 1? ? ?T ? T ? ? ? ?1 1? ? 2 式中,S1为混响室内概况总面积;S2为丈量面积;α1为混响室 放置吸声材料前的平均吸声系数;αr为材料的吸声系数。 本 讲 内 容 6.4.2 吸声系数的丈量(2) 2.驻波管法 将被测材料置于驻波管的一端,用声频信号发生器带动扬声器,从驻波 管的另一端向管内辐射平面波,声波以垂曲入射入射体例入射到材料表 面,部门声波被接收,部门反射。反射的的平面波取入射波彼此叠加产 生驻波,波腹处的声压为极大值,波节处的声压为极小值。按照驻波的 极大和极小值,就可得出垂曲入射吸声系数。极大取极小值之比为一常 ( pMax ? pi ? pr , pmin ? pi ? pr ),n ? pMax / pmin 所以垂曲入射吸 数 n, 声系数α0为:? ? 4 如间接丈量极大和极小声压级差为 0 1 n? ?2 ΔL(dB), ΔL=20lg(1/n)。 n ?0 ? ? pi ? pr ? ? 1 ? 2 ? pi ? pr ? ? ? pi ? pr ? ? 2 ? pi ? pr ? ? pi ? pr ? ? pi ? pr ? ? pi ? pr ? ? pi ? pr ? 4 ? 4 4 pi2 ? pr2 4 pi2 ? pr2 pr2 ? 2 ? ? 1? 2 2 2 2 2 2 2 pi ? 2 pi pr ? pr ? pi ? 2 pi pr ? pr ? 2 pi ? pr 4 pi pi ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 本 讲 内 容 6.4.2 吸声系数的丈量(3) 为了正在驻波管中获得平面波,丈量信号的波长必然要大于 1.7 倍的管径,所以驻波管有测试的上下限频次,即 1.84 c0 c 式中,c0为声速;D驻 f 上限 ? f 下限 ? 0 ?D 2L 波管径;L为驻波管长 垂曲入射和无规入射吸声系数的关系表 αo αr 0.1 0.25 0.20 0.40 0.30 0.50 0.40 0.60 0.50 0.75 0.60 0.85 0.70 0.90 0.80 0.98 本 讲 内 容 6.4.2 吸声系数的丈量(4) 本 讲 内 容 6. 5 吸声降噪设想 对于封锁的房间内,除了有由噪声源间接传来的中转声外,还有房 间壁面(墙壁、天花板、底面等)的多次反射而构成的混响声。中转声 和混响声两者叠加,使得室内声级提高。处理这一问题的无效方式 就是采用吸声处置,即正在房间壁面上铺设吸声材料或设置吸声布局, 或正在房间中吊挂空间吸声体,使得反射声波被接收、削弱,从而达 到吸声减噪的目标。因而,吸声处置只能降低房间的混响声,对曲 达声不起感化。 (吸声量:吸声系数取所利用材料面积的乘积,A,m2。) A ? ?S A ? ? Ai ? ? ? i Si i i 6.5.1 吸声减噪量 6.5.2 吸声减噪设想 R ? S? /(1 ? ? ) 本 讲 内 容 6.5.1 吸声减噪量 房间内的声场能够当作是由中转声场取混响声场叠加而成,并将混 响声场做为完全扩散声场,可得房间内总声场的声压级Lp为: 4? ? Q Lp ? Lw ? 10lg? ? ??C 2 4 ? r R ? ? 4? ? Q ?L p ? Lp ? Lw ? C ? 10 lg? ? ? 2 4 ? r R ? ? 房间R为 R ? S? /(1 ? ? ) 改变房间可改变室内某点的声压级,设R1、R2别离为室内设置 吸声安拆前后的房间,则距声源核心r处响应的声压级ΔLp1、 ? Q Q 4? 4 ? ΔLp2别离为: ?L ? 10lg? ? ? ? ? ?L ? 10 lg? ? ? ? ? ? p1 ? 4?r 2 R1 ? p2 ? 4?r 2 R2 ? 因此吸声降噪量为: ?D ? ?L p1 ? ?L p 2 4 ? ? Q ? ? 4?r 2 R ? 2 ? ? 10 lg ? Q 4 ? ? ? 2 ? R1 ? ? 4?r ? R ? S? /(1 ? ? ) 本 讲 内 容 6.5.1 吸声减噪量 ?当受声点离声源很近,即正在混响半径以内的上,Q/4πr2弘远于 4/R时,ΔD的值很小。即近声源处,吸声降噪的方式感化不大。 ?若是Q/4πr2远小于4/R,且吸声处置前后的面积不变的前提,则上 式可简化为: ? ? 2 1 ? ?1 ? R2 ?Dm ? 10 lg ? ? 10 lg? ? ? ? R1 ? ?1 1 ? ? 2 ? 此式合用于远离声源处的吸声降噪时的估算。 ?对于一般室内稳态声场,如工场厂房,都是砖及混凝土砌墙、水 ?1? 2远小于?1或? 2 则上式又可简化 泥地面取天花板,吸声系数都 很小, 为: ?2 ?Dm ? 10 lg ?1 操纵吸声系数和混响时间的关系,避免了计较吸声系数的麻烦和不 精确。上式又可简化为: ?Dm ? 10lg T1 T2 例见p142。 本 讲 内 容 6.5.2 吸声减噪设想 1.吸声减噪设想的准绳 (1)总准绳 应先对声源进行隔声、消声等处置,当噪声源不宜采用隔 声办法,或采用了隔声手段后仍不克不及达到噪声的尺度时, 可采用吸声处置来做为辅帮手段。 (2)根基准绳 ? 1)零丁的风机房、泵房、节制室等房间面积较小,所需 降噪量较高时,可对天花板、墙面同时做吸声处置; ? 2) 车间面积较大时, 宜采用空间吸声体, 平顶吸声处置; ? 3) 声源集中正在局部区域时,宜采用局部吸声处置,并同 时设置隔声樊篱; ?4) 噪声源比力多并且较分离的出产车间宜做吸声处置; 本 讲 内 容 6.5.2 吸声减噪设想 ? 5)对于中、高频噪声,可采用20~50mm厚的常规成型 吸声板,当吸声要求较高时可采用50~80mm厚的超细玻 璃棉等多孔吸声材料,并加恰当的护面层; ? 6)对于宽频带噪声,可正在多孔材料后留50-100mm的空 气层,或采用80~150mm厚的吸声层;对于低频带噪声, 可采用穿孔板共振吸声布局,其板厚凡是可取2~5mm,孔 径可取3~6mm,穿孔率小于5%; ?7)对于湿度较高的,或有洁净要求的吸声设想,可 采用薄膜覆面的多孔材料或单、双层微穿孔板共振吸声结 构,穿孔板的板厚及孔径均不大于lmm,穿孔率可取0.5~3 %,空腔深度可取50~200mm。 ? 8)进行吸声处置时,应满脚防火、防潮、防腐、防尘等 工艺取平安卫生要求,兼顾通风、采光、照明及拆修要求, 也要留意埋设件的安插。 本 讲 内 容 6.5.2 吸声减噪设想 2.吸声减噪设想的特点 (1)吸声处置只对混响声无效,对中转声无效; (2)中转声压级必然,减噪取壁面平均吸声系数相关,取房间总 面积、容积无关; (3)原房间平均吸声系数越小,处置后结果越显著。 3.吸声减噪设想步调 (1)实测处置前室内噪声,确定某点噪声答应值,二者差值为减 噪量。 (2)按照丈量求得处置前室内平均吸声系数及房间。 (3)按照减噪量及第二步的成果,求得处置后的房间和平均 吸声系数。 (4)按照需要达到的平均吸声系数选择恰当的材料和布局。 本 讲 内 容 6.5.2 吸声减噪设想 4.吸声减噪设想法式 按照声源特征估算受 声点的各频带声压级 领会特点,选定噪声节制尺度 确定受声点答应的噪声 级和各频带声压级 计较各频带所需吸声量 计较室内应有的吸声系数 确定各吸声面的吸声系数 选择合适的吸声材料