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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,吸声,控制混响声（反射声）,室内噪声包括声源直接传来的直达声和室内各壁面反射来的混响声。,吸声：声波通过媒质或入射到媒质分解面上时声能的减少过程，称为吸声。,吸声技术：通过吸声材料和吸声结构来降低噪声的技术。,一般通过吸声控制可使室内降低,35dB(A),，使用噪声严重的车间降噪,610dB(A),。,第四节,噪声控制技术,吸声,吸声系数,：材料吸收的声能,(,包括吸收的和透射,的,),与入射到材料上的总声能的比值。,4.1.1,表示,材料吸声性能的量,4.1,吸声材料,一般在,0-1,之间，值愈大，材料吸声性能愈好,声波被完全反射，,a,=0,，材料不吸声；,声波被完全吸收，,a,=1,，声波全部被吸收。,吸声系数除与材料本身的结构、性质、使用条件有关外，还与声波人射角和频率有关。,吸声量：吸声系数与吸声面积的乘积，也称等,效吸声面积，即：,A,吸声量，,m,2,；,a,某频率声波的,吸声系数；,S,吸声面积，,m,2,如果组成室内各壁面的材料不同，则壁面在某频率下的总吸声量为：,A,i,第,i,种材料组成的壁面的吸声量，,S,i,第,i,种材料组成的壁面的的面积，,a,i,第,i,种材料在某频率下的吸声系数。,4.1.2,吸声材料的,基本类型,吸,声,材,料,多孔性吸声材料,共振吸声结构,特殊吸声结构,纤维状,颗粒状,泡沫状,穿孔板共振吸声结构,单个共振器,空间吸声体,吸声尖劈,薄膜共振吸声结构,薄板共振吸声结构,几种多孔性吸声材料,珍珠岩,吸声,板,聚脂纤维吸音棉,超细,玻璃棉,卷材,木丝吸音板,聚酯纤维吸音棉,4.1.3,多孔吸声材料,木制多孔吸音装饰板，被广泛的运用在视听室，歌剧院等空间,吸音石膏板造型天花，不但具备功能性，同时也十分有设计感,1.,吸声机理,声波入射到多孔的吸声材料表面，一部分声波被反射，另一部分声波透入多孔材料衍射到内部的孔隙，激起孔内空气与筋络振动，由于空气分子间的粘滞阻力及空气与筋络间的摩擦阻力，使声能转化为热能而消耗，从而达到吸声的效果。,多孔吸收材料常用于高、中频的吸收。,2.,吸声材料构造特性,材料的孔隙率一般在70%以上，多数达到90%左右；,孔隙应该尽可能细小，且均匀分布；,微孔应相互贯通，而不封闭；,微孔要向外敞开,，使声波易于进入微孔内部,。,a.,材料厚度的影响,厚度增加，提高低频声的吸收效果；对高频音影响不大（高频音在材料表面就被吸收）。,3.,影响材料吸声的因素,b.,材料的密度或孔隙率,孔隙率：材料内部孔洞体积与材料总体积的比值。,存在一个最佳吸声性能的密度范围。,厚度不变，增大密度，可提高中低频的吸声系数。,c.,材料中空腔的影响,a,随空气层厚度增加而增加，但有限制,d.,护面层的影响,作用：保护吸声材料，防止污染环境。,种类：护面网罩、纤维布、塑料薄膜和穿孔板等,要求：要有良好的通气性。,e.,温度、湿度的影响,温度升高，吸声性能向高频方向移动。,温度降低，提高低频声的吸收效果。,湿度增大，吸声性能降低，而且从高频开始。,主要种类,常用材料实例,使用情况,纤维材料,有机,纤维,材料,动物纤维：毛毡,价格昂贵，使用较少。,植物纤维：麻绒、海草、椰子丝,防火、防潮性能差，原料来源广，便宜。,无机,纤维,材料,玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡,吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松散纤维易污染环境或 难以加工成制品。,矿渣棉：散棉、矿棉毡,吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成碎末，污染环境施工扎手。,纤维材料制品,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,装配式加工，多用于室内吸声。,颗粒材料,砌块,矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖,多用于砌筑界面较大的消声装置。,板材,珍珠岩吸声装饰板,质轻、不燃、保温、隔热。,泡沫材料,泡沫,塑料,聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料,吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实测,其他,吸声型泡沫玻璃,强度高、防水、不燃、耐腐蚀,加气混凝土,微孔不贯通，使用少,常用吸声材料的使用情况,吸声机理：,(,亥姆霍兹共振原理,),当共振吸声结构的固有频率与入射声波的频率一致时，产生共振，将部分振动转化为热能，达到吸声效果。,4.2,吸声结构,吸声结构的,特点：,低频吸收性能好；,装饰性强；,强度足够；,声学性能易于控制。,4.2.1,常用的吸声结构,1.,空气层共振吸声结构,2.,薄膜吸声结构,3.,薄板吸声结构,4.,穿孔板吸声结构,5.,微穿孔板吸声结构,1.,空气层共振吸声结构,1,空气层厚度为,0,2,空气层厚度为,100mm,；,3,空气层厚度为,300mm,。,2.,薄膜吸声结构,系统共振频率：,空气层,膜状材料,M,0,面密度；,L,，空气层厚度,吸声频带：,200-1000Hz,，,吸声系数：,0.35,3.,薄板吸声结构,系统共振频率：,吸声频带：,80-300Hz,，,吸声系数：,0.2-0.5,薄板厚度：,3-6mm,空气层厚度：,3-10mm,4.,穿孔板吸声结构,单孔时系统共振频率：,多孔时系统共振频率：,铝穿孔吸声板,穿孔率（,P,）,=,穿孔面积,/,总面积,穿孔面积越大，吸声频率越高。,吸声频带：低中频噪声，,吸声系数：,0.4-0.7,薄板厚度：,2-5mm,孔 径：,2-4mm,穿 孔 率：,1%-10%,5.,微穿孔板吸声结构,金属微穿孔吸声板,特点：,吸声频带较宽；,可用于高温、潮湿、腐蚀性气体或高速气流等其它材料及结构不适合的环境中；,结构简单，设计理论成熟，吸声结构的理论计算与实测值接近,。,1.,空间吸声体,主要由多孔吸声材料加外包装构成，不需要壁板等结构一起形成共振空腔。,特点：悬空悬挂，吸声性能好，节约吸声材料；便于安装，装拆灵活。,4.2.2,特殊吸声结构,2.,吸声尖劈,吸声尖劈具有很高的吸声系数，可达到,0.99,，常用于特殊用途的声学结构的构造。,4.3,吸声设计,4.3.1,吸声设计原则,先对声源进行隔声、消声等处理，当噪声源不宜采用隔声措施或采用隔声手段,仍,不能达到噪声排放标准时，可采,用吸声处理,作为辅助手段。,4.3.2,吸声设计程序,根据声源特性估算受,声点的,各频带声压级,确定各吸声面的吸声系数,了解环境特点，选定噪声控制标准,计算各频带所需吸声量,计算室内应有的吸声系数,确定受声点允许的噪声,级和各频带声压级,选择合适的吸声材料,如果一个房间的墙面上布置有几种不同的材料时，它们对应的吸声系数和面积分别为,1,、,2,、,3,和,S,l,、,S,2,、,S,3,，房间平均吸声系数为：,1.,房间平均吸声系数的计算,2.,吸声量的计算,若一个房间的墙面上布置有几种不同的材料时，则房间的吸声量为：,3.,室内声压级的计算,扩散声场,：,房间内声能密度处处相同，而且在任一受声点上，声波在各个传播方向作无规分布的声场叫,扩散声场,。,室内声场由直达声和经反射后的混响声组成。,室内声场,直达声场,混响声场,声源的指向性因数,距点声源,r,处的声强为：,Q-,声源的指向性因数：点声源位于自由场空间，,Q=1;,置于无穷大刚性平面上，,Q=2;,声源置于两个刚性平面的交线上，,Q=4;,声源置于三个刚性反射面的交角上，,Q=8,。,距点声源,r,处的声压及声能密度为：,a.,直达声场的计算,声压级的计算：,自由程：声波每相邻两次反射所经过的路程,平均自由程：室内自由程的平均值。,声速为,c,时，声波传播一个自由程所需的时间为：,单位时间内平均反射次数为：,V,房间体积；,S,面积,b.,混响声场：,单位时间声源向室内贡献的混响声为：,混响声的声能为：,反射一次，壁面吸收的声能为：,单位时间内壁面吸收的声能为：,稳态时，声源提供的混响声，等于被吸收的声能：,室内的混响声能密度为：,设：,混响声场中的声压为：,相应声压级为：,c.,总声场：,离声源,r,处的声压级：,声源声功率级,L,W,，声源指向性因数,Q,房间常数,R,（,m,2,）：,S,，面积,(m,2,),；，房间平均吸声系数,(m,2,),混响半径（,P53-54,）,当直达声与混响声的声能相等时的距离称为临界半径。,Q=1,时的临界半径称为混响半径。,意义：,当受声点与声源的距离小于临界半径时，吸声处理的降噪,效果不大；,当受声点与声源的距离大大超过临界半径时，,吸声处理才有明显的效果,。,4.,混响时间计算,当声源停止发声后声能密度衰减到原来的百万分之一，即声压级下降,60dB,所需的时间，叫做混响时间。,Sabine,公式,：,(,T,60,与房间吸声系数的关系,),V,房间容积，,m,3,A,室内总吸声量，,m,2,C.F.,Eyring,公式,:,Eyring,-Millington,公式,:,当,0.2,时，,5.,吸声降噪量计算,设,R,1,、,R,2,分别为室内设置吸声装置前后的房间常数，则距声源,r,处相应的声压级分别为,:,吸声前后的声压级之差，即吸声降噪量为,:,当受声点离声源较近时，降噪量很小。,当受声点离声源较远时（混响半径以外），忽略直达声，降噪量可简化为：,房间内吸声系数均较小,（小于,1,）,，上式简化为：,由于：,2,/,1,或,T,1,/T,2,1,2,3,4,5,6,8,10,20,40,降噪量（,dB,）,0,3,5,6,7,8,9,10,13,16,1,、多孔吸声材料的吸声机理,3,、吸声结构的吸声机理,思 考,2,、,影响材料吸声的因素有哪些？,
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