隔聲原理隔墻的隔聲性能

1、12Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 西北工業(yè)大學(xué)精品課程專業(yè)核心課程3本 講 內(nèi) 容Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔聲原理隔墻的隔聲性能4Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔 聲 原 理5聲波在傳播途徑中，遇到障礙物時(shí)，由于介質(zhì)特性阻抗的變化，使部分聲能被障礙物反射回去，一部分被障礙物吸收，只有一部分聲能可以透過障礙物輻射出去，反射與吸收的結(jié)果是降低了

2、噪聲的傳播。這種現(xiàn)象稱為隔聲。具有隔聲能力的物體稱為隔聲結(jié)構(gòu)或隔聲構(gòu)件。隔聲構(gòu)件隔聲量的大小與隔聲構(gòu)件的材料、結(jié)構(gòu)和聲波的頻率有關(guān)。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 6隔聲評(píng)價(jià) 透聲系數(shù) 隔聲量22ppIIWWttt1lg10TLProf. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 7平平 均均 隔隔 聲聲 量量 用10Hz-4kHz共16個(gè)1/3倍頻程中心頻率的隔聲量的算術(shù)平均值，來表示某一構(gòu)件的隔聲性能，稱為平均隔聲量。Prof. Sheng Meip

3、ingNorthwestern Polytechnical University 8隔隔 聲聲 測(cè)測(cè) 量量聲源接收者Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 9Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔 墻 的 隔 聲 性 能10質(zhì)量定律單層墻在聲波垂直入射時(shí)的隔聲量聲波無規(guī)入射時(shí)dBfmTL43lg20lg200dBTLTL50Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 11公式

4、表明： 墻的單位面積質(zhì)量越大，隔聲效果越好；單位面積每增加一倍，隔聲量增加6dB。 頻率越高，隔聲性能越好；入射聲頻率每增加一倍，隔聲量也增加6dB。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 12Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 13考考你 單位面積的質(zhì)量提高64倍，隔聲量提高多少分貝？Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 14實(shí)際情況： 質(zhì)量每增加一倍，隔聲量上升45

5、dB； 頻率每增加一倍，隔聲量上升35dB； 符合頻率處，隔聲量大幅度下降。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 15吻合效應(yīng)如果板在聲波激發(fā)下產(chǎn)生的強(qiáng)迫彎曲波的傳播速度等于板固有的自由彎曲波傳播速度，則稱為發(fā)生了“吻合” ，這時(shí)板就非常順從地跟隨入射聲波彎曲，使入射聲能大量地透射出去。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 16吻合臨界頻率EhcDcfc)1 (1222222Prof. Sheng MeipingNorthwestern Pol

6、ytechnical University 17吻合效應(yīng)的彌補(bǔ)措施吻合谷的深度和材料的內(nèi)損耗因子有關(guān)，內(nèi)損耗因子越小，吻合谷越深。對(duì)鋼板、鋁板等可以涂刷阻尼材料（如瀝青）來增加阻尼損耗，使吻合谷變淺，吻合谷如果落在主要聲頻范圍之內(nèi)，將使墻的隔聲性能大大降低，應(yīng)該設(shè)法避免。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 18 單 層 勻 質(zhì) 墻 的 隔 聲 性 能Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 19 單層勻質(zhì)墻的隔聲性能低頻：剛度控制，隔聲量隨頻率增

7、加而降低；中頻：阻尼控制，隔聲量大小主要取決于構(gòu)件阻尼；高頻：質(zhì)量控制，符合質(zhì)量定律。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 20 雙層墻的隔聲性能兩層勻質(zhì)墻中間夾一定厚度的空氣層，組成雙層墻。一般情況下，雙層墻比單層勻質(zhì)墻隔聲量大；如果隔聲量相同，雙層墻的總重比單層墻減少。這是由于空氣層的作用提高了隔聲效果。機(jī)理是：當(dāng)聲波透過第一層墻時(shí)，由于墻外及夾層中空氣與墻板特性阻抗的差異，造成聲波的兩次反射，形成衰減，并且由于空氣層的彈性和附加吸收作用，使振動(dòng)的能量衰減較大，然后再傳給第二層墻，又發(fā)生聲波的兩次反射，使透射聲能再

8、次減少，因而總的透射損失更多。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 21 雙 層 墻 的 隔 聲 特 性 曲 線Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 22 雙 層 墻 的 隔 聲 特 性 曲 線共振頻率以下：雙層墻板作整體振動(dòng)，空氣層不起作用；超過共振頻率：隔聲曲線以每倍頻程18dB的斜率急劇上升；高于共振頻率低于吻合頻率：隔聲曲線斜率為每倍頻程12dB；進(jìn)入吻合效應(yīng)區(qū)：在臨界吻合頻率處出現(xiàn)又一隔聲量低谷。Prof. Sheng Meiping

9、Northwestern Polytechnical University 23 雙層墻的共振頻率)11(22100mmhcfProf. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 24 雙層墻隔聲量估算隔聲量平均隔聲量)(30lg16)lg(1621dBRfmmTL2212122121/20014)lg(5 .13/2008)lg(16mkgmmRmmmkgmmRmmTLProf. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 25 雙層墻空氣層的附加隔聲量空氣層厚度(厘米)附加

10、隔聲量(分貝)Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 26隔聲間隔聲間：由不同隔聲構(gòu)件組成的具有良好隔聲性能的房間。組合墻：隔聲間除需要有足夠隔聲量的墻體外，還要具有隔聲性能的門和窗。通常門或窗的隔聲量總比隔墻差一些。具有門、窗等不同隔聲構(gòu)件的墻體稱為組合墻。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 27 組合墻的隔聲性能 平均透聲系數(shù) 平均隔聲量niiniiiSS11)(1lg10dBTLProf. Sheng MeipingNorthwester

11、n Polytechnical University 28計(jì)算舉例某隔聲間有一面20平方米的墻與噪聲源相隔，該墻的透聲系數(shù)為10-5，在墻上開一面積為2平方米的門，門的透聲系數(shù)為10-3，還有一面積為3平方米的窗，窗的透聲系數(shù)也為10-3，求此組合墻的平均隔聲量。Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 29平均透聲系數(shù)平均隔聲量4335106 . 22010310210)3220()(36106 . 21lg104dBTLProf. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical Univ

12、ersity 30等透射量法單純提高墻的隔聲量對(duì)提高組合墻的隔聲量作用不大，也不經(jīng)濟(jì)，因此常采用雙層或多層結(jié)構(gòu)來提高門窗的隔聲量。一般使墻體的隔聲量比門窗高出。比較合理的設(shè)計(jì)是用“等透射量”的方法，即：墻的透聲量與門窗的透聲量相當(dāng)?shù)姆椒ā?121lg10SSTLTLProf. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 31組合墻隔聲量計(jì)算平均透聲系數(shù)隔聲量121212111SSSS12101211101lg1021SSSSTLTLTLTLProf. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical Uni

13、versity 32 門的隔聲量Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 33 窗的隔聲量Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 34 雙層窗吸聲貼面彈性嵌條橡皮嵌條厚玻璃板軟橡膠管雙層木窗雙層鋼窗Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 35 隔聲墻聲源發(fā)聲室接收室Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 36 隔聲墻發(fā)聲室與接受室的聲壓級(jí)之差，不僅決定于隔墻的隔聲量，還與接收室的總吸聲量和隔墻的面積有關(guān)。SATLDlg10lg10Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 37 隔聲墻 隔聲量SAL