噪聲控制技術(shù)課件

第一章緒論第一節(jié)雜訊及其危害1、雜訊不需要的聲音——超過(guò)人們生活和社會(huì)活動(dòng)所允許的程度2、雜訊的危害損傷聽(tīng)力（>80dB）干擾睡眠對(duì)人體生理機(jī)能引起不良反應(yīng)干擾語(yǔ)言交談和通訊聯(lián)絡(luò)特強(qiáng)雜訊損壞儀器設(shè)備和建築結(jié)構(gòu)第二節(jié)本課程的研究?jī)?nèi)容雜訊污染的規(guī)律雜訊評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)雜訊控制技術(shù)雜訊測(cè)試技術(shù)和儀器雜訊對(duì)人體的影響和危害第二章聲波的基本性質(zhì)

及其傳播規(guī)律第一節(jié)聲波的產(chǎn)生及描述方法1、聲波的產(chǎn)生聲源的振動(dòng)彈性媒介振動(dòng)聲波空氣、固體、液體

空氣縱波聲波固體、液體縱波、橫波能量的傳遞——相鄰質(zhì)點(diǎn)間的動(dòng)量傳遞來(lái)完成，而不是由物質(zhì)的遷移來(lái)傳播能量的。2、描述聲波的基本物理量聲壓p=(P-P0)帕斯卡（Pa）波長(zhǎng)λ=c/f米（m）週期T秒（s）頻率f=1/T赫茲（Hz）聲速c米每秒（m/s）空氣中c=331.45+0.61t340m/s第二節(jié)聲波的基本類型

平面聲波聲波球面聲波（波陣面的形狀）柱面聲波波陣面是指空間同一時(shí)刻相位相同的各點(diǎn)的軌跡曲線平面聲波聲能量聲強(qiáng)聲功率

s平面聲波波陣面的面積J/m3W/m2W相干波——具有相同頻率、相同振動(dòng)方向和恒定相位差的聲波駐波——聲壓值隨空間不同位置有極大值和極小值分佈的週期波聲波的反射、透射、折射和衍射1、垂直入射聲波的反射和透射p2u2piprptⅠρ1c1Ⅱρ2c20xp1u1p1=p2u1=u2p1=pi+pru1=ui+urp2=ptu2=utpiprptⅠρ1c1Ⅱρ2c20x當(dāng)ρ1c1＜＜

ρ2c2時(shí)，Ⅱ硬，剛性反射體pi=

pr,相位相同，p1≈2pi，

u1=ui+ur=0，當(dāng)ρ1c1＞＞ρ2c2時(shí)，Ⅰ硬，剛性反射體pi=

pr,相位相反p1≈0，

u1=ui+ur=2ui，駐波沒(méi)有透射聲波反射係數(shù)和透射係數(shù)2、斜入射聲波的入射、反射和折射Ⅰρ1c1Ⅱρ2c2piprpt0θiθrθtsinθisinθtsinθr==c1c1c23、聲波的散射與衍射如果障礙物表面的起伏程度與波長(zhǎng)相當(dāng)，或者障礙物的大小與波長(zhǎng)差不多，入射聲波就會(huì)向各個(gè)方向散射。入射聲波繞過(guò)障礙物傳到其背面形成聲波的衍射（低頻聲）4、聲像同光線在鏡面的反射一樣，當(dāng)障礙物的幾何尺寸遠(yuǎn)大於聲波波長(zhǎng)時(shí)，即對(duì)於高頻聲波用聲像法來(lái)處理聲波的反射問(wèn)題。級(jí)的概念人說(shuō)話10-5w

火箭發(fā)射109w

對(duì)數(shù)標(biāo)度1、分貝的定義由於對(duì)數(shù)的宗量是無(wú)量綱的，因此用對(duì)數(shù)標(biāo)度時(shí)必須選定基準(zhǔn)量，然後對(duì)被量度量與基準(zhǔn)量的比值求對(duì)數(shù)，這個(gè)對(duì)數(shù)值稱為被量度量的“級(jí)”。對(duì)數(shù)以10為底，級(jí)的單位為貝爾（B）,貝爾分為10檔，每一檔的單位為分貝（dB），1B=10dB對(duì)數(shù)以e=2.71828為底，級(jí)的單位為奈培（Np）,1Np＝8.686dB2、聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)LI＝10lg（I/Io）空氣中Io＝10-12W/m2聲強(qiáng)級(jí)Lp＝10lg（p2/po2）=20lg(p/po)空氣中po＝20μPa聲壓級(jí)LI≈LpLW＝10lg（W/Wo）空氣中Wo＝10-12W聲功率級(jí)對(duì)於給定的聲源，其聲功率是不變的3、級(jí)的疊加(聲波不發(fā)生干涉)pT2=p12+p22+…+pn2n=2時(shí)Lp1＝10lg（p12/po2）Lp2＝10lg（p22/po2）p12＝po2.100.1

Lp1p22＝po2.100.1

Lp2pT2=p12+p22＝po2.（100.1

Lp1+100.1

Lp2）LpT＝10lg（pT2/po2）＝10lg（100.1

Lp1+100.1

Lp2）LpT＝10lg（100.1

Lpi）∑ni=14、級(jí)的相減LpT＝10lg（100.1

LpB+100.1

LpS）LpS＝10lg（100.1

LpT-100.1

LpB）聲波在傳播中的衰減隨距離的發(fā)散衰減Ad空氣吸收的附加衰減Aa地面吸收的附加衰減Ag聲屏障衰減Ab氣象條件對(duì)聲傳播的影響Am總衰減A＝Ad+Aa+

Ag+

Ab+

Am隨距離的發(fā)散衰減Ad

：Ad＝20lg(r2/r1)（假設(shè)以聲源為中心的球面對(duì)稱地向各個(gè)方向輻射聲能）全空間半空間空氣中Wo＝10-12WIo＝10-12W/m2LI=LW-10lgS=LW-10lg(4πr2)=LW-20lgr-11全空間LI=LW-10lgS=LW-10lg(2πr2)=LW-20lgr-8半空間空氣吸收的附加衰減Aa20℃時(shí)β＝4×10-6地面吸收的附加衰減Ag當(dāng)?shù)孛媸欠莿傂员砻鏁r(shí)，短距離，聲能的衰減可以忽略，70米以上時(shí)不可忽略在厚草地或穿過(guò)灌木叢傳播時(shí)衰減Ag＝（0.18lgf-0.31）d穿過(guò)樹(shù)木或森林的聲衰減Ag＝0.01f1/3d聲屏障衰減Ab聲屏障衰減與聲源及接受點(diǎn)相對(duì)屏障的位置、屏障的高度及結(jié)構(gòu)，以及聲波的頻率密切相關(guān)。氣象條件對(duì)聲傳播的影響Am雨、雪、霧等對(duì)聲波的衰減量大約每1000米不到0.5dB，因此可以忽略，風(fēng)和溫度梯度對(duì)聲波的傳播影響很大。聲源的輻射聲壓大小、空間分佈、時(shí)間特性、頻率特性等都與聲源的輻射性質(zhì)密切相關(guān)作業(yè)：P36－P37

習(xí)題1—6，8—13第三章雜訊的評(píng)價(jià)和標(biāo)準(zhǔn)1、雜訊的評(píng)價(jià)量當(dāng)某一頻率的純音和1000Hz的純音聽(tīng)起來(lái)同樣響時(shí)，這時(shí)1000Hz的純音的聲壓級(jí)就定義為該待定聲音的響度級(jí)。響度級(jí)的符號(hào)為L(zhǎng)N，單位為方（phon）.對(duì)各個(gè)頻率的聲音作這樣的試聽(tīng)比較，得出達(dá)到同樣響度級(jí)時(shí)頻率與聲壓級(jí)的關(guān)係曲線，通常稱為等響曲線70phon3010040009575610Lpf/Hz計(jì)權(quán)聲級(jí)為了使聲音的客觀量度和人耳的聽(tīng)覺(jué)主官感受近似取得一致，通常對(duì)不同頻率聲音的聲壓級(jí)經(jīng)某一特定的加權(quán)修正後，再疊加計(jì)算可得到雜訊的總聲壓級(jí)，此聲壓級(jí)稱為計(jì)權(quán)聲級(jí)。聲壓級(jí)相同的聲音會(huì)因?yàn)轭l率的不同產(chǎn)生不一樣的主觀感覺(jué)。A計(jì)權(quán)的頻率回應(yīng)與人耳對(duì)寬頻帶的聲音的靈敏度相當(dāng)，成為最廣泛的評(píng)價(jià)參量等效連續(xù)A聲級(jí)（等能量A計(jì)權(quán)聲級(jí)）

等效於在相同的時(shí)間間隔T內(nèi)與不穩(wěn)定雜訊能量相等的連續(xù)穩(wěn)定雜訊的A聲級(jí)晝夜等效聲級(jí)

累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)表達(dá)雜訊的隨機(jī)起伏程度Ln：測(cè)量時(shí)間內(nèi)高於Ln聲級(jí)所占的時(shí)間為n％如：L10＝70dB雜訊級(jí)高於70dB的時(shí)間占10％通常認(rèn)為，

L90相當(dāng)於本底雜訊級(jí)，L50相當(dāng)於中值雜訊級(jí)，L10相當(dāng)於峰值雜訊級(jí)(用於評(píng)價(jià)漲落較大的雜訊相關(guān)性較好)累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)一般只用於有較好正態(tài)分佈的雜訊評(píng)價(jià)對(duì)於統(tǒng)計(jì)特性符合正態(tài)分佈的雜訊，其累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)與等效連續(xù)A聲級(jí)之間有近似關(guān)係環(huán)境雜訊評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)1、《中華人民共和國(guó)環(huán)境雜訊污染防治法》1996年10月通過(guò)2、產(chǎn)品雜訊標(biāo)準(zhǔn)

3、雜訊排放標(biāo)準(zhǔn)

4、環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：工業(yè)企業(yè)雜訊衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)環(huán)境雜訊允許標(biāo)準(zhǔn)，城市區(qū)域環(huán)境雜訊標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)P60的例題第四章雜訊測(cè)試和監(jiān)測(cè)1、測(cè)量?jī)x器（1）聲級(jí)計(jì)2、聲強(qiáng)功率及聲的測(cè)量3、環(huán)境雜訊監(jiān)測(cè)方法（1）城市區(qū)域網(wǎng)格測(cè)量法：補(bǔ)聲級(jí)計(jì)的圖組成聲級(jí)計(jì)的各部分的主要功能和工作原理晝間夜間每一網(wǎng)格中的工廠、道路及非建成區(qū)的面積之和不得大於網(wǎng)格面積的50％有效網(wǎng)格總數(shù)應(yīng)多於100個(gè)每次每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量10min的連續(xù)等效聲級(jí)，全部網(wǎng)格中心的10min的連續(xù)等效聲級(jí)的算術(shù)平均值代表某一區(qū)域的雜訊水準(zhǔn)75-8070-7565-7060-65定點(diǎn)測(cè)量方法：24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，測(cè)量每小時(shí)的連續(xù)等效聲級(jí)，晝間A聲級(jí)能量平均值，夜間A聲級(jí)能量平均值，該區(qū)的環(huán)境雜訊水準(zhǔn)由下式計(jì)算：（2）道路交通雜訊測(cè)量測(cè)點(diǎn)：市區(qū)交通幹線(機(jī)動(dòng)車流量不小於100輛)一側(cè)的人行道上，距馬路沿20cm處，此處距兩交叉路口應(yīng)大於50cm（3）機(jī)動(dòng)車輛雜訊測(cè)量在測(cè)試中心周圍25m半徑範(fàn)圍內(nèi)不應(yīng)有大的反射物，測(cè)試跑道應(yīng)有20m以上平直、乾燥的瀝青路面或混凝土路面，路面坡度不超過(guò)0.5％車內(nèi)雜訊、車外雜訊、定置雜訊10m傳聲器始端線終端線傳聲器10m7.5m7.5m0（4）航空雜訊測(cè)量4、工業(yè)企業(yè)雜訊測(cè)量第五章環(huán)境雜訊影響評(píng)價(jià)1、環(huán)境雜訊影響評(píng)價(jià)工作程式和內(nèi)容評(píng)價(jià)工作程式確定雜訊環(huán)境影響評(píng)價(jià)工等級(jí)，編寫環(huán)境影響評(píng)價(jià)大綱——雜訊部分環(huán)境雜訊現(xiàn)狀調(diào)查和測(cè)量雜訊源調(diào)查環(huán)境雜訊現(xiàn)狀調(diào)查及測(cè)量受影響人口調(diào)查建設(shè)專案工程分析(與雜訊有關(guān)的內(nèi)容)環(huán)境雜訊現(xiàn)狀評(píng)價(jià)雜訊級(jí)預(yù)測(cè)、受影響人口預(yù)測(cè)雜訊管理法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)雜訊環(huán)境影響評(píng)價(jià)雜訊防治對(duì)策雜訊影響評(píng)價(jià)專題報(bào)告建設(shè)專案工程概況（參閱有關(guān)檔）評(píng)價(jià)範(fàn)圍內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)踏勘雜訊環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作等級(jí)劃分基本原則劃分依據(jù)：投資額劃分建設(shè)專案規(guī)模（大、中、?。╇s訊源的種類及數(shù)量專案建設(shè)前後雜訊級(jí)的變化程度建設(shè)專案雜訊有影響範(fàn)圍內(nèi)的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、環(huán)境雜訊標(biāo)準(zhǔn)和人口分佈級(jí)別專案規(guī)模受影響範(fàn)圍屬於的功能區(qū)建設(shè)前後雜訊級(jí)的變化受影響的人口一級(jí)大、中型0類及0類以上有顯著增高（≥5-10dB）顯著增多二級(jí)大、中型1、2類有較明顯增高3-5dB增加較多三級(jí)中型3類及3類以上≥65dB增加很小≤3dB變化不大小型1、2類雜訊環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作基本要求一級(jí)：7條二級(jí)：5條三級(jí)：3條環(huán)境影響評(píng)價(jià)大綱——雜訊部分環(huán)境雜訊評(píng)價(jià)量雜訊環(huán)境影響的評(píng)價(jià)範(fàn)圍

——根據(jù)評(píng)價(jià)工作等級(jí)確定環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)

——雜訊專題報(bào)告編寫提綱雜訊預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)資料（1）聲源資料發(fā)聲持續(xù)時(shí)間，空間位置，作用時(shí)間段，雜訊級(jí)等類比法測(cè)量（一級(jí)），引用已有的數(shù)據(jù)（2）影響聲波傳播的各種參量氣象因素、遮擋物、地面覆蓋等預(yù)測(cè)範(fàn)圍大於等於評(píng)價(jià)等級(jí)要求預(yù)測(cè)點(diǎn)佈置所有的環(huán)境雜訊現(xiàn)狀測(cè)量點(diǎn)網(wǎng)格法確定雜訊傳播聲級(jí)衰減計(jì)算

聲源都假設(shè)為點(diǎn)聲源（聲波波長(zhǎng)比聲源尺寸大的多或預(yù)測(cè)點(diǎn)離開(kāi)聲源的距離比聲源本身尺寸大的多時(shí)）或線聲源（許多點(diǎn)聲源連續(xù)分佈在一條直線上時(shí)）（1）幾何發(fā)散衰減

點(diǎn)聲源：L（r）=L（r0）-20lg（r/r0）LI=LW-10lgS=LW-10lg(4πr2)

=LW-20lgr-11

LI=LW-10lgS=LW-10lg(2πr2)

=LW-20lgr-8

半空間全空間無(wú)限長(zhǎng)線聲源：

L（r）=L（r0）-10lg（r/r0）有限長(zhǎng)線聲源：l01/2l01/2l0ror>l0且r0>l0時(shí)L（r）=L（r0）-20lg（r/r0）r<l0/3且r0<l0/3時(shí)L（r）=L（r0）-10lg（r/r0）（2）遮擋物引起的衰減（3）空氣吸收引起的衰減（4）附加衰減2、公路雜訊預(yù)測(cè)Leq(h)i第i類車的小時(shí)等效聲級(jí)，dB(L0)Ei第i類車的參考能量平均輻射聲級(jí)，dBNi在指定時(shí)間內(nèi)通過(guò)某預(yù)測(cè)點(diǎn)的第i類車流量，輛/hD0

測(cè)量車輛輻射聲級(jí)的參考位置距離，D0＝15mD從車道中心到預(yù)測(cè)點(diǎn)的垂直距離，m，必須大於15mSi第i類車的平均車速，km/hT計(jì)算等效聲級(jí)的時(shí)間，ha地面覆蓋係數(shù)，取決於地面條件，a＝0(硬)或a＝0.5Φα

代表有限長(zhǎng)路段的修正函數(shù)，其中ψ1

、ψ2

為預(yù)測(cè)點(diǎn)到有限長(zhǎng)路段兩端的張角

-π/2≤ψ≤π/2?S由遮擋物引起的衰減量，dB

ψ1ψ1三類車總車流等效聲級(jí)為3、鐵路雜訊預(yù)測(cè)4、機(jī)場(chǎng)飛機(jī)雜訊預(yù)測(cè)5、工業(yè)雜訊預(yù)測(cè)1、雜訊控制基本原理與原則第六章雜訊控制技術(shù)概述聲源傳播途徑接收器在聲源處抑制雜訊在聲傳播途徑中控制：隔聲、吸聲、消聲、阻尼減振等接收器的保護(hù)2、雜訊控制的一般原則科學(xué)性、技術(shù)的先進(jìn)性（不能影響原有設(shè)備的技術(shù)性能）、經(jīng)濟(jì)性、3、雜訊控制的基本程式雜訊源測(cè)量和分析傳播途徑調(diào)查和分析受影響區(qū)域調(diào)查降噪量確定制定控制方案設(shè)計(jì)施工工程評(píng)價(jià)聲源分佈,頻率特性,時(shí)間特性聲源分佈,頻率特性,時(shí)間特性聲源分佈,頻率特性,時(shí)間特性聲源分佈,頻率特性,時(shí)間特性聲源分佈,頻率特性,時(shí)間特性聲源分佈,頻率特性,時(shí)間特性4、雜訊源分析機(jī)械雜訊：摩擦力、撞擊力、非平衡力等使機(jī)械部件和殼體產(chǎn)生振動(dòng)空氣動(dòng)力性雜訊：氣體流動(dòng)過(guò)程中的相互作用或者氣流和固體介質(zhì)之間的相互作用電磁雜訊：電磁場(chǎng)交替變化引起的機(jī)械部件或空間容積振動(dòng)5、城市環(huán)境雜訊控制（1）雜訊源分類：工業(yè)生產(chǎn)雜訊、建築施工雜訊、交通運(yùn)輸雜訊、社會(huì)生活雜訊（2）城市規(guī)劃與雜訊控制（3）雜訊管理：1997年3月1日《環(huán)境雜訊污染防治法》（4）城市綠地降噪第七章吸聲和室內(nèi)聲場(chǎng)

吸聲是雜訊污染控制的一種重要手段；在雜訊污染控制工程設(shè)計(jì)中，常利用吸聲材料吸收聲能量來(lái)降低室內(nèi)雜訊。室內(nèi)雜訊的來(lái)源：通過(guò)空氣傳來(lái)的直達(dá)聲室內(nèi)各牆壁面反射回來(lái)的混響聲室內(nèi)混響聲對(duì)環(huán)境的影響：混響使室內(nèi)雜訊級(jí)增加，如一列火車進(jìn)入隧道以後的雜訊級(jí)比行駛在空曠的野外可高出5-10dB;混響對(duì)聽(tīng)覺(jué)的干擾；一、吸聲材料多孔性吸聲材料（針對(duì)高頻雜訊控制）材料特徵：內(nèi)部有許多小孔，並與材料表面相通，具有通氣性。吸聲機(jī)理：聲波投射到多孔材料表面時(shí)，部分投入的聲波與纖維或顆粒表面產(chǎn)生內(nèi)摩擦（摩擦力來(lái)自空氣的壓縮、膨脹），部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能，從而使聲音的能量減小。多孔性吸聲材料分類：無(wú)機(jī)纖維（如玻璃棉、巖棉等）有機(jī)纖維（如植物纖維、木質(zhì)纖維等）泡沫材料（如泡沫塑料、泡沫混凝土等）吸聲建築材料（如微孔吸聲磚）共振吸聲結(jié)構(gòu)（針對(duì)低頻雜訊控制）材料特徵：薄膜或薄板表面穿孔吸聲機(jī)理：應(yīng)用共振原理

1）聲音與薄板（薄膜）固有頻率產(chǎn)生共振

2）聲音與板後空腔氣室空氣產(chǎn)生共振共振吸聲結(jié)構(gòu)的分類微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)（小於1mm微孔）穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)（共振腔結(jié)構(gòu)）薄板或薄膜吸聲結(jié)構(gòu)（材料本身產(chǎn)生共振）二、吸聲特性的描述1）吸聲係數(shù)：a代替τI當(dāng)a＝0時(shí)，無(wú)吸聲當(dāng)a＝1時(shí)，完全吸收，無(wú)聲能反射1）吸聲係數(shù)a是頻率的函數(shù)，為研究問(wèn)題方便，常用中心頻率為125，250，500，1000，2000，4000Hz的吸聲係數(shù)的平均值，稱為平均吸聲係數(shù)2）吸聲量：A：材料的總吸聲量Si：材料i的吸聲表面積(m2)可推知，吸聲量A的單位是m22）駐波管法基於振幅合成,產(chǎn)生駐波時(shí):駐波比n波腹：波節(jié)：三、吸聲係數(shù)的測(cè)量1)混響室法（第四節(jié)中詳細(xì)講）聲強(qiáng)係數(shù)與聲壓係數(shù)之間為平方關(guān)係，即：由於a代替τI得到：比較兩種吸聲測(cè)量方法可知：基於聲音傳播方向的無(wú)規(guī)則性，混響室法測(cè)得的吸聲係數(shù)更接近材料的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境；但測(cè)定吸聲係數(shù)較困難，兩種方法測(cè)定的吸聲係數(shù)可以進(jìn)行換算（書(shū)中121頁(yè)，表7-1）。第二節(jié)多孔材料的吸聲機(jī)理和影響吸聲性能的因素一、吸聲機(jī)理由於

當(dāng)Zsm（材料聲阻抗率）與ρc相等時(shí)，a＝1，說(shuō)明材料將聲音完全吸收，但在實(shí)際應(yīng)用中不可能。理想吸聲材料要求其聲阻抗率接近於空氣的特性阻抗率。壓縮、膨脹、摩擦、產(chǎn)熱降低聲音能量二、影響吸聲性能的因素材料的厚度材料的密度材料層於剛性面間的空氣層護(hù)面層（多應(yīng)用於多孔疏鬆材料）空間吸聲體（室內(nèi)懸掛吸聲體）A：材料厚度多孔材料對(duì)高頻率聲音吸聲效果明顯，即在高頻區(qū)吸聲係數(shù)較大；多孔材料對(duì)低頻率聲音吸聲效果差，即在低頻區(qū)吸聲係數(shù)較小；隨著材料厚度的增加，吸聲最佳頻率向低頻方向移動(dòng)；厚度每增加1倍，最大吸收頻率向低頻方向移動(dòng)一個(gè)倍頻程；材料厚度（最佳吸收頻率下的波長(zhǎng)）當(dāng)聲音頻率大於500Hz時(shí)，吸聲係數(shù)與厚度無(wú)關(guān)。B：材料密度（容重）隨著材料密度的增大，最大吸收係數(shù)amax向低頻方向移動(dòng).C：空氣層即：材料層與剛性面間的空氣層；當(dāng)空氣層厚度d=1/4λ時(shí)，吸聲係數(shù)a最大；對(duì)於低頻率聲音來(lái)說(shuō)，λ較大，空氣層厚度也要加大，在工程上增加空氣層厚度不太合適(對(duì)於房頂可適當(dāng)增加空氣層的厚度)，一般5-10cm。D：護(hù)面層多孔材料疏鬆，無(wú)法固定，不美觀，需表面覆蓋護(hù)面層，如護(hù)面穿孔板，織物或網(wǎng)紗等；穿孔率（P），即穿孔總面積與未穿孔總面積的比值，穿孔率越大，對(duì)中高頻率聲音吸收效果越好，穿孔率越小，對(duì)低頻吸收效果越好。穿孔率的計(jì)算：1）當(dāng)圓孔為正方形排列時(shí)2）當(dāng)孔為等邊三角形排列時(shí)3）當(dāng)孔為平行狹縫時(shí)穿孔率計(jì)算：E：空間吸聲體即：將吸聲體懸掛在室內(nèi)對(duì)聲音進(jìn)行多方位吸收；吸聲體投影面積與懸掛平面投影面積的比值約等於40％時(shí)，對(duì)聲音的吸聲效率最高；該法節(jié)省吸聲材料，對(duì)工廠、企業(yè)的吸聲降噪比較適用。第二節(jié)共振吸聲結(jié)構(gòu)分類與吸聲原理一、共振吸聲結(jié)構(gòu)分類薄板或薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)單空腔共振吸聲體穿孔薄板共振吸聲體1）薄板（膜）共振吸聲結(jié)構(gòu)基於空氣的體積彈性量為ρc2

假設(shè)空腔厚為L(zhǎng)，則彈性係數(shù)根據(jù)彈簧振子共振頻率代入得到：其中：M：薄板面密度,Kg/m2L:空腔厚度，cmf:Hzρ:空氣密度薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用範(fàn)圍：薄膜吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率通常在200-1000Hz範(fàn)圍，最大吸聲係數(shù)約為0.3-0.4，一般作為中頻範(fàn)圍的吸聲材料。當(dāng)薄板固定在剛性面骨架上時(shí)，薄板和板後的封閉空氣層，也構(gòu)成振動(dòng)系統(tǒng)，其共振頻率按書(shū)中P.128－7-8公式計(jì)算，其中K與板的彈性、骨架構(gòu)造、安裝情況有關(guān)。2）單腔共振吸聲體共振吸收頻率：其中：

S：孔面積，m2V：空腔體積，m3t：孔深度，mδ：孔口修正量，mt+δ為有效頸長(zhǎng)，對(duì)於直徑為d的圓孔，δ＝πd/43）穿孔薄板共振吸聲體（多腔共振吸聲體）假設(shè)：S：每各孔面積,m2A：共振單元薄板面積,m2D：空氣層厚度，m則穿孔率P＝S/A，每個(gè)共振腔體積V＝AD

其共振頻率為第三節(jié)室內(nèi)聲場(chǎng)和吸聲降噪一、聲場(chǎng)的分類直達(dá)聲場(chǎng)：從聲源直接到達(dá)接受點(diǎn)的直達(dá)聲形成的聲場(chǎng)?；祉懧晥?chǎng)：經(jīng)過(guò)房間面壁一次和多次反射後到達(dá)接受點(diǎn)的反射聲形成的聲場(chǎng)。擴(kuò)散聲場(chǎng)：房間內(nèi)聲能密度處處相同，而且在任一受聲點(diǎn)上，聲波在各個(gè)傳播方向作無(wú)規(guī)則分佈的聲場(chǎng)。（擴(kuò)散聲場(chǎng)包含直達(dá)聲場(chǎng)和混響聲場(chǎng)，是由兩聲場(chǎng)疊加形成）二、擴(kuò)散聲場(chǎng)的聲能密度和聲壓級(jí)1、直達(dá)聲場(chǎng)對(duì)於點(diǎn)聲源，直達(dá)聲的聲強(qiáng)為：因?yàn)椋核裕核灾边_(dá)聲聲能密度：又由於：所以直達(dá)聲聲壓級(jí)為：2、混響聲場(chǎng)自由程：在室內(nèi)聲場(chǎng)中，聲波每相鄰兩次反射所經(jīng)過(guò)的路程。平均自由程：聲波經(jīng)過(guò)相鄰兩次反射距離的平均值（d）。由理論和實(shí)驗(yàn)均證實(shí)不論空間形狀如何，均有：其中：V為房間體積，S為房間總表面積。設(shè)聲音在1秒鐘內(nèi)傳播的距離為c米，則1秒鐘內(nèi)的平均反射次數(shù)為：設(shè)聲源單位時(shí)間發(fā)出的聲功率為W，則當(dāng)聲波被房間壁面部分吸收後剩餘的聲能量為:設(shè)混響聲平均聲能密度為，則單位時(shí)間被吸收的聲能量為：亦即：聲源提供的混響聲能量。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)聲源貢獻(xiàn)的混響聲能與被吸收的混響聲能相等時(shí)，體系達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即：所以，室內(nèi)混響聲場(chǎng)平均聲能密度為：設(shè)：R：房間常數(shù)，m2則混響聲場(chǎng)平均聲能密度為：又由於直達(dá)聲聲能平均密度為：

當(dāng)室內(nèi)存在混響時(shí)，室內(nèi)某點(diǎn)的平均聲能密度應(yīng)等於直達(dá)聲和混響聲能密度之和，即：3）總聲場(chǎng)把直達(dá)聲場(chǎng)和混響聲場(chǎng)疊加形成總聲場(chǎng)。又因?yàn)槁暷苊芏扰c有效聲壓是平方正比關(guān)係，即：則：所以混響聲壓級(jí)為：

從混響聲壓級(jí)公式可看出：公式中第一項(xiàng)Lw為直達(dá)聲，第二項(xiàng)為混響聲。當(dāng)時(shí)，即r很小，聲場(chǎng)以直達(dá)聲為主；當(dāng)時(shí)，即r很大，聲場(chǎng)以混響聲為主；當(dāng)時(shí)，直達(dá)聲聲能密度與混響聲聲能密度相等，這時(shí)r稱為臨界半徑，即：當(dāng)Q＝1時(shí)的臨界半徑又稱為混響半徑。當(dāng)接受點(diǎn)與聲源距離大於臨界半徑時(shí)，即混響聲占主導(dǎo)地位，則吸聲降噪處理效果明顯；當(dāng)接受點(diǎn)與聲源距離小於臨界半徑時(shí)，即直達(dá)聲占主導(dǎo)地位，則吸聲降噪處理效果不明顯。三、室內(nèi)聲音的衰減和混響半徑混響聲：由於室內(nèi)存在混響，聲音發(fā)出後，不會(huì)立即消失，要持續(xù)一段時(shí)間，這一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)的聲音成為“混響聲”。

當(dāng)聲音經(jīng)過(guò)第1次反射後，平均聲能密度降低為：

當(dāng)聲音經(jīng)過(guò)第2次反射後，平均聲能密度降低為：

當(dāng)聲音經(jīng)過(guò)第n次反射後，平均聲能密度降低為：由於在t秒內(nèi)總反射次數(shù)為：則t秒後的平均聲能密度為：

又由於聲能密度與有效聲壓是平方正比關(guān)係，所以有：

當(dāng)聲能密度衰減到原來(lái)的百萬(wàn)分之一時(shí)所需要的時(shí)間，即聲壓級(jí)衰減60dB所需要的時(shí)間，稱為混響時(shí)間所以有：

當(dāng)聲音為高頻區(qū)聲音，聲音傳播過(guò)程中空氣吸聲不能不考慮，t秒內(nèi)傳播距離為ct，經(jīng)空氣吸收後聲能密度降為原來(lái)的e-mct，其中m為聲音衰減常數(shù)，單位為m-1（即書(shū)中第140頁(yè)，7-43公式），則t秒後平均聲能密度衰減為：則：1）當(dāng)聲音頻率低於2000Hz時(shí)，m可忽略，也即：2）當(dāng)聲音頻率低於2000Hz，且平均吸聲係數(shù)小於0.2時(shí)，有：此時(shí)混響時(shí)間為：無(wú)吸聲材料時(shí)：有吸聲材料時(shí)：由於：所以：混響室法測(cè)吸聲係數(shù)四、吸聲降噪量設(shè)吸聲前的聲壓級(jí)為：吸聲後的聲壓級(jí)為：則：當(dāng)某接受點(diǎn)遠(yuǎn)離聲源時(shí)，即：則：一般情況下，平均吸聲係數(shù)都比1小得多，所以有：

由於平均吸聲係數(shù)通常是按實(shí)測(cè)混響時(shí)間T60得到，如果T1和T2分別為吸聲前後的混響時(shí)間，則：

一般地面和壁面（牆面）平均吸聲係數(shù)為0.03左右，吸聲處理後平均吸聲係數(shù)約為0.3左右，則聲壓級(jí)衰減10dB左右。一般吸聲處理降噪10-12dB，如果平均吸聲係數(shù)要求0.5以上，則降噪處理所需要的成本增加。第四節(jié)室內(nèi)簡(jiǎn)正方式理想聲場(chǎng)是完全擴(kuò)散聲場(chǎng)；實(shí)際聲場(chǎng)是不完全擴(kuò)散聲場(chǎng)，而是由室內(nèi)各壁面反射聲形成的駐波聲場(chǎng)；只有當(dāng)房間體積很大和聲波頻率很高時(shí)，才能達(dá)到近似的擴(kuò)散聲場(chǎng)。房間是一個(gè)複雜的多自由度振動(dòng)系統(tǒng)，任一振動(dòng)狀態(tài)都是由單個(gè)振動(dòng)以一定的組合疊加而成，每個(gè)獨(dú)立的振動(dòng)稱簡(jiǎn)正振動(dòng)，相應(yīng)的振動(dòng)頻率叫簡(jiǎn)正頻率；在連續(xù)介質(zhì)中，簡(jiǎn)正振動(dòng)實(shí)際是一種駐波，也稱簡(jiǎn)正波，其變化情況與邊界條件有關(guān)。1）聲波的一維空間簡(jiǎn)振（聲波沿軸相方向傳播）入射簡(jiǎn)諧振動(dòng)聲波：反射簡(jiǎn)諧振動(dòng)聲波：兩列聲波進(jìn)行合成（疊加），其合成聲波：其中：合成波振幅為Pcoskx，P＝2PiA：當(dāng)（nx=0,1,2,3……..）時(shí)，振幅有最大值（即波腹），此時(shí)有：B：當(dāng)（nx=0,1,2,3……..）時(shí)，振幅有最小值（即波節(jié)），此時(shí)有：

由於這兩列波頻率相同，所以它們之間的相位差為：設(shè)x2-x1=Lx，則：所以：當(dāng)體系滿足時(shí)，形成駐波。對(duì)應(yīng)的共振頻率為：

即在一維空間（一個(gè)頻率的聲波），每個(gè)n對(duì)應(yīng)一個(gè)簡(jiǎn)振頻率，共有n個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)方式。2）聲波的二維空間簡(jiǎn)振（聲波沿х-у平面切向傳播）類似地可導(dǎo)出兩平面聲波在兩維空間疊加後聲壓方程為：該方程形成駐波條件為：由於：所以：其中：nx=0,1,2,3……nny=0,1,2,3……n

即在二維空間，每個(gè)nx和ny對(duì)應(yīng)一個(gè)簡(jiǎn)振頻率，共有nx×ny個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)方式。3）聲波的三維空間簡(jiǎn)振（斜向波）同樣類推，有：則簡(jiǎn)振方式個(gè)數(shù):其中：Lx、Ly、Lz分別為房間長(zhǎng)、寬和高（m）

V＝Lx·Ly·Lz（即房間體積）

S＝2（Lx·Ly＋Ly·Lz＋Lx·Lz）（即房間總表面積）

L＝4（Lx＋Ly＋Lz）(即房間各邊長(zhǎng)總和)

從上式可看出頻率越高，N增加得越快，簡(jiǎn)振頻率越加密集，N越多，越接近擴(kuò)散聲場(chǎng)。

將上式取微分，可得到一定頻帶△f

的簡(jiǎn)正頻率數(shù)，即：本節(jié)作業(yè)：P.145，7～10題預(yù)習(xí)第八章（隔聲技術(shù)）內(nèi)容；下星期一（11月17日）交作業(yè)，過(guò)時(shí)不侯！第八章隔聲技術(shù)128一、聲波透過(guò)單層勻質(zhì)構(gòu)件的傳播二、雙層隔牆三、門窗和孔隙對(duì)牆體隔聲的影響四、隔聲間的降噪量五、隔聲罩的降噪量主要內(nèi)容：1291、透射係數(shù)2、隔聲量：入射聲功率級(jí)與透射聲功率級(jí)之差，也稱傳聲損失。單位dB，同一隔聲結(jié)構(gòu)，不同的頻率具有不同的隔聲量。常用隔聲評(píng)價(jià)量1303、平均隔聲量：在工程應(yīng)用中，通常把中心頻率為125至4000Hz的6個(gè)倍頻程或100至3150Hz的16個(gè)1/3倍頻程的隔聲量作算術(shù)平均。4、插入損失：吸聲、隔聲結(jié)構(gòu)設(shè)置前後的聲功率級(jí)的差(IL)。131一、聲波透過(guò)單層勻質(zhì)構(gòu)件的傳播入射聲波和質(zhì)點(diǎn)速度方程分別為：空氣反射聲波和質(zhì)點(diǎn)速度方程分別為：132在固體媒質(zhì)Ⅱ中的透射波及反射波的聲壓和質(zhì)點(diǎn)速度分別為：133聲波透過(guò)隔層後在另一側(cè)的聲壓和質(zhì)點(diǎn)速度為：由x=0處介面上的聲壓連續(xù)和法向質(zhì)點(diǎn)速度連續(xù)條件可得到：134由x=D處的聲壓連續(xù)和法向質(zhì)點(diǎn)速度連續(xù)條件得：將以上4個(gè)等式聯(lián)立求解，得到：135如果D《λ，即k2D《1，則sink2D≈k2D，cosk2D≈1，有由於p1c1《p2c2，上式可簡(jiǎn)化為：令M＝p2D為固體媒質(zhì)的面密度，公斤/米2，則有：136所以該固體媒質(zhì)的隔聲量為：

這即是隔聲中常用的“品質(zhì)定律”。公式表明：隔聲量與牆體品質(zhì)和聲音頻率有關(guān)。

實(shí)際工程中，需要估算單層牆對(duì)各頻率的平均隔聲量，在入射頻率100-3200Hz範(fàn)圍內(nèi)求平均，用平均隔聲量表示，則：M≤200kg/m2M＞200kg/m2137吻合效應(yīng)：由於構(gòu)件本身具有一定的彈性，當(dāng)聲波以某一角度入射到構(gòu)件上時(shí)，將激起構(gòu)件的彎曲振動(dòng)，當(dāng)一定頻率的聲波以某一角度投射到構(gòu)件上正好與其所激發(fā)的構(gòu)件的彎曲振動(dòng)產(chǎn)生吻合時(shí)，構(gòu)件的彎曲振動(dòng)及向另一面的聲輻射都達(dá)到極大，相應(yīng)隔聲量為極小，這一現(xiàn)象稱為“吻合效應(yīng)”，相應(yīng)的頻率為“吻合頻率”。

如果一聲波以一定角度θ投射到構(gòu)件上時(shí)，若發(fā)生吻合效應(yīng)，則有：1）當(dāng)入射波頻率高於λb對(duì)應(yīng)的頻率時(shí)，均有其相應(yīng)的吻合角度產(chǎn)生吻合效應(yīng)；2）當(dāng)入射波頻率低於λb對(duì)應(yīng)的頻率時(shí)，即相應(yīng)的波長(zhǎng)λ大於自由彎曲波長(zhǎng)λb時(shí)，由於sinθ值不可能大於1，便不會(huì)產(chǎn)生吻合效應(yīng)。λb為薄板自由彎曲波長(zhǎng)138

固體隔牆中彎曲波的波長(zhǎng)由固體本身的彈性性質(zhì)所決定，引起吻合效應(yīng)的條件由聲波的頻率與入射角決定。

產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率和吻合效應(yīng)的臨界頻率（sinθ＝1時(shí)）的計(jì)算見(jiàn)書(shū)中P.152，公式8-17和8-18。

單層牆的隔聲性能與入射波的頻率有關(guān)，其頻率特性取決於隔聲牆本身的單位面積的品質(zhì)、剛度、材料的內(nèi)阻尼以及牆的邊界條件等因素。見(jiàn)書(shū)中圖8-5。勁度控制、阻尼控制、品質(zhì)控制、吻合控制139

品質(zhì)控制區(qū)是隔聲研究的重要區(qū)域。在這一區(qū)域，構(gòu)件面密度越大，其慣性阻力也越大，也就不易振動(dòng)，所以隔聲量也越大。通常把隔聲量隨品質(zhì)增大而遞增的規(guī)律，稱為隔聲的“品質(zhì)定律”。140二、雙層隔牆1、隔聲原理

雙層間的空氣層可看作與兩板相連的彈簧，當(dāng)聲波入射到第一層牆透射到空氣層時(shí)，空氣的彈性形變具有減振作用，傳遞到第二層牆的振動(dòng)減弱，從而提高牆體的總隔聲量。其隔聲量等於兩單層牆的隔聲量之和，再加上空氣層的隔聲量。

對(duì)於單層牆的隔聲計(jì)算已很複雜，雙層牆的隔聲計(jì)算就更麻煩了，要有九個(gè)聲壓方程，由四個(gè)邊界條件得到八個(gè)方程組。為討論問(wèn)題方便，只討論兩層薄牆的透射，即假定入射聲波的波長(zhǎng)比每層牆都大的多，聲波入射時(shí)就象活塞一樣做整體運(yùn)動(dòng)，牆的兩個(gè)面上的振動(dòng)速度一樣。141由於忽略了牆本身的厚度，所以牆兩邊邊界處的媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)與牆體具有相同的振動(dòng)速度，即當(dāng)x=0時(shí)，有：由複變函數(shù)理論，可知：所以聲波運(yùn)動(dòng)方程可寫成：142將u1代入上式方程得到：同樣，對(duì)於x=D處的第二牆，其速度及運(yùn)動(dòng)方程分別為：143將x=0和x=D分別代入上述方程，經(jīng)過(guò)複雜運(yùn)算，即可解出入射聲壓與透射聲壓幅值之比（公式1）所以雙層牆的傳聲損失為：144當(dāng)入射聲波頻率很低時(shí)，即：則：145

當(dāng)公式中虛數(shù)項(xiàng)為0時(shí)，即入射聲波與透射聲波同相時(shí)，傳聲損失最小，此時(shí)雙層牆發(fā)生共振，共振頻率近似為：頻率比f(wàn)0稍高時(shí)，傳聲損失公式可改成：當(dāng)頻率更高時(shí)，公式不能成立。146當(dāng)頻率提高使空氣層厚度大於空氣層中聲波半波長(zhǎng)時(shí)，即傳聲損失要考慮空氣和壁面的吸聲，高頻的傳聲損失由理論推出近似為：其中：Sw為隔牆面積，S為兩隔牆的總面積。雙層隔牆的實(shí)際估算見(jiàn)P157，公式8-28和8-29。147堅(jiān)實(shí)薄板護(hù)面層阻尼材料吸聲材料多層複合隔聲結(jié)構(gòu)148三、門窗和孔隙對(duì)牆體隔聲的影響

隔聲量由聲能透射係數(shù)決定，組合件的隔聲量由組合件的平均聲能透射係數(shù)決定。組合件的平均透射係數(shù)為：例如：在一垛總面積為22米2的磚牆上有一扇2米2的普通木門，對(duì)中心頻率為1000Hz的倍頻帶聲能，其透射係數(shù)分別為10-5和10-2，即隔聲量分別為50dB和20dB。此時(shí)組合牆的平均透射係數(shù)為：149因此，組合牆的總平均隔聲量為：

(dB)四、隔聲間的降噪量（牆壁有吸聲性能的情況下）其中，A為隔聲間內(nèi)表面的總吸聲量，

S為隔聲間內(nèi)表面的總面積，為隔聲間的平均隔聲量。150例：某隔聲間對(duì)雜訊源一側(cè)用一堵22m2的隔聲牆相隔，該的傳聲損失為50dB，在牆上開(kāi)一個(gè)面積為2m2的門，該門的傳聲損失為20dB，又開(kāi)了一個(gè)面積為4m2的窗戶，該窗戶的傳聲損失為30dB。求開(kāi)了門窗之後使?fàn)濗w的隔聲量下降了多少？解：由傳聲損失可知，牆、門和窗的透射係數(shù)分別為10-5、10-2和10-3，所以隔聲牆組合體的平均透射係數(shù)為：則組合體的隔聲量比原牆的隔聲量下降為：151五、隔聲罩的降噪量由於插入損失的運(yùn)算式為：152例：用2mm厚的鋼板做一隔聲罩。已知鋼板的傳聲損失為29dB，鋼板的平均吸聲係數(shù)為0.01。由於隔聲效果不理想而進(jìn)行了改進(jìn)，在隔聲罩內(nèi)作了吸聲處理，使平均吸聲係數(shù)提高到0.6。求改進(jìn)後的隔聲罩的實(shí)際隔聲值提高了多少？解：罩內(nèi)未做吸聲處理時(shí)，根據(jù)公式：罩內(nèi)做吸聲處理後，則：所以，改進(jìn)後隔聲罩的實(shí)際隔聲量比改進(jìn)前提高的dB數(shù)為：153本章作業(yè)：P.169，3～8題預(yù)習(xí)作業(yè)：第九章消聲器第九章消聲器

消聲器是消減氣流雜訊的裝置，把它接在管道中或進(jìn)、排氣口上，能讓氣流通過(guò)，對(duì)雜訊具有一定的消減作用。第一節(jié)消聲器的分類、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)程式對(duì)一個(gè)好的消聲器要有五個(gè)方面的基本要求：1）在消聲性能上的要求。要求具有較高的消聲值和較寬的消聲頻率，也就是說(shuō)要在所需要的消聲頻率範(fàn)圍有足夠大的消聲量；2）空氣動(dòng)力性能上的要求。消聲器對(duì)氣流的阻力要小，安裝消聲器後所增加的阻力損失要控制在實(shí)際容許的範(fàn)圍內(nèi)；3）機(jī)械結(jié)構(gòu)性能上的要求。消聲的體積要小，重量要輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便於加工，安裝和維修4）外形和裝飾上的要求。符合實(shí)際安裝空間的需要，美觀大方，表面裝飾與設(shè)備相協(xié)調(diào)5）價(jià)格費(fèi)用要求。價(jià)格便宜，使用壽命長(zhǎng)。二、消聲器的聲學(xué)性能評(píng)價(jià)量1）插入損失（LIL）即系統(tǒng)中插入消聲器前後在系統(tǒng)外某點(diǎn)測(cè)得的聲功率之差。2）傳聲損失（TL）即消聲器進(jìn)出口端聲功率級(jí)之差。3）減噪量（LNR）即消聲器進(jìn)出口端測(cè)得的平均聲壓級(jí)之差。4）衰減量（LA）即消聲器內(nèi)部?jī)牲c(diǎn)間的聲壓級(jí)的差值，通常用消聲器的單位長(zhǎng)度的衰減量（dB/m）來(lái)表徵消聲器內(nèi)聲傳播特性。一、消聲器的分類與適用範(fàn)圍1）阻性消聲器（如P.177圖9-1）：包括的形式：直管式、片式、折板式、聲流式、蜂窩式、彎頭式等。消聲的頻率特性：具有中、高頻消聲性能。適用範(fàn)圍：消除風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣雜訊（即氣體流速不大的情況）。消聲原理：利用吸聲材料消聲。把吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁或按一定的方式在管道中排列起來(lái)，就構(gòu)成了阻性消聲器，與電學(xué)類比，吸聲材料就相當(dāng)於電阻，故稱阻性消聲器。2）抗性消聲器包括的形式：擴(kuò)張室式（如P.181圖9-3）、共振腔式（如P.184圖9-7）、干涉型（如P.188圖9-10）。消聲的頻率特性：具有低、中頻消聲性能。適用範(fàn)圍：消除空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽車排氣雜訊（較高氣速的情況）。消聲原理：通過(guò)控制聲抗的大小來(lái)進(jìn)行消聲的。與阻性消聲器不同，它不使用吸聲材料而是在管道上接截面積突變的管段或旁接共振腔，利用聲阻抗的改變，使某些頻率的聲波在聲阻抗突變的介面發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，從而在消聲器的外測(cè)，達(dá)到了消聲的目的。3）阻抗複合式消聲器（如：P.190，圖9-12和P.191圖9-13）包括的形式：阻－擴(kuò)型、阻－共型、阻－擴(kuò)－共型等。消聲的頻率特性：具有低、中、高頻消聲性能。適用範(fàn)圍：消除鼓風(fēng)機(jī)、大型風(fēng)洞、試車臺(tái)雜訊。消聲原理：把阻性與抗性兩種消聲原理通過(guò)適當(dāng)結(jié)構(gòu)複合起來(lái)而構(gòu)成的?？啥ㄐ缘卣J(rèn)為阻性和抗性在同一頻帶的消聲值的疊加（並非簡(jiǎn)單的疊加關(guān)係）。4）微穿孔板消聲器包括的形式：?jiǎn)螌游⒋┛装?、雙層微穿孔板等。消聲的頻率特性：寬頻帶消聲性能。適用範(fàn)圍：適於高溫、潮濕有水、有油霧及特別清潔衛(wèi)生的場(chǎng)合。消聲原理：利用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)製成的消聲器。5）噴注耗散型消聲器（也稱擴(kuò)散式消聲器）包括的形式：小孔噴注型（如P.194圖9-15）、降壓擴(kuò)容型、多孔擴(kuò)散型（如P.195圖9-16）、引射摻冷型（如P.198圖9-19）。消聲的頻率特性：寬頻帶消聲性能。適用範(fàn)圍：消除壓力氣體排放雜訊，如鍋爐排氣、高爐放氣、化工廠工藝氣體放散。原理：不是在聲音發(fā)出後進(jìn)行消除，而是從發(fā)生機(jī)理上使干擾雜訊減小。噴注雜訊值頻率與噴口直徑成反比，如果噴口直徑變小，噴口輻射的雜訊能量將從低頻移向高頻，於是低頻雜訊被降低，而高頻雜訊反而升高，如果孔徑小到一定值時(shí)，噴注雜訊將移到人耳不敏感的頻率範(fàn)圍。6）噴霧消聲器（如P.197圖9-17）消聲的頻率特性：低頻消聲性能。適用範(fàn)圍：消除高溫蒸汽排放雜訊。7）電子消聲器（如P.189圖9-11）消聲的頻率特性：寬頻帶消聲性能。適用範(fàn)圍：用於低頻消聲的一種輔助。原理：噴淋水霧改變介質(zhì)的密度，即增加聲阻抗。原理：人為地產(chǎn)生一個(gè)幅值相同而相位相反的聲波，使兩列聲波在一定的空間區(qū)域相互干涉而抵消，達(dá)到降噪目的。三、消聲器的設(shè)計(jì)程式1）雜訊源的調(diào)查和特性分析（聲源解析、周圍自然環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境條件等）2）雜訊標(biāo)準(zhǔn)的確定（根據(jù)評(píng)價(jià)區(qū)周圍環(huán)境要求及國(guó)家相關(guān)聲環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和雜訊排放標(biāo)準(zhǔn)）3）消聲量的計(jì)算（根據(jù)管道截面，確定消聲器通道結(jié)構(gòu)；根據(jù)降噪要求，決定消聲器的長(zhǎng)度）4）選擇消聲器的類型（根據(jù)雜訊的頻譜，選定消聲器的種類）5）檢驗(yàn)（驗(yàn)算消聲頻率範(fàn)圍）第二節(jié)阻性消聲器一、阻性消聲器的聲衰減量其中：L－消聲器氣流通道斷面周長(zhǎng)，mS－消聲器的氣流通道截面積，m2

l－消聲器的有效長(zhǎng)度，mφ(a0)－與材料的吸聲係數(shù)有關(guān)的消聲係數(shù)H.J.賽賓經(jīng)驗(yàn)公式：降噪量與材料吸聲性能和周長(zhǎng)/截面比有關(guān)。理論計(jì)算公式：例1、選用同一種吸聲材料（平均吸聲係數(shù)為0.46）襯貼的消聲管道，管道有效長(zhǎng)度為2m，管道有效截面積1500cm2。當(dāng)截面形狀分別為圓形、正方形和1：5矩形時(shí)，試問(wèn)哪種截面形狀的聲音衰減量最大？哪種最??？解：由公式：因?yàn)楣艿赖挠行е睆綖椋簞t管道斷面有效周長(zhǎng)為：1）當(dāng)管道為圓形時(shí)2）當(dāng)管道截面為正方形時(shí)則管道斷面周長(zhǎng)為：所以，3）當(dāng)管道截面為1：5矩形時(shí)則管道斷面長(zhǎng)和寬分別為：則管道斷面周長(zhǎng)為：所以，因此，有：LA3＞LA2

＞LA1即：管道截面為矩形的聲音衰減量最大，截面為圓形管道聲音衰減量最小。二、高頻失效頻率（即消聲性能下降的頻率）基於高頻率聲音的方向性強(qiáng)，與管壁的吸聲材料接觸減少。其中：D－消聲通道截面平均邊長(zhǎng)（當(dāng)量直徑），m圓形管道為直徑；矩形管道為邊長(zhǎng)平均值，其他管道取面積的開(kāi)方值。當(dāng)頻率每增加一個(gè)倍頻帶，其消聲量約下降1/3，其經(jīng)驗(yàn)估算公式為：其中：R’－高於失效頻率的某倍頻帶的消聲量；

R－失效頻率處的消聲量（作為參考值）；

N－高於失效頻率的倍頻程頻帶數(shù)。三、氣流對(duì)阻性消聲器性能的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）氣流的存在改變了消聲器內(nèi)聲衰減規(guī)律（特別是高速氣流）2）氣流在消聲器內(nèi)產(chǎn)生一種附加雜訊，即氣流再生雜訊A：順流時(shí)（氣流與聲傳播方向一致），由於氣體流速在管道內(nèi)不均一，根據(jù)折射原理，聲波向管壁彎曲，促進(jìn)消聲降噪；B：逆流時(shí)（氣流與聲傳播方向相反），聲波向管道中心彎曲，導(dǎo)致聲波與吸聲材料接觸機(jī)會(huì)減少，不利於消聲降噪。

氣流經(jīng)過(guò)消聲器通道時(shí)，因局部阻力或摩擦阻力而產(chǎn)生湍流，相應(yīng)輻射一些雜訊；氣流激發(fā)消聲器構(gòu)件振動(dòng)而輻射雜訊。在直通管道消聲器內(nèi)氣流再生雜訊的估算公式為：其中：LA’－氣流再生雜訊

ν－消聲器內(nèi)氣流速度，m/s

一個(gè)消聲器具體應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，氣流究竟對(duì)它的性能影響有多大，需結(jié)合雜訊源強(qiáng)度、氣流速度大小以及消聲器結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行具體分析；

不同的結(jié)構(gòu)，氣流在管道中允許風(fēng)速不同。第三節(jié)抗性消聲器一、擴(kuò)張室消聲器（膨脹式消聲器）消聲原理：聲波在管道截面的突然擴(kuò)張（或收縮）造成通道內(nèi)聲阻抗突變，使聲波傳播方向發(fā)生改變，在管道內(nèi)發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，從而達(dá)到消聲的目的。單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的消聲量計(jì)算：其中：稱為抗性消聲器的擴(kuò)張比。二、共振腔消聲器1）消聲原理：該系統(tǒng)是共振吸聲結(jié)構(gòu)，管壁小孔中的空氣類似活塞，具有一定的聲品質(zhì)；密閉空腔類似空氣彈簧，具有一定的彈性，當(dāng)聲波傳到腔口時(shí)，在聲波的作用下，空氣柱產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)與腔口壁的摩擦使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散；同時(shí)由於聲阻抗的突變而使聲波發(fā)生反射和干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致聲能衰減；當(dāng)體系固有頻率與聲波頻率發(fā)生共振時(shí)，消耗的聲能最多，消失量最大。

實(shí)際工程中，一般單通道的截面直徑不應(yīng)超過(guò)250mm，如果流量較大時(shí)則需要多通道。共振腔最大幾何尺寸應(yīng)小於聲波波長(zhǎng)，孔心距應(yīng)大於孔徑的5倍。本章作業(yè)：P.201，第2，3，5，7題預(yù)習(xí)作業(yè)：第十章

第十章隔振技術(shù)與阻