从上式可知无规入射隔声量R 与频率f的关系为每倍频程约增加 的关系为每倍频程约增加5dB, 从上式可知无规入射隔声量 r与频率 的关系为每倍频程约增加 , 而垂直入射则为每倍频程增加6dB,表明无规入射时的隔声量随频 而垂直入射则为每倍频程增加 , 率增加的速率比正入射时的情况要慢些。 率增加的速率比正入射时的情况要慢些。 经验公式 Rr = 18 lg(mf ) − 44 R = 18 lg m 8 当m 100kg / m 2 单层隔声结构平均隔声量公式为 2
2 π K q12 q2 共振频率与板材的物理性质和几何尺寸 fr = 2 m a 2 b2 有关,周围固定矩形板材的共振频率为 式中,K为板材劲度;m为半的密度;a、b分别为矩形板两边的长度; q1、q2分别为任意正整数。
7.1.1 声波垂直入射时的隔声量 7.1.2 声波无规入射时的隔声量 7.1.3 单层介质的隔声频率特性
声透射系数τ 材料透射的声能与入射到材料上的总声能 声透射系数 :材料透射的声能与入射到材料上的总声能
影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面:其一, 影响隔声结构性能的因素主要包括三个方面:其一,是隔声材料的品 种、密度、弹性和阻尼等因素;一般来讲,材料的面密度越大,隔声 密度、弹性和阻尼等因素;一般来讲,材料的面密度越大, 量就越大, 量就越大,另外增加材料的阻尼可以有效地抑制结构共振和吻合效应 引起的隔声量的降低。其二,是构件的几何尺寸以及安装条星空体育官方入口 星空体育官网件(包括 引起的隔声量的降低。其二,是构件的几何尺寸以及安装条件 包括 密封状况)。其三是噪声源的频率特性、 密封状况 。其三是噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角 对于给定隔声构件来讲,隔声量与声波频率密切相关,一般来讲, 度。对于给定隔声构件来讲,隔声量与声波频率密切相关,一般来讲, 低频时隔声性能较差,高频时隔声性能较好。隔声降噪的目的就是要 低频时隔声性能较差,高频时隔声性能较好。隔声降噪的目的就是要 根据噪声源的频谱特性设计适合于降低该噪声源的隔声结构。 根据噪声源的频谱特性设计适合于降低该噪声源的隔声结构。
角入射, 以θ角入射,利用边界条件可得,斜入射透声系数为 角入射 利用边界条件可得,
式中, 为板的面密度, 式中,m=ρD为板的面密度,其单位为 为板的面密度 其单位为kg·m-2。 固体媒质的隔声量公式又称为质量公式, 固体媒质的隔声量公式又称为质量公式,公式表明隔声 量与墙体质量和声音频率有关。 量与墙体质量和声音频率有关。 对实际的隔板, 对实际的隔板,均满足 2ωm 1 ρc 则有: 则有:
若以某一角度入射,在板上的投影刚好等于板的固有弯曲波波长,即空 气中的声波在板上的投影与板的弯曲波吻合,亦即 λB = λ / sinθ ,这时声 波激发板材固有振动,由于弯曲劲度效应,使板材的隔声量大大下降, 这种现象叫吻合效应。 发生吻合效应时,声能将大量透过构件,使隔声出现低谷,隔声不能再 遵循质量定律。能产生吻合效应的最低入射频率称为“临界吻合频率”, 简称临界频率,常用符号fc表示。
用构件将噪声源和接收者分开, 用构件将噪声源和接收者分开,使声能在传播途径中受到 阻挡,从而降低或消除噪声传递的措施,称为隔声。 阻挡,从而降低或消除噪声传递的措施,称为隔声。 这些措施包括设置隔声墙 隔声罩、隔声幕和隔声屏障等 隔声墙、 这些措施包括设置隔声墙、隔声罩、隔声幕和隔声屏障等。 如果措施得当,就能够降低噪声级20~ 分贝 分贝。 如果措施得当,就能够降低噪声级 ~50分贝。
隔声量R 或 入射声功率级与透射声功率级之差, 隔声量 (或TL):入射声功率级与透射声功率级之差, 入射声功率级与透射声功率级之差
也称透射损失或传声损失,单位 。同一隔声结构, 也称透射损失或传声损失,单位dB。同一隔声结构,不 同的频率具有不同的隔声量。 同的频率具有不同的隔声量。R = 10 lg I i = 20 lg Pi = 10 lg 1
在工程应用中,通常把中心频率为125 125至 平均隔声量:在工程应用中,通常把中心频率为125至 4000Hz的 个倍频程或100至3150Hz的16个1/3倍频程的隔 4000Hz的6个倍频程或100至3150Hz的16个1/3倍频程的隔 100 声量作算术平均。 声量作算术平均。 插入损失(IL) :吸声、隔声结构设置前后的声功率级的 吸声、 插入损失 吸声 差。 IL = L − L
由上述方程组,可求得透射声压与入射声压之比 由上述方程组,可求得透射声压与入射声压之比tp
式中, 由此得声透射系数τ为 式中,R12=R2/R1;R21=R1/R2。由此得声透射系数 为:
f (Ⅲ)区: ≈ f c 吻合效应。质量效应与板的弯曲劲度效应相抵消,隔声 量下降。
质量控制区是隔声研究的重要区域。在这一区域, 质量控制区是隔声研究的重要区域。在这一区域,构件面密 是隔声研究的重要区域 度越大,其惯性阻力也越大,也就不易振动, 度越大,其惯性阻力也越大,也就不易振动,所以隔声量也 越大。通常把隔声量随质量增大而递增的规律, 越大。通常把隔声量随质量增大而递增的规律,称为隔声的 质量定律” “质量定律”。
单层均质板隔声特性曲线 按频率可分为三个区域, 即劲度和阻尼控制区(Ⅰ)、 质量控制(Ⅱ)、吻合效应和 质量控制延续区(Ⅲ)。 (Ⅰ)区:f f r 有 v板 ∝ K / f 则 R板 ∝ K , 劲度控制区; 以(6dB/倍频程)下降; f ≤ f f 有R =R , 阻尼控 制区, R板与几何尺寸, 面密 度, 弯曲劲度, 外界条件有 关,一般建筑构件在几赫兹 至几十赫兹的范围内。
单层结构的隔声量与隔声材料的面密度密切相关,面密度越大, 单层结构的隔声量与隔声材料的面密度密切相关,面密度越大,隔 声量越大。而面密度又等于材料密度乘以隔声结构的厚度。 声量越大。而面密度又等于材料密度乘以隔声结构的厚度。
透声系数说明介质层的隔声特性, 透声系数说明介质层的隔声特性,透声系数越低隔声性 能越好。介质层的隔声量的大小与R 能越好。介质层的隔声量的大小与 1/R2、介质层的厚度 D及声波的波长有关。 及声波的波长有关。 及声波的波长有关
本章首先介绍单层墙和双层墙的隔声理论与特性, 本章首先介绍单层墙和双层墙的隔声理论与特性,然后介 单层墙 的隔声理论与特性 绍隔声屏、隔声罩等的设计原则和方法。如果没有另外说 隔声屏、隔声罩等的设计原则和方法。 等的设计原则和方法 假定声场为完全扩散,构件面积足够大, 明,假定声场为完全扩散,构件面积足够大,可以忽略其 边界条件产生的效应。 边界条件产生的效应。
