• 吻合谷越深。对钢板、铝板等可以涂刷阻 尼材料(如沥青)来增加阻尼损耗,使吻 合谷变浅,吻合谷如果落在主要声频范围 ( )之内,将使墙的隔声性能 大大降低,应该设法避免。
8.1.4 单层匀质墙的隔声性能 单层匀质密实墙的隔声性能和入射声波 的频率有关,其频率特性取决于墙本身的 单位面积质量、刚度、材料的内阻尼,以 及墙的边界条件等因素。 单层匀质密实墙典型的隔声频率特性曲线
• 隔声量的大小与隔声构件的结构、性质有 关,也与入射声波的频率有关。同一隔声 墙对不同频率的声音,隔声性能可能有很 大差异,故工程上常用 10Hz~4kHz 的 16 个 1/3 倍频程中心频率的隔声量的算术平均 值,来表示某一构件的隔声性能,称为平 均隔声量 。隔声量一般通过在实验室实测 得到。
8.1.3 吻合效应 • 实际上的单层匀质密实墙都是具有一定刚 度的弹性板,在被声波激发后,会产生受 迫弯曲振动。 • 在不考虑边界条件,即假设板无限大的 情况下,声波以入射角 斜入射到板 上,板在声波作用下产生沿板面传播的弯 曲波,其传播速度为,
• 板本身存在着固有的自由弯曲波传播速度 空气中声速不同的是它和频率有关,
8.3 隔声罩 将噪声源封闭在一个相对小的空间内, 以减少向周围辐射噪声的罩状壳体,称为 隔声罩。这是在声源处控制噪声的有效措 施。隔声罩通常是兼有隔声、吸声、阻尼、 隔振和通风、消声等功能的综合结构体。
• 衡量隔声罩的降噪效果,通常用插入损失 来表示。 它定义为隔声罩在设置前后同一接收点的声压级 之差,即,
• 隔声构件透声能力的大小,用透声系数来表示, 它等于透射声功率与入射声功率的比值
值越小,表示隔声性能越好 值很小,约在 10 -1 ~10 -5 之间,使用很 不方便,故采用
8.4 隔声屏障 用来阻挡声源与接收点之间直达声的障 板称为隔声屏障,一般用于车间或办公室 内、道路两侧。
隔声屏障的隔声原理、在于它可以将高 频声反射回去,使屏障后形成“声影区”, 在声影区内噪声明显降低。对低频声,由 于绕射的结果,隔声效果较差。
在自由声场中,只要声屏障的长度足以 避免产生侧向绕射,那么,如图示的声屏 障的降噪量可以用下式计算,
• 如果在隔声屏障朝向声源的一面加铺吸声 材料,并尽量使屏障靠近声源,则会提高 降噪效果。
如果板在斜入射声波激发下产生的受迫弯曲波 的传播速度等于板固有的自由弯曲波传播速度 , 则称为发生了“吻合”。这时板就非常“顺从” 地跟随入射声波弯曲,使入射声能大量地透射到 另一侧去。
• 当 ,声波掠入射时,可以得到发生吻合 效应的最低频率,即吻合临界频率 ,
• 在 时,某个入射声频率 总和某一个 入射角 对应,产生吻合效应。但在正 入射时, ,板面上各点的振动状态相同 (同相位),板不发生弯曲振动,只有和 声波传播方向一致的纵振动。 • 入射声波如果是扩散入射,在 时,板的 隔声量下降得很多,隔声频率曲线在 附近 形成低谷,称为“吻合谷”。 • 谷的深度和材料的内损耗因子有关,内损 耗因子越小(如钢、铝等材料),吻合谷 越深 。
7.1.2 质量定律 • 隔声构件的性质、结构形式是很多的。讨 论单层匀质墙的情况。 • 假设: ( 1 )声波垂直入射到墙上; ( 2 )墙把空间分为两个半无限空间,而且 墙的两侧均为通常状况下的空气; ( 3 )墙为无限大,即不考虑边界的影响; ( 4 )把墙看作一个质量系统,即不考虑墙 的刚性、阻尼; ( 5 )墙上各点以相同的速度振动。
• 频率从低端开始,板的隔声受刚度控制, 隔声量随频率增加而降低;随着频率的增 加,质量效应增大,在某些频率下,刚度 和质量效应共同作用而产生共振现象,图 中 为共振基频,这时板振动幅度很大, 隔声量出现极小值,隔声量大小主要取决 于构件的阻尼,称为阻尼控制;
• 当频率继续增高,则质量起主要控制作用, 这时隔声量随频率增加而增加;而在吻合 临界频率 处,隔声量有一个较大的降低, 形成一个隔声量低谷,通常称为吻合谷。
• 门窗的隔声能力与组合墙的隔声能力关系 很大,因为它不同于一般的门窗结构,需 要用双层或多层复合隔声板制成,而且必 须在碰头缝处进行密封,这种特殊的门窗 称为隔声门、隔声窗。
8.2 隔声间 由不同隔声构件组成的具有良好隔声性 能的房间称为隔声间。在强噪声车间的控 制室、观察室等均可建造隔声间,给工作 人员提供一个安静的环境,或保护周围环 境的安静。
• 隔声间的结构根据实际情况形状各异,但 不外乎封闭式和半封闭式两种。隔声间除 需要有足够隔声量的墙体外,还要具有隔 声性能的门和窗。通常门或窗的隔声量总 比隔墙差一些。把具有门、窗等不同隔声 构件的墙体称为组合墙。组合墙的平均透 声系数 由下式得出,
从透声系数的定义及平面声波理论,可 以导出单层墙在声波垂直入射时的隔声量 为, 简化为,
• 墙的单位面积质量越大,隔声效果越好; 单位面积每增加一倍,隔声量增加 6dB, 这一规律通常称为质量定律。 • 同时,入射声频率每增加一倍,隔声量也 增加 6dB 。因此,以单位面积质量 和频率 的乘积作为横坐标(用对数刻度),隔声 量为纵坐标(用线性刻度),按上式画出 的隔声曲线是一个 fm每增加一倍,隔声量 上升6dB 的直线,称为质量定律。
一般星空体育网站 星空体育首页情况下, ,即隔声罩的插入 损失为正值。下面考虑两个极端的情况: (1) ,则有 ,此式说 明当隔声罩的插入损失与其材料平均固有 隔声量相等时,由这种材料构成的隔声罩 的隔声量达到最大值。 (2) ,则有 ,说明当 隔声罩内的平均吸声系数小到与平均透声 系数相等时,隔声罩的插入损失等于零。
8.1 隔声原理 • 当声波在传播途径中,遇到匀质屏障物时, 由于介质特性阻抗的变化,使部分声能被 屏障物反射回去,一部分被屏障物吸收, 只有一部分声能可以透过屏障物辐射到另 一空间去,透射声能仅是入射声能的一部 分。 • 由屏障物引起的声能降低的现象称为隔声。 • 具有隔声能力的屏障物称为隔声结构或隔 声构件。
