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聲音控制——吸聲處理

發表時間:2019-05-03【

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聲音吸收是將聲音能量轉換成熱能,可以用來降低內部的聲音水平,但不能降低不同房屋之間的聲音。圖2.1聲波對牆壁的影響每一種材料都被用來通過與聲波相互作用來吸收一些聲音。聲吸收通常用吸收的聲能與入射聲能之比來測量。如果一個材料不能吸收任何人的聲能,那麽這個材料的聲吸收系數是"0",換句話說,聲音被完全反射在一個聲音吸收數爲"0"的材料上。事實上,任何材料都會吸收一些聲音,聲音吸收關系的個數爲"0"只是理論上的限制。如果一個物質吸收了作用于它的所有聲音,那麽這個物質的聲音吸收數是"1",這也是聲音吸收數的極限,因爲任何物質都會反射一些聲音,所以這也只是一個理論價值。可見,吸聲數的範圍在0到1之間。


在不同的頻率會有不同的吸聲系數。典型吸聲材料的吸聲間隔隨頻率的增加而增大。因此,對低頻聲音,特別是250赫茲以下的聲音的聲學材料的吸收是有限的。特别设计的吸收器可以吸收低频,以后会谈论它。但是,在正常情况下,使用单值(多频率吸声系数的复合)来描述材料的吸声特性是方便的。美国材料测试协会(ast)将这个值定义为c423标准中的降噪因子(nrc)。nrc是材料在250、500、1000和2000hz等四个频率下的声吸收系数的算术平均值(而不是对数平均值),以及<unk;GT;5取整个0.05。表2.1列出了常用材料的吸声刻度盘和nrc值。请注意,表2.1中的值仅供参考,专业值必须参考制造商手册。同时,也要注意的是,吸声号和nrc都没有单位。nrc值小于0.20的材料一般被认为是反射材料,nrc值大于0.40的材料被认为是吸声材料。当需要吸收大量的声音能量或消除回声或驻波时,常建议使用声音吸收系数高的材料。必须说明的是,虽然ivrc一般用来评估材料的吸声特性,但它将声源的频率限制在250 zaooh:之间。对于超出这一频率范围的音源,特别是低于这一频率范围的音源,必须注意使用对特定兴趣频率有声学影响的材料。


同时需要注意的是,许多制造商给出的材料,其噪声降低系数(nrc)或声吸收系数在数值上超过1.0,因为声吸收系数测量方法的人为误差会导致声吸收。数字变得更大,甚至超过1i。然而,这样的数值是错误的,这意味着物质比人在物质表面发射的能量吸收更多的声音,这在物理上是不可能的。因此,超过1.0的任何公布的声音吸收间隔或噪声降低间隔(nrc)不能被认为是超过1.0的值。图2.2helmholtz谐振腔的一般轮廓,helmholtz谐振腔的一般吸声特性(f 0是共振频率,取决于颈部大小和腔的体积)表2.1表明大多数材料的吸声系数的数量随频率的增加而增加。这意味着它们的低频吸收不如高频。如果你需要吸收频率低于250赫兹的声波,你必须使用特殊的材料。这些材料的外表面较浅或有开口,其次是有助于增加额外吸收的气层。helmholtz谐振腔和吸声膜是两种常用的低频吸收材料。赫姆霍兹谐振器是以19世纪德国物理学家赫姆霍兹的名字命名的,有点像一个饮料瓶。如图2.2所示,瓶子内部的外层空间和大腔由狭窄的瓶颈连接。从人类声波的角度来看,狭窄瓶颈处的空气就像质量块,大腔内的空气就像弹簧。弹簧上的质量块会以与质量块的重量和弹簧的顽固关系数量相称的频率共振。因此,如图2.3所示,接近腔共振频率的入射声波将被吸收。这种结构可以与墙的结构整合,而共振频率通常会根据孔颈的大小和腔的大小而低于250hz。如图24所示,这种设计的商业混凝土块产品已经出现。这种产品制成的墙表面有狭窄的槽。在表2.1中,可以看出这些产品在狭窄的低频范围内有较好的吸声性能,而且由于其表面多孔且粗糙,也可以适当地吸收高频。图2.4 helmholtz谐振块墙示意图2.5薄板共振吸声横截面图像薄膜吸收原理类似于helmholtz谐振器,不同之处在于光墙面板后面有气层,如图2.5所示。

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