建筑声环境与材料.pptx

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1、l 为创造安静的环境，降低、隔绝和为创造安静的环境，降低、隔绝和 控制不需要的声音控制不需要的声音 -噪声控制噪声控制l 提供良好的听闻环境，满意的音质提供良好的听闻环境，满意的音质 -音质设计音质设计第1页/共81页主要是音乐厅、剧院、礼堂、报告厅、多功能厅、电影院等。设计得好:音质丰满、浑厚、有感染力、为演出和集会创造良好效果。设计得不好:嘈杂、声音或干瘪或浑浊，听不清、听不好、听不见。音质设计音质设计第2页/共81页 噪声的判断标准是什么？如何避免噪声？如何解决噪声？主要针对有安静要主要针对有安静要求的房间，如录求的房间，如录音室、演播室、音室、演播室、旅馆客房、居民旅馆客房、居民住宅卧

2、室，等住宅卧室，等 环境噪声控制环境噪声控制第3页/共81页4噪声控制的意义噪声控制的意义 保证居住者的健康 提高劳动生产率 保证工艺过程要求第4页/共81页第一节建筑声学发展简史第5页/共81页音乐厅声学设计理论的出现 从十九世纪开始，在维也纳、莱比锡、格拉斯哥和巴塞尔等城市，都建造了一些供演出的音乐厅，这些十九世纪建造的音乐厅已反映出声学上的丰硕成果，直到今天仍然有参考价值。到二十世纪，赛宾（Wallace Clement Sabine，1868-1919，哈佛大学物理学家、助教）在1898年第一个提出对厅堂物理性质作定量化计算的公式混响时间公式，并确立了近代厅堂声学，从此，厅堂音质设计的

3、经验主义时代结束了。第6页/共81页室内声学设计的相关理论(A)马歇尔的侧向声原理：马歇尔（A.H.Marshall）提出了“早期侧向反射声”对音质起重要作用，认为需要有较多的早期侧向反射声，使听者有置身于音乐之中的一种“空间印象（spatial impression）”感觉，空间感对响度及与低音相关的温暖感很重要。(B)IACC两耳互相关函数 日本声学家安藤四一（Y.Ando）教授在70年代做了一系列模拟双耳接收的“内耳互相关”实验研究，实验表明音质与反射声的水平方向分布有关。定义了“双耳听觉互相关函数(IACC)”，它表示两耳上的信号之间的相互关系，这种相互关系又是声场空间感的量度。第7页

4、/共81页现代的建筑声学 1930年以后出现了电影 声学材料的大量生产和实验室实验 噪声处理问题在现代社会中被重视第8页/共81页第二节第二节建筑声学基本知识建筑声学基本知识1.1.声波的基本物理性质声波的基本物理性质2.2.声音的计量声音的计量第9页/共81页1.1.声音是什么？声音是什么？在弹性媒质中以声波在弹性媒质中以声波的方式传送出去的振动的方式传送出去的振动波波 声源：振动的固体、声源：振动的固体、液体、气体液体、气体 声音的特性：波长声音的特性：波长、频率频率 f f、声速、声速 c c波长波长 声源声源传声通道传声通道听者听者建筑声学的主要研究对象建筑声学的主要研究对象球面波球面

5、波平面波平面波 第10页/共81页11声音的传播速度声音的传播速度 声速与媒质的弹性、密度和温度有关声速与媒质的弹性、密度和温度有关 空气中的声速：理想气体中空气中的声速：理想气体中 k k 绝热指数，绝热指数，R R 气体常数，气体常数，T T 绝对温度。绝对温度。空气中声速是温度的单值函数。在建筑环境领域中变化范围很小，空气中声速是温度的单值函数。在建筑环境领域中变化范围很小，近似：近似：340 m/s 340 m/s 固液体中的声速固液体中的声速 钢钢 5000 m/s5000 m/s 松木松木 3320 m/s3320 m/s 水水 1450 m/s1450 m/s 软木软木 500

6、m/s500 m/s第11页/共81页12声音的频带 人耳可以听见范围为人耳可以听见范围为 20 20000Hz20 20000Hz 人耳听不见的范围人耳听不见的范围 20 Hz 20 Hz 以下：次声以下：次声 20000 Hz 20000 Hz 以上：超声以上：超声 高频声高频声低频声低频声中频声中频声31.25 Hz频率频率第12页/共81页13声音的频带 简谐音（纯音）简谐音（纯音）声压变化为只有一个频率的余弦函数的声音声压变化为只有一个频率的余弦函数的声音 只需要频率只需要频率f f 和声压幅值和声压幅值P Pmm就可以描述就可以描述 复音复音 周期性信号，含有基频和谐频，谐频是基频

7、的周期性信号，含有基频和谐频，谐频是基频的整倍数整倍数 其频谱图可以表示为在基频其频谱图可以表示为在基频f f0 0和和2 2f f0 0、3 3f f0 0、nfnf0 0 处的一系列高矮不等的竖直线处的一系列高矮不等的竖直线线线状谱状谱(离散谱离散谱)普通声响频谱一般为连续频谱普通声响频谱一般为连续频谱第13页/共81页14乐声的线状谱音调的高低取决于基频，而音色取决于谐频分量的构成基频基频谐频谐频880,1320,1760,2200,880,1320,1760,2200,2640,3080,35202640,3080,3520第14页/共81页15普通声响频谱一般为连续频谱第15页/共8

8、1页16 频程频程把声频范围划分成几个频段，称作频程把声频范围划分成几个频段，称作频程或频带或频带 倍频程倍频程两个频率之比为两个频率之比为2:12:1的频程。一般用倍的频程。一般用倍频程划分频带，中心频率分别为：频程划分频带，中心频率分别为：31.3(31.25)31.3(31.25)、63(62.5)63(62.5)、125125、250250、500500、10001000、20002000、4000 4000、8000 8000 HzHz。第16页/共81页172.2.声音的计量声音的计量 声功率声功率WW：声源在单位时间内对外辐射的声能，即在全部可听范围所辐射的：声源在单位时间内对外

9、辐射的声能，即在全部可听范围所辐射的功率，单位功率，单位WW。也可特指在某个有限频率范围所辐射的功率，亦称频带声功。也可特指在某个有限频率范围所辐射的功率，亦称频带声功率。率。声强声强 I I：单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的平均声功率，：单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的平均声功率，W/mW/m2 2。声压声压 p p：声波的压强与媒质的静压之差，：声波的压强与媒质的静压之差，Pa Pa 媒质的密度媒质的密度（c为声速）第17页/共81页18听觉范围量级差非常大 可闻阈可闻阈(听阈听阈)人耳刚能感受的声音人耳刚能感受的声音p p0 0=210=210-5-5 PaPaI I0

10、0=110=110-12-12 W/mW/m2 2BB 疼痛阈疼痛阈疼痛阈疼痛阈 闻之闻之闻之闻之人耳则人耳则人耳则人耳则痛痛痛痛，p p p p=200 Pa=200 Pa=200 Pa=200 Pa，I I I I=100 W/m=100 W/m=100 W/m=100 W/m2 2 2 2BB 烦恼阈烦恼阈烦恼阈烦恼阈 闻之烦恼不安闻之烦恼不安闻之烦恼不安闻之烦恼不安p p p p0 0 0 0=20=20=20=20 PaPaPaPa，I I I I0 0 0 0=1W/m=1W/m=1W/m=1W/m2 2 2 2第18页/共81页19声音的度量声音的度量 分贝标度和声级L，单位dB

11、 设立的必要性 数据范围太大，如数据范围太大，如 2102105 5Pa 20PaPa 20Pa 人的听觉响应与声强、声压呈对数关系人的听觉响应与声强、声压呈对数关系 声强级 声压级 声功率级可闻阈值可闻阈值110110-12-12WW第19页/共81页20声源的扩散和叠加特性 点声源的声功率和声强：声音球面点声源的声功率和声强：声音球面扩散扩散 声强可以直接叠加，故有声强可以直接叠加，故有:总声压是各声压的均方根总声压是各声压的均方根:r rWW如何利用声压得到如何利用声压得到声强和声功率呢？声强和声功率呢？在自由声场中测声压在自由声场中测声压p p 距声源的距离距声源的距离r r第20页/

12、共81页21声源声级叠加：非线性！两个声源叠加两个声源叠加(I I、P P、W W 声级同理声级同理)：n n 个相同声源个相同声源L L1 1叠加：叠加：两个相同声源叠加，声级增加了两个相同声源叠加，声级增加了 1010lglg2=2=3 dB 3 dB L=3 dBL=3 dB第21页/共81页22声源的指向性声源的指向性 在距声源中心等距离的不在距声源中心等距离的不同方向的空间位置处的声同方向的空间位置处的声压级不相等压级不相等 指向性指数指向性指数DIDI在离声在离声源相同距离源相同距离r r 处，某个方向处，某个方向的实际声压级的实际声压级L Lp p(r r,),)与与参考声压级参

13、考声压级L Lp0p0(r r)之差之差 指向性因数指向性因数QQ 实际声实际声强强I I(r r,),)与参考声强与参考声强I I0 0(r r)的的比值比值。QQ与指向性指数与指向性指数DIDI的关系：的关系：DI=10 lg DI=10 lg QQ 参考声压参考声压参考声压参考声压L L L Lp0p0p0p0(r r r r)参考声强参考声强参考声强参考声强I I I I0 0 0 0(r r r r)无方向性的点声源形成的声压场无方向性的点声源形成的声压场第22页/共81页23S0为声源面积，为声源面积，f 为频率，为频率，IIV是声源的是声源的4种位置种位置指向性因数QQ 声源尺寸

14、比波长大得越多，声源尺寸比波长大得越多，指向性就越强指向性就越强 指向性与边界对声波自由扩指向性与边界对声波自由扩散的阻碍有关散的阻碍有关 处于喇叭状角落，指向性最处于喇叭状角落，指向性最强强第23页/共81页第三节第三节人体对声环境的反应原理与噪声评价人体对声环境的反应原理与噪声评价1.1.人的主观听觉特性人的主观听觉特性2.2.噪声的评价噪声的评价3.3.噪声的标准噪声的标准第24页/共81页25人的主观听觉特性 什么是噪声？什么是噪声？人们不愿意听到的任何声音人们不愿意听到的任何声音空气声：经空气和空气声：经空气和围护结构传播围护结构传播固体声：振动噪声固体声：振动噪声第25页/共81页

15、26听觉机构听觉机构 自由场最小可听阈自由场最小可听阈烦恼阈烦恼阈疼痛阈疼痛阈第26页/共81页27人人耳耳的的听听觉觉特特征征 特征：对高频声比对低频声敏感特征：对高频声比对低频声敏感 响度级响度级：用：用1000 Hz 1000 Hz 纯音的声压级代表纯音的声压级代表其等响曲线的响度级，单位其等响曲线的响度级，单位PhonPhon（方）（方）等响曲线等响曲线听阈听阈痛阈痛阈第27页/共81页28声级计：A A、B B、C C、D D计权网络 声级计为模拟人耳听觉而进行滤波，分别模拟人耳对声级计为模拟人耳听觉而进行滤波，分别模拟人耳对4040方方、7070方和方和100100方纯音的反应而得

16、到方纯音的反应而得到A A、B B、C C三种三种计权方式计权方式。DD计权用于测量航空噪声。计权用于测量航空噪声。对不同的频率有不同的衰减。对不同的频率有不同的衰减。1000Hz1000Hz的衰减均为是的衰减均为是0 0。第28页/共81页29掩蔽效应掩蔽效应 一种声音存在提高了一种声音存在提高了另一种声音的可闻阈另一种声音的可闻阈 频率频率相近则掩蔽作用相近则掩蔽作用显著；对高频掩蔽作显著；对高频掩蔽作用比对低频掩蔽作用用比对低频掩蔽作用大大 有利有弊有利有弊 弊：听不清要听的弊：听不清要听的内容，降低工作效内容，降低工作效率率 利：避免一些噪声利：避免一些噪声的干扰，提高工作的干扰，提高

17、工作效率效率掩蔽音的声压级掩蔽音的声压级被掩蔽音的声压级被掩蔽音的声压级dB第29页/共81页30掩蔽效应掩蔽效应 适合的掩蔽背景声的特点适合的掩蔽背景声的特点 无表达含义无表达含义 响度不大响度不大 连续连续 无方位感无方位感 掩蔽背景声掩蔽背景声 低响度低响度的空调通风系统噪声往往是很好的掩蔽背景声的空调通风系统噪声往往是很好的掩蔽背景声 轻微的音乐声轻微的音乐声 隐约的语言声隐约的语言声第30页/共81页31日本办公楼噪声干扰感觉的调查第31页/共81页32我国的室内噪声标准 房间类型房间类型NR(dB)NR(dB)A A声级声级dB(A)dB(A)卧室、书房、病房卧室、书房、病房 35

18、45 3545 4050 4050 起居室起居室40454045 4050 4050 语言教室语言教室 3535 40 40 一般教室一般教室4545 50 50 门诊室门诊室5055 5055 5560 5560 手术室手术室40454045 4050 4050 宾馆客房宾馆客房30453045 3550 3550 会议室会议室3030 35 35 学术报告厅、阅览室学术报告厅、阅览室 2525 30 30 室内乐、演唱厅室内乐、演唱厅2020 25 25 办公室办公室3535 40 40 宴会厅宴会厅3535 40 40第32页/共81页33噪声评价：A A声级 用用A A计权方式计权方式

19、测得的噪声级称作测得的噪声级称作A A声级，是一个综合叠加得到的单一的数声级，是一个综合叠加得到的单一的数值。值。环境噪声响度多在环境噪声响度多在4040方方上下，故上下，故A A声级能够较好地反映人对噪声的主观声级能够较好地反映人对噪声的主观反应。反应。A A声级声级L LA A(或或L LpApA)针对稳态噪声。对于一个噪声的倍频带谱针对稳态噪声。对于一个噪声的倍频带谱 ：第33页/共81页34噪声评价：噪声评价：A A A A声级声级 等效连续等效连续A A声级声级 针对声级随时间变化的噪声，在一段时间内能量平均的等效声级针对声级随时间变化的噪声，在一段时间内能量平均的等效声级 累积分布

20、声级累积分布声级L LX X 用随机噪声声级出现的累积概率来表示用随机噪声声级出现的累积概率来表示:例如例如L L101070dB70dB，表示有，表示有10%10%的测量时间内声级超过的测量时间内声级超过70dB 70dB 离散噪声离散噪声第34页/共81页35噪声评价曲线：NRNRNRNR(Noise Rating)Noise Rating)Noise Rating)Noise Rating)单值单值A A声级不能反声级不能反映噪声的频谱特性映噪声的频谱特性 NRNR曲线：中国、曲线：中国、欧洲常用，欧洲常用，ISOISO推推荐荐 考虑了低频噪声难考虑了低频噪声难消除的因素消除的因素 L

21、LA A=NR+5 dB=NR+5 dB第35页/共81页36噪声评价曲线：NCNC NC NC曲线曲线(Noise(Noise Criterion Curves)Criterion Curves)，BeranekBeranek于于19571957年提年提出，出，19681968年开始实施。年开始实施。ISOISO推荐，英、美、日推荐，英、美、日常用。常用。对低频的要求比对低频的要求比NRNR曲曲线苛刻线苛刻 L LA A=NC+10 dB=NC+10 dB NC NCNRNR5 5第36页/共81页37噪声评价曲线：PNCPNC PNC(Preferred PNC(Preferred Noi

22、se Curves)Noise Curves)是是对对NCNC曲线进行的曲线进行的修正修正 对低频部分更进一对低频部分更进一步进行了降低步进行了降低 PNC=3.5+NCPNC=3.5+NC第37页/共81页第四节声音传播与衰减原理声音传播与衰减原理第38页/共81页39声音的传播规律声音的传播规律 遇到障碍物：反射、散射、衍射遇到障碍物：反射、散射、衍射(绕射绕射)A AE E 障碍物相对波长的尺度由大至小障碍物相对波长的尺度由大至小第39页/共81页40声音的透射和吸收声音的透射和吸收吸收吸收透射透射吸收吸收透射透射 反射反射 入射入射透射系数透射系数反射系数反射系数吸声系数吸声系数围护结

23、构隔声量：围护结构隔声量：一般情况下，透射部分的能量要小于反射部分的能量一般情况下，透射部分的能量要小于反射部分的能量 值小的材料称为值小的材料称为“隔声材料隔声材料”;值小的称为值小的称为“吸声材料吸声材料”第40页/共81页41情况1：在自由场的声音的传播和衰减 对于点声源对于点声源相对参考值相对参考值6dB6dB3dB3dB第41页/共81页42情况2：声音在室内空间中的传播 室内声场室内声场 由直达声与多次反射声组成由直达声与多次反射声组成 声音比自由声场大，且不随距声音比自由声场大，且不随距离平方衰减离平方衰减 有有“混响现象混响现象 ”平均吸声系数平均吸声系数 室内声级随时间室内声

24、级随时间t t 衰减量衰减量 房间容积房间容积 房间界面总房间界面总面积面积 第42页/共81页43声能密度声能密度D Dt t，J/mJ/m3 3 声音在室内的增长和衰减 室内吸声量越大，衰减越快室内吸声量越大，衰减越快 房间容积越大，衰减越慢房间容积越大，衰减越慢 停止发声后衰减停止发声后衰减60dB60dB的时间称为混响时间：的时间称为混响时间：第43页/共81页混响时间混响时间T60：从声源发出声音到衰减了60dB，声波的能量只剩下百万分之一所需的时间。Lp声压级T衰减时间第44页/共81页 赛宾公式：艾润公式：第45页/共81页最佳混响时间 对于语言，一般混响时间要短些，以保证语言的

25、清晰度 对于音乐，混响时间长一些，可以使音乐更丰满，低音更有力度 房间尺寸小时，混响时间比较短，反之，则要长些。第46页/共81页47r rr rL Lp pL Lp pL LWWL LWWS0为声源面积，为声源面积，f 为频率，为频率，IIV是声源的是声源的4种位置种位置指向性因数指向性因数QAB室内的声压级 室内某点声压级室内某点声压级 QQ指向性因数，指向性因数，取决与声源与接收取决与声源与接收点的相对关系点的相对关系 R R房间常数房间常数 S S房间总表面积房间总表面积 a a平均吸声系数平均吸声系数第47页/共81页室内的声压级室内的声压级 吸声降噪：吸声降噪：当房间界面吸声系数当

26、房间界面吸声系数R R很小时；进行吸声处理，增加界面吸声系数很小时；进行吸声处理，增加界面吸声系数R R，就可以使，就可以使LpLp减小，达到降低噪减小，达到降低噪声的效果声的效果 但是，吸声增加，不能改变直达声，即但是，吸声增加，不能改变直达声，即 不会改变不会改变第48页/共81页第五节 噪声控制与治理噪声控制与治理1.1.吸声吸声2.2.消声消声3.3.隔声隔声4.4.隔振与阻尼隔振与阻尼5.5.有源减噪技术有源减噪技术6.6.掩蔽掩蔽7.7.涂抹阻尼材料涂抹阻尼材料第49页/共81页控制噪声的最根本的办法就是从声源上控制它几种常用的噪声控制技术：吸声、消声、隔声、隔振、阻尼等。第50页

27、/共81页一、吸 声用吸声材料装饰在房间的内表面,或在室内悬挂空间吸声体,房间内的反射声就会被吸掉,房间内的噪声级就会降低。这种控制噪声的方法就叫吸声。吸声材料用的是一些多孔、透气的材料,如玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、毛毡、吸声砖、木丝板、甘庶板等吸声材料对于高频噪声有很好的效果,对于低频噪声,吸声材料不是很有效。最常见的共振吸声结构是穿孔板共振吸声结构,一般可以降低噪声 5dB-10dB 第51页/共81页二、消 声消声是消除空气动力性噪声的方法。消声器的作用：阻止或减弱噪声传播而允许气流通过消声器结构形式很多 阻性消声器是利用吸声材料消声的。对于低频噪声,常采用抗性消声器。阻抗复合消声器消声

28、量大,消声频率范围宽。第52页/共81页三、隔 声 把发声的物体或需要安静的场所封闭在一个小的空间中,使它与周围环境隔绝,这种方法叫隔声。典型的隔声措施是：隔声罩、隔声间、隔声屏 第53页/共81页声屏障我国铁路自1997年起至今已进行了六次大提速，并且“十一五”期间将有5300多公里路线时速将达到200公里以上我国近几年已批准立项或开工的客运专线有以下9条：武广、郑西、石太、京津、合武、合宁、甬温、温福、福厦，各条线的速度目标值为200km/h350km/h。从2006年到2010年，中国投资12500亿元人民币，建设17000公里铁路新线。其中时速200公里以上的客运专线7000公里，30

29、0公里以上的客运专线大约5457公里。第54页/共81页声屏障在列车车速达到一定值后，会带来许多空气动力学问题高速行驶的列车使列车周围的空气产生强烈扰动,当行驶的列车通过声屏障瞬间,这一扰动将会加剧,这将引起声屏障表面的空气压力发生突变,形成一种瞬态压力冲击,在极短时间内相继出现正、负压力峰值。德国科隆至法兰克福段声屏障在结构设计时没有考虑脉动力的影响，2003年当列车在运行速度超过250km/h时，产生很大的列车脉动力，声屏障会随之发生波状的振动，该振动使两侧的金属声屏障结构几乎全部受到不同程度的损伤，金属声屏障背板在脉动力作用下象纸片一样呈波浪形振动，铝合金单元板跨中断裂，两端连接处遭受破

30、坏第55页/共81页四、隔振与阻尼为了减少机器振动通过基础传给其他建筑物,通常的办法就是防止机械基础与其他结构的刚性连接,这种方法就叫基础隔振主要措施有三种 在机器基础与其他结构之间铺设具有一定弹性的软材料 在机器上安装设计合理的减振器。在机器周围挖一定深度的沟,也能起到隔振作用 为了提高隔振效果,可将三种措施综合利用 第56页/共81页五、有源减噪技术 利用电子线路和扩声设备产生与噪声的相位相反的声音反声,来抵销原有的噪声而达到减噪目的的技术 有源减噪的仪器系统 主要包括传声器、放大器、反相装置、功率放大器和扬声器。第57页/共81页58六、掩蔽Sound Mask 用途用途1 1：大型敞开

31、式：大型敞开式办公室，减少相互干办公室，减少相互干扰。扰。可利用适当的空调可利用适当的空调系统的背景噪声。系统的背景噪声。第58页/共81页59用途2 2 2 2：减少降低外部传入噪声的代价第59页/共81页七、涂抹阻尼材料 阻尼材料就是内损耗大的材料。常见阻尼材料：746 阻尼浆、沥青、软橡胶以及一些高分子涂料。阻尼材料应具备尽可能高的阻尼系数,并与金属板能紧密粘结。第60页/共81页第六节建筑声学材料与结构建筑声学材料与结构第61页/共81页 需要了解p 吸声材料：材料的吸声机理、如何测定材料的吸声系数、不同吸声材料的应用，等p 隔声材料：材料的隔声机理，如何提高材料的隔声性能，材料的隔声

32、性能评定，材料隔振的机理，不同材料隔振效果，等第62页/共81页63吸声材料和吸声结构 吸声材料的吸声系数和吸声量吸声材料的吸声系数和吸声量 吸声系数吸声系数a a：吸收声占入射声的比例：吸收声占入射声的比例 吸声特性和声波入射角度有关吸声特性和声波入射角度有关均匀方向的称作均匀方向的称作“无规入射无规入射”或或“扩散入射扩散入射”室内声学设计中通常用扩散入射吸声系数室内声学设计中通常用扩散入射吸声系数 而在消声器设计中通常用垂直入射吸声系而在消声器设计中通常用垂直入射吸声系数数 同一种材料和结构对于不同频率的声波有不同的吸声系数。同一种材料和结构对于不同频率的声波有不同的吸声系数。吸声构件的

33、实际吸声量与吸声构件的围蔽面积有关：吸声构件的实际吸声量与吸声构件的围蔽面积有关：A AaSaS 第63页/共81页64 多孔吸声材料多孔吸声材料 微孔很多且相互连通，吸收多，反射少，效果好，如纤维板、毛微孔很多且相互连通，吸收多，反射少，效果好，如纤维板、毛毡、矿棉毡、矿棉 微孔靠得很近却不相通，效果不好，如泡沫树脂、多孔橡胶微孔靠得很近却不相通，效果不好，如泡沫树脂、多孔橡胶 共振吸声结构共振吸声结构 薄膜、薄板共振吸声结构薄膜、薄板共振吸声结构 空腔、穿孔板共振吸声结构空腔、穿孔板共振吸声结构 空间吸声体空间吸声体第64页/共81页65吸声材料吸声原理 声波导致空气在吸声材料中行进、反射

34、、折射声波导致空气在吸声材料中行进、反射、折射过程中产生摩擦而损耗声能，转变为热能过程中产生摩擦而损耗声能，转变为热能 吸声材料也容易透声吸声材料也容易透声第65页/共81页66吸声材料的频谱特性高频较易消除第66页/共81页吸声材料与结构第67页/共81页微 穿 孔 板第68页/共81页植物纤维环保材料第69页/共81页70薄膜薄膜 薄板共薄板共振吸声振吸声结构结构 不透气薄膜薄板与板壁间有一空气夹层，薄膜、薄板振不透气薄膜薄板与板壁间有一空气夹层，薄膜、薄板振动消耗声能。动消耗声能。80300Hz80300Hz第70页/共81页共振消声共振消声 原理：原理：共振结构在声波激发下振动，部分振

35、动能量转为热能而损耗，消耗声共振结构在声波激发下振动，部分振动能量转为热能而损耗，消耗声能，产生吸声效果；能，产生吸声效果；在共振（在共振（f f声波声波 f f结构结构）时能量损耗最多）时能量损耗最多 适应频带：中、低频适应频带：中、低频 共振共振 共鸣！共鸣！共鸣：共鸣：机械能机械能激发物体振动向空气辐射激发物体振动向空气辐射声能声能 共振：空气中传播的共振：空气中传播的声能声能激发物体机械激发物体机械振动振动第71页/共81页72空腔共振器 空腔孔颈空气柱由于空腔孔颈空气柱由于共振而激烈运动，消耗共振而激烈运动，消耗能量，腔内空气起弹簧能量，腔内空气起弹簧缓冲作用缓冲作用第72页/共81

36、页73穿孔板共振器穿孔板共振器 穿孔板与墙间空腔形成共振腔穿孔板与墙间空腔形成共振腔第73页/共81页74空间吸声体 当房间表面不足作吸声表面时使当房间表面不足作吸声表面时使用。用。吸声材料吸声材料第74页/共81页隔声隔振材料与结构第75页/共81页76不同类型的隔声构件的隔声量 30 4030dB30dB45dB45dB34dB34dB第76页/共81页围护结构隔声围护结构隔声 户间隔声：户间隔声：质量定律：质量定律：墙越厚重、越密实，隔声越好墙越厚重、越密实，隔声越好轻质填充墙：要采用双层墙或复合结轻质填充墙：要采用双层墙或复合结构构墙上不能有孔洞：孔洞的衍射效应墙上不能有孔洞：孔洞的衍射效应第77页/共81页78 空气间层的弹性变形具空气间层的弹性变形具有减振作用有减振作用 空气层厚度有一个最佳空气层厚度有一个最佳值值空气层对隔声效果的影响第78页/共81页79小孔对隔声作用的影响小孔对隔声作用的影响 孔径相对波长越大，衍射作用越强孔径相对波长越大，衍射作用越强 =11.7cm11.7cm =3.4m3.4m第79页/共81页80课后思考题课后思考题 简述影响吸声材料吸声特性的因素有哪些？结合实际工程，试述如何应用声波的反射、折射、投射以及吸收特性？第80页/共81页81感谢您的观看！第81页/共81页