聲學環境的(de)問題(tí),我們可以用聲學材料來解決,下麵17C视频小編就從專業的角(jiǎo)度和大家來談談聲學和聲學材料:
一、吸聲原理(lǐ)
吸聲或聲吸收:聲(shēng)波通(tōng)過介質或入射到介質分界麵上時聲能的減少過程。
當介質為空氣,聲波在空氣中傳播時,由(yóu)於空氣質(zhì)點振動所(suǒ)產生的摩擦作用,聲能轉化為熱能的損耗(hào)所(suǒ)引起的聲波隨傳播距(jù)離增加(jiā)而逐漸衰減的現象,稱為空氣吸收。
當介質分界麵為(wéi)材料表麵時,部分聲(shēng)能被吸收,可稱為材(cái)料吸聲。比(bǐ)如(rú):吸(xī)音牆、隔音牆材料的吸(xī)聲是由於黏滯性(xìng)、熱傳導性和(hé)分子吸收而轉變為熱能。
首(shǒu)先是黏滯性和內摩擦的作用,由於聲波傳播時,質點振動(dòng)速度各處不同,存在著速度梯度,使相(xiàng)鄰質點間產生相互作(zuò)用的黏滯力或(huò)內(nèi)摩擦力,對質點運動起阻礙作(zuò)用,從而使聲(shēng)能不斷轉化為熱(rè)能。
其次是熱傳(chuán)導效(xiào)應,由(yóu)於聲波傳播時(shí)介質質點疏密程度各處不同,因此介質溫度也各處不同,存在溫度梯度,從而相鄰質點間(jiān)產生了熱量(liàng)傳遞,使聲能不斷轉化為熱能。按吸(xī)聲機(jī)理的(de)不(bú)同:吸聲體可分為多孔性吸聲材料和(hé)共振吸聲結構。其中多孔性材料在工(gōng)程中應(yīng)用最廣泛。
多孔材料包括纖維類、泡(pào)沫類和顆(kē)粒類。
以(yǐ)纖維類材料為(wéi)例,最常見的有離心玻璃棉、礦渣棉、化纖棉、木絲板等;
泡沫類材料以(yǐ)泡沫塑料、海棉乳膠、泡沫(mò)橡膠等居多(duō);
顆粒類(lèi)材料則以(yǐ)膨脹珍珠岩、多孔陶土磚、蛭石混凝(níng)土等居多。
共振(zhèn)吸聲結構可以分為薄板共振吸聲結構(gòu),薄板穿孔共振吸聲結構等。
從材料和共振結構的吸聲性(xìng)能來講,多孔材料以吸收中高頻噪聲聲能為主,共振吸聲結構(gòu)對低頻有吸聲峰值。利(lì)用隔音牆材料(liào)、吸聲材料吸收聲能,降低室內噪聲,是噪聲控製工程中的措施之一。人們在室內所接(jiē)收到的噪聲,包括聲(shēng)源(yuán)直接通過空氣傳來的直達聲以及室內各壁麵反射回來的混響聲(shēng)。在車間裏聽到的機器噪聲,遠比安裝在室(shì)外的機器噪聲高,主要是由於車間內存在混響聲。許多工程實踐證明,一般車間采取吸聲降噪措施,可(kě)取得5~8dB的降噪(zào)量,如果車間原來吸性能很差,吸音板貼(tiē)圖布置合理,甚至可降低噪聲8~12dB。
二、吸(xī)聲(shēng)量
吸聲係數可(kě)衡量材料吸聲性能的大小,
-被吸收的聲能;
-透射聲能;
-入射聲能;
-反射聲(shēng)能(néng)。
吸(xī)聲係數越大,材料的吸(xī)聲效果越好。吸(xī)聲係數的大小與聲波入射角度有(yǒu)關,因此在吸聲係數的測(cè)量中有垂直入射吸聲係數、無規律入射吸聲係數或斜入射吸聲係數的區別。
另外,所有材料的吸(xī)聲係數(shù)在不同(tóng)的頻率是不同的,為了完(wán)整表征材料的吸聲性能,常常給出不(bú)同(tóng)頻率的吸聲係數。對材料的吸聲性能,較為簡單的單值(zhí)評價處理(lǐ)方法是采用各(gè)頻率吸聲係(xì)數的平均值,如平均吸聲係數、降噪係數等,但單值評價處理(lǐ)方法不能對不(bú)同材料的吸聲頻率特(tè)性進行比較。
1.無規律入(rù)射吸聲係數
當聲波(bō)從各個方向以相同的概率無規律入射時測(cè)定的吸聲係數(shù)為無規律入射吸聲係數,在混響室(shì)內進(jìn)行測(cè)量,其測量條件較接近(jìn)於材料的實際使(shǐ)用條件,故常作為工程設計的依據。
2.垂直入射吸(xī)聲係數
當聲波(bō)是以材料表麵法線方向垂(chuí)直入射(shè)時,測定(dìng)的吸聲係(xì)數為垂(chuí)直入射吸聲係數,通常(cháng)在駐波管中進行測量,用於材料吸聲性能的研究分析、比較和產品的質量控製。其數值通常低於無規律入(rù)射吸聲係數(shù)。
3.平均吸聲係(xì)數
材(cái)料平均吸聲係數是不(bú)同(tóng)頻率吸聲係數的算術平均值。
4.降噪係數(shù)
降噪係數是250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz測(cè)出的吸聲係數的算術平均值。