隔声原理隔墙的隔声性能.ppt

噪声与振动控制技术 主讲：盛美萍 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 西北工业大学精品课程 专业核心课程 振动与噪声控制技术 本 讲 内 容 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔声原理 隔墙的隔声性能 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔 声 原 理 声波在传播途径中，遇到障碍物时，由 于介质特性阻抗的变化，使部分声能被 障碍物反射回去，一部分被障碍物吸收 ，只有一部分声能可以透过障碍物辐射 出去，反射与吸收的结果是降低了噪声 的传播。这种现象称为隔声。 具有隔声能力的物体称为隔声结构或隔 声构件。 隔声构件隔声量的大小与隔声构件的材 料、结构和声波的频率有关。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔声评价 透声系数 隔声量 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 平 均 隔 声 量 用10Hz-4kHz共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。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔 声 测 量 声源 接收者 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔 墙 的 隔 声 性 能 质量定律 单层墙在声波垂直入射时的隔声量 声波无规入射时 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 公式表明： 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。 频率越高，隔声性能越好；入射声频率每增加一倍 ，隔声量也增加6dB。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 考考你 单位面积的质量提高64倍，隔声量 提高多少分贝？ Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 实际情况： 质量每增加一倍，隔声量上升45dB； 频率每增加一倍，隔声量上升35dB； 符合频率处，隔声量大幅度下降。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 吻合效应 如果板在声波激发下产生的强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出 去。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 吻合临界频率 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 吻合效应的弥补措施 吻合谷的深度和材料的内损耗因子有关，内损耗因子越小， 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。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 单 层 匀 质 墙 的 隔 声 性 能 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 单层匀质墙的隔声性能 低频：刚度控制，隔声量随频率增加而降低； 中频：阻尼控制，隔声量大小主要取决于构件阻尼； 高频：质量控制，符合质量定律。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 双层墙的隔声性能 两层匀质墙中间夹一定厚度的空气层，组成双层墙。一般情 况下，双层墙比单层匀质墙隔声量大；如果隔声量相同，双 层墙的总重比单层墙减少。这是由于空气层的作用提高了隔 声效果。 机理是：当声波透过第一层墙时，由于墙外及夹层中空气与 墙板特性阻抗的差异，造成声波的两次反射，形成衰减，并 且由于空气层的弹性和附加吸收作用，使振动的能量衰减较 大，然后再传给第二层墙，又发生声波的两次反射，使透射 声能再次减少，因而总的透射损失更多。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 双 层 墙 的 隔 声 特 性 曲 线 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 双 层 墙 的 隔 声 特 性 曲 线 共振频率以下：双层墙板作整体振动，空气层不起作用； 超过共振频率：隔声曲线以每倍频程18dB的斜率急剧上升； 高于共振频率低于吻合频率：隔声曲线斜率为每倍频程12dB ； 进入吻合效应区：在临界吻合频率处出现又一隔声量低谷。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 双层墙的共振频率 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 双层墙隔声量估算 隔声量 平均隔声量 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 双层墙空气层的附加隔声量 空气层厚度(厘米) 附加隔声量(分贝) Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔声间 隔声间：由不同隔声构件组成的具有良好隔声性能的房间。 组合墙：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。具 有门、窗等不同隔声构件的墙体称为组合墙。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 组合墙的隔声性能 平均透声系数 平均隔声量 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 计算举例 某隔声间有一面20平方米的墙与噪声源相隔，该墙的透声系 数为10-5，在墙上开一面积为2平方米的门，门的透声系数为 10-3，还有一面积为3平方米的窗，窗的透声系数也为10-3， 求此组合墙的平均隔声量。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 平均透声系数 平均隔声量 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 等透射量法 单纯提高墙的隔声量对提高组合墙的隔声量作用不大，也不 经济，因此常采用双层或多层结构来提高门窗的隔声量。一 般使墙体的隔声量比门窗高出。比较合理的设计是用“等透射 量”的方法，即：墙的透声量与门窗的透声量相当的方法。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 组合墙隔声量计算 平均透声系数 隔声量 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 门的隔声量 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 窗的隔声量 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 双层窗 吸声贴面 弹性嵌条 橡皮嵌条 厚玻璃板 软橡胶管 双层木窗 双层钢窗 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔声墙 声源 发声室 接收室 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔声墙 发声室与接受室的声压级之差，不仅决定于隔墙的隔声量， 还与接收室的总吸声量和隔墙的面积有关。 Prof. Sheng Meiping Northwestern Polytechnical University 隔声墙 隔声量 Prof.