建筑物理讲义吸声材料和吸声结构

1、建筑物理讲义吸声材料和吸声结构第1页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三 12-1吸声材料和吸声结构的作用和分类一、吸声材料和吸声结构的作用 1.在音质设计中：1）控制反射声以获得合适的混响时间； 2）利用吸声材料调整声场分布，消除回声。 2.在噪声控制中：1）减弱反射，降低噪声； 2）构成消声通道，有效地降低噪声。二、吸声材料和吸声结构的分类 种类很多，根据材料的外观特征加以分类：第2页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三第3页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三 12-2 多孔吸声材料一、材料的构造特征及吸声机理 1.构造特征 材

2、料具有大量内外连通的微小间隙和连续气泡，具有通气 性，形状有棉状、毡片状、板材。 2.常见品种：玻璃棉、超细玻璃棉、岩棉、矿棉、泡沫塑料、毛毡等。 3.吸收频率：中频、高频，背后有空气层时能吸收低频。 4.吸声机理：振动引起摩擦生热，声能转变成热能；空隙中的 空气与孔壁之间进行热交换，使声能被吸收二、影响多孔材料吸声系数的因素第4页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三1.材料中的空气流阻； 2.孔隙率；3.材料的厚度； 4.材料背面的条件；5.吸收频率。 12-3 空腔共振吸声结构一、类型 1.亥姆霍兹共振器； 2.穿孔的胶合板、石膏板、硬质纤维板、金属板；二、吸声机理 振

3、动引起摩擦生热，声能转变成热能，使声能被吸收。第5页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三系统共振频率按下式计算：(12-1)式中：c声速，cm/s L颈口面积，cm2 V空腔容积，cm3 t孔径深度(即板的厚度),cm 开口末端修正量，cm，因为颈部空气柱两端附近的空气也参与振动，需要修正。对于直径为d的圆孔，对于穿孔板结构共振频率按下式计算：式中P穿孔率，穿孔面积与总面积之比 L板后空气层厚度，cm(12-2)第6页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三圆孔正方形排列：圆孔三角形排列：式中d为孔经 【例题12-1】穿孔板厚4mm,孔径8mm，孔距20mm

4、,穿孔按正方形排列，穿孔板背后留10cm空气层。求其共振频率。 【解】 （1）穿孔率：（2）共振频率：第7页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三第8页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三 对于穿孔板用作室内吊顶时，背后空气层往往超过20cm,这时，为了较精确地设计共振频率，应按下式计算：(12-3)第9页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三第10页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三 12-4 薄膜、薄板吸声结构一、薄膜吸声结构 种类:皮革、人造革、塑料薄膜 特点：不透气、柔软、受张拉时有弹性 吸声机理：与后面的空

5、气层形成共振系统，振动引起摩擦 生热，声能转变成热能，使声能被吸收。 共振频率计算式： 频率范围：中频2001000Hz 最大吸声系数约为：0.40.4 (12-4)第11页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三二、薄板吸声结构 概念：薄的板材与后面的框架和封闭的空气间层构成的振动系 统叫做薄板吸声结构。 种类: 胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板等 特点：有弹性、也有刚度 吸声机理：与后面的空气层形成振动系统，振动引起摩擦 生热，声能转变成热能；空隙中的空气与孔壁 之间进行热交换，使声能被吸收 频率范围：低频80300Hz（125）吸声系数：0.20.5第12页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三第13页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三 12-5 其他吸声结构一、空间吸声体二、强吸声结构 如：消声室、 尖劈第14页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三尖劈吸声结构第15页，共17页，2022年，5月20日，22点22分，星期三三、幕帘四、洞