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隔聲材料在物理上有一定彈性，當(dāng)聲波入射時便激發(fā)振動在隔層內(nèi)傳播。當(dāng)聲波不是垂直入射，而是與隔層呈一角度 θ 入射時，聲波波前依次到達(dá)隔層表面，而先到隔層的聲波激發(fā)隔層內(nèi)彎曲振動波沿隔層橫向傳播，若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達(dá)隔層表面的行進速度一致時，聲波便加強彎曲波的振動，這一現(xiàn)象稱吻合效應(yīng)。這時彎曲波振動的輻度特別大，并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大，從而降低隔聲效果。產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率fc為：fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量，h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關(guān)。在大多數(shù)房間中的聲場都接近于混響聲場，到達(dá)隔層的入射角從0°到90°都有可能，因此吻合頻率出現(xiàn)在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個頻率范圍，也就是說吻合效應(yīng)使某一頻率范圍的隔聲效果變差。一般這一頻率范圍發(fā)生在中高頻。從質(zhì)量定律知道，中高頻隔聲量較大，除了內(nèi)阻尼很小的金屬板外，因吻合效應(yīng)使中高頻隔聲量降低的現(xiàn)象，不會引起很大的麻煩。
雙層隔聲結(jié)構(gòu)：根據(jù)質(zhì)量定律，頻率降低一半，傳遞損失要降6db；而要提高隔聲效果時，質(zhì)量增加一倍，傳遞損失增加6db。在這一定律支配下，若要顯著地提高隔聲能力，單靠增加隔層的質(zhì)量，例如增加墻的厚度，顯然不能行之有效，有時甚至是不可能的，如航空器上的隔聲結(jié)構(gòu)。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔聲結(jié)構(gòu)。雙層隔聲結(jié)構(gòu)，單位面積質(zhì)量分別為m1、m2，中間空氣層厚度為l。雙層結(jié)構(gòu)的傳遞損失可以進行理論計算，結(jié)果比較復(fù)雜，在不同頻率范圍可以得到不同的簡化表示，這里只作定性介紹。兩個隔層與中間空氣層組成一個共振系統(tǒng)，共振頻率為fr(m的單位為kg/m2，l的單位為m)：fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
在此共振頻率附近，隔聲效果大為降低。不過對于重墻來說，此頻率已低于可聞頻率范圍。例如m1為半磚墻250kg/m2，m2為一磚墻500kg/m2，空氣層厚度0?5m，這時共振頻率在7hz左右。對于輕結(jié)構(gòu)雙層隔聲，共振頻率可能落在可聞頻率范圍內(nèi)，例如兩層鋁板分別為5?2kg/m2和2?6kg/m2，中間空氣層5cm，可計算出共振頻率約為200hz。這時應(yīng)在兩板間填塞阻尼材料，以抑制板的振動。一般若用薄鋼板做雙層隔聲結(jié)構(gòu)時，鋼板上都涂好阻尼層來抑制鋼板的振動。
在共振頻率fr以下，雙層隔聲的效果如同沒有空氣層的一層(m1+m2)的隔聲效果；在fr以上一段頻率范圍，雙層隔聲效果接近于兩個單層隔聲的傳遞損失之和；在更高的頻率，當(dāng)空氣層厚度l為四分之一波長的奇數(shù)倍時，雙層隔聲效果相當(dāng)于兩個單層的傳遞損失之和再加6db，l為波長的偶數(shù)倍時，雙層隔聲效果相當(dāng)于兩個單層合在一起的傳遞損失再增加6db，在其它頻率，傳聲損失在這兩個值之間。所以在總體上，當(dāng)頻率大于fr時，雙層隔聲結(jié)構(gòu)顯著地提高了隔聲效能。一般雙層隔聲結(jié)構(gòu)的兩層，不用相同厚度的同一種材料，以避免這兩層出現(xiàn)相同的吻合頻率。
質(zhì)量定律;對于隔墻隔聲[1]存在一個普遍的規(guī)律，即材料越重（面密度，或單位面積質(zhì)量越大）隔聲效果越好。對于單層密致勻?qū)崏Γ婷芏让吭黾右槐?，隔聲量在理論上增?dB,這種規(guī)律即為質(zhì)量定律。對于雙層的紙面石膏板墻，質(zhì)量定律發(fā)揮著重要作用，即增加板的層數(shù)或厚度都可以獲得隔聲量的提高。由于龍骨雙層墻系統(tǒng)聲頻振動形式非常復(fù)雜，故質(zhì)量定律的體現(xiàn)要比單純的單層墻復(fù)雜。單層紙面石膏板的隔聲效果很差，例如：12mm厚、面密度10kg/m2左右的紙面石膏板標(biāo)準(zhǔn)計權(quán)隔聲量Rw=29dB。即使將四層這樣的紙面石膏板疊和在一起隔聲量理論上Rw也只能達(dá)到41dB。輕型勻質(zhì)墻體，如石膏砌塊、加氣混凝土板、膨脹巖板、輕質(zhì)圓孔板等，面密度大多在60-100kg/m2，受到質(zhì)量定律的限制，隔聲量Rw=35-40dB。對于單層重墻，面密度大于250kg/m2，如120磚墻，90厚空心混凝土砌塊、100厚混凝土墻板等，隔聲量Rw可達(dá)45dB左右，面密度超過500kg/m2的240磚墻、200厚混凝土墻等的隔聲量可達(dá)50-55dB左右。
空調(diào)噪聲是空調(diào)系統(tǒng)工作時發(fā)出的噪聲，包括風(fēng)機產(chǎn)生的逸入房間中的噪聲，和風(fēng)管末端處的再生噪聲，風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲，是葉片旋轉(zhuǎn)時撞擊周圍空氣而產(chǎn)生的有調(diào)噪聲和有渦流引起的無規(guī)噪聲。主要采用消聲、隔聲、吸聲、隔振等綜合措施。通?？稍谠O(shè)備頂部安裝排風(fēng)消聲器，側(cè)面設(shè)計進風(fēng)消聲百葉，空調(diào)主機及水泵基座安裝阻尼彈簧減振器，管路彈性吊掛處理，部分管道進行阻尼隔聲包扎，機房墻面及吊頂做吸聲處理，門窗采用專業(yè)的隔聲門窗?？照{(diào)機房的隔音一般可以從下面角度考慮：1、主機底座的減振處理，一般采用浮筑地面方式;2、管道及連接件的減振處理，一般采用避震器方式;3、機房墻壁的隔音與吸音處理。
隔聲罩降噪效果好，在噪聲控制工程中廣為應(yīng)用，在設(shè)計和選用隔聲罩時應(yīng)注意以下幾方面：1、罩壁必須有足夠的隔聲量，且為了便于制造安裝維修，宜采用0.5-2mm厚的鋼板或鋁板等輕薄密實的材料制作。2、用鋼或鋁板等輕薄型材料作罩壁時，須在壁面上加筋，涂貼阻尼層，以抑制與減弱共振和吻合將就的影響。3、罩體與聲源設(shè)備及其座之間不能有剛性接觸，以免形成“聲橋”，導(dǎo)致隔聲量降低。同時，隔聲罩與地面之間形成隔振，以降低固體聲。4、開有隔聲門窗、通風(fēng)與電纜等管線時，縫隙處必須密封，并且管線周圍應(yīng)有減振、密封措施。5、罩內(nèi)要加吸聲處理，使用多孔松散材料時，應(yīng)有牢固的護面層。6、罩殼形式恰當(dāng)，盡量少用方形平行罩壁，以防止罩內(nèi)空氣聲的駐波效應(yīng)，同時，罩內(nèi)壁與設(shè)備之間應(yīng)留有較大的空間，一般為設(shè)備所占空間的1/3以上，各內(nèi)壁面與設(shè)備的空間距離不得小于10cm，以免耦合共振，使隔聲量減小。7、當(dāng)被罩的機器設(shè)備有溫升需要采取通風(fēng)冷卻措施時，應(yīng)增加消聲器等措施，其消聲器要與隔聲罩的插入損失匹配。
你了解隔音房的設(shè)計理念嗎？首先隔音房選材客觀上是要求高密度高質(zhì)量，同時選用不同材質(zhì)的材料一定程度上不同材質(zhì)對不同頻段的聲波有不同的隔聲 ;其次選擇了同等材質(zhì)的建材時要避免同等厚度是為了有效避免相同頻率下共振的產(chǎn)生;再次內(nèi)飾面和室內(nèi)設(shè)計做好適當(dāng)?shù)奈籼幚?。后做好隔音房配套設(shè)施即可。備注各種機器設(shè)備/管道/隔聲罩等隔聲降噪原理與之雷同同時有必要指出：隔音房采用專業(yè)的隔聲材料會達(dá)到更好的效果，但投入成本較高，這還主要取決于業(yè)主自身經(jīng)濟承受能力和要達(dá)到的隔聲效果，如果隔聲要求不是太高在專業(yè)人士指導(dǎo)小設(shè)計選材，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)注意施工細(xì)節(jié)也可以達(dá)到佳性價比的隔音降噪的效果。
材料吸聲和材料隔聲的區(qū)別在于，材料吸聲著眼于聲源一側(cè)反射聲能的大小，目標(biāo)是反射聲能要小。吸聲材料對入射聲能的衰減吸收，一般只有十分之幾，因此，其吸聲能力即吸聲系數(shù)可以用小數(shù)表示；材料隔聲著眼于入射聲源另一側(cè)的透射聲能的大小，目標(biāo)是透射聲能要小。隔聲材料可使透射聲能衰減到入射聲能的10-3～10-4或更小，為方便表達(dá),其隔聲量用分貝的計量方法表示。
這兩種材料在材質(zhì)上的差異是：吸聲材料對入射聲能的反射很小，這意味著聲能容易進入和透過這種材料；這種材料的材質(zhì)應(yīng)該是多孔、疏松和透氣，這就是典型的多孔性吸聲材料，在工藝上通常是用纖維狀、顆粒狀或發(fā)泡材料以形成多孔性結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)特征是：材料中具有大量的、互相貫通的、從表到里的孔，也即具有一定的透氣性。當(dāng)聲波入射到多孔材料表面時，引起孔中的空氣振動，由于摩擦阻力和空氣的黏滯阻力以及熱傳導(dǎo)作用，將相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能，從而起吸聲作用。隔聲材料對減弱透射聲能,阻擋聲音的傳播，就不能如同吸聲材料那樣多孔、疏松、透氣，相反它的材質(zhì)應(yīng)該是重而密實，如鋼板、鉛板、磚墻等一類材料。隔聲材料材質(zhì)的要求是密實無孔隙或縫隙；有較大的重量。由于這類隔聲材料密實，難于吸收和透過聲能而反射能強，所以它的吸聲性能差。
在工程上，吸聲處理和隔聲處理所解決的目標(biāo)和側(cè)重點不同，吸聲處理所解決的目標(biāo)是減弱聲音在室內(nèi)的反復(fù)反射，也即減弱室內(nèi)的混響聲，縮短混響聲的延續(xù)時間即混響時間；在連續(xù)噪聲的情況下，這種減弱表現(xiàn)為室內(nèi)噪聲級的降低，此點是對聲源與吸聲材料同處一個建筑空間而言。而對相鄰房間傳過來的聲音，吸聲材料也起吸收作用，從而相當(dāng)于提高圍護結(jié)構(gòu)的隔聲量。隔聲處理則著眼于隔絕噪聲自聲源房間向相鄰房間的傳播,以使相鄰房間免受噪聲的干擾?？梢钥闯?，利用隔聲材料或隔聲構(gòu)造隔絕噪聲的效果比采用吸聲材料的降噪效果要高得多。這說明，當(dāng)一個房間內(nèi)的噪聲源可以被分隔時，應(yīng)首先采用隔聲措施；當(dāng)聲源無法隔開又需要降低室內(nèi)噪聲時才采用吸聲措施。
吸聲材料的特有作用更多地表現(xiàn)在縮短、調(diào)整室內(nèi)混響時間的能力上，這是任何別的材料代替不了的。由于房間的體積與混響時間成正比的關(guān)系，體積大的建筑空間混響時間長，從而影響了室內(nèi)的聽聞條件，此時往往離不開吸聲材料對混響時間的調(diào)節(jié)。對諸如院、會堂、音樂廳等大型廳堂，可按其不同聽音要求，選用適當(dāng)?shù)奈暡牧?結(jié)合體型調(diào)整混響時間，達(dá)到聽音清晰、等不同主觀感覺的要求。從這點上說，吸聲材料顯示了它特有的重要性，所以通常說的聲學(xué)材料往往指的就是吸聲材料。
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