隔声原理隔墙的隔声性能.ppt

噪声与振动控制技术噪声与振动控制技术噪声与振动控制技术噪声与振动控制技术主讲：盛美萍Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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振动与噪声控制技术振动与噪声控制技术振动与噪声控制技术本 讲 内 容Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔声原理隔墙的隔声性能Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔声评价透声系数隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 平平 均均 隔隔 声声 量量用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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔隔 声声 测测 量量声源接收者Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 吻合临界频率Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 单 层 匀 质 墙 的 隔 声 性 能Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 双 层 墙 的 隔 声 特 性 曲 线Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 双层墙的共振频率Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 双层墙隔声量估算隔声量平均隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 组合墙的隔声性能平均透声系数平均隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 平均透声系数平均隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 组合墙隔声量计算平均透声系数隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 门的隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 窗的隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔声墙声源发声室接收室Prof.Sheng MeipingNorthwestern 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 MeipingNorthwestern Polytechnical University 隔声墙隔声量Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 今日作业144页 习题1、3、4、5Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 下讲预告隔声罩与声屏障Prof.Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University