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從物理角度分析降噪機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2010-11-10
當(dāng)噪聲源發(fā)出的噪聲在介質(zhì)中進(jìn)行傳播時(shí),其聲強(qiáng)或聲壓會(huì)隨著傳播距離的增加而產(chǎn)生衰減。高頻聲波比低頻聲波衰減得快,因而當(dāng)傳播距離較大時(shí)其衰減值是很大的,因此高頻聲波是傳不遠(yuǎn)的。從遠(yuǎn)距離傳來(lái)的強(qiáng)噪聲如飛機(jī)聲、炮聲等都是比較低沉的,這就是在長(zhǎng)距離的傳播過(guò)程中高頻成份衰減得較快的緣故。除了空氣能吸收聲波外,一些材料如吸音棉、毛毯、泡沫塑料等也會(huì)吸收聲音,稱(chēng)為吸聲材料。當(dāng)聲波通過(guò)這些多孔性吸聲材料時(shí),由于材料本身的內(nèi)摩擦和材料小孔的空氣與孔壁間的摩擦,使聲波能量得到很大的吸收并衰減,這種吸聲材料能有效地吸收入射到它上面的聲能。噪聲聲波在傳播過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到障礙物,這時(shí)聲波將從一個(gè)媒質(zhì)(空氣)入射到另一媒質(zhì)中去。由于這兩種媒質(zhì)的聲學(xué)性質(zhì)不同,一部分聲波從障礙物表面上反射回去,而另一部分聲波則透射到障礙物里面去。利用介質(zhì)不同的特性阻抗,可以達(dá)到減噪目的。例如,在室外測(cè)量噪聲時(shí),堅(jiān)硬的地面、公路和建筑物表面都是反射面,如果在反射面上鋪以吸聲材料,那么反射的聲能將減少。由于聲波的反射特性,在室內(nèi)產(chǎn)生的某一噪音會(huì)從墻面、地面、天花板上及室內(nèi)各種不同物體上多次反射,這種反射聲的存在使得噪聲在室內(nèi)的聲壓級(jí)比在露天中相同距離上的聲壓級(jí)要提高10~15db。
聲波在傳播途中遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí),除了發(fā)生反射外,還會(huì)發(fā)生折射,聲波折射時(shí)傳播方向?qū)⒏淖。此外,聲波還會(huì)產(chǎn)生繞射現(xiàn)象。繞射現(xiàn)象與聲波的頻率、波長(zhǎng)及障礙物的大小都有關(guān)系。如果聲波的頻率比較低、波長(zhǎng)比較長(zhǎng),而障礙物的大小比波長(zhǎng)小得多,這時(shí)聲波能繞過(guò)障礙物,并在障礙物的后面繼續(xù)傳播,如果聲波的頻率比較高,波長(zhǎng)較短,而障礙物又比波長(zhǎng)大得多,這時(shí)繞射現(xiàn)象不明顯。在障礙物的后面聲波到達(dá)得就較少,形成一個(gè)明顯的影區(qū)。繞射現(xiàn)象在噪音控制中得到應(yīng)用。隔聲屏障常被用來(lái)減弱高頻噪音的影響,在輻射噪音的機(jī)器和工作人員之間,放置一道聲屏障就可減弱高頻噪音,屏障的高度愈高、面積愈大,降噪效果就愈好,如果在屏障上再覆蓋一層吸音材料 則效果更好。在房間(或其他空間)中,聲音會(huì)很快充滿各個(gè)角落,因此,將吸聲材料放置在房間任表都有吸聲效果,吸聲材料吸聲系數(shù)越大,吸聲面積越多,吸聲效果越明顯,可以利用吸聲天花、吸聲墻體、空間吸聲體等進(jìn)行吸聲降噪。
吸聲降噪在設(shè)計(jì)和施工中要特別注意,兩層之間不能有剛性連接。破壞了固體--空氣--固體的雙層結(jié)構(gòu),把兩層固體隔層由剛性構(gòu)件相連,使兩個(gè)隔層的振動(dòng)連在一起,隔聲量便大為降低。尤其是雙層輕結(jié)構(gòu)隔聲,相互之間必須相互支撐或連接時(shí),一定要用彈性構(gòu)件支撐或懸吊,同時(shí)注意需要分割的兩個(gè)空間之間,不能有縫或孔相通!奥狻本鸵┞,這是隔聲的實(shí)際問(wèn)題。
在建筑中應(yīng)用時(shí),吸聲材料與吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能應(yīng)穩(wěn)定、防火 、耐久、無(wú)毒,價(jià)格要適中,施工要方便,無(wú)二次污染等,美觀實(shí)用。
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