混响室的设计要求尽量加长空房间的混响时间以保证室 内声场扩散。混响室的体积比较大 (一般大于180m3)， 壁面坚实、光滑具有良好的声反射特性，在测量的声音 频率范围内反射系数大于0.98。常用的材料有瓷砖或水 磨石等。
混响室的体形常采用不规则房间或者边长成调和级数比 的矩形房间。所有混响室的侧壁都是声反射并且反平行 的，或者在壁面上装设凸出的圆柱面或者用V形墙。这 样声音就可以很好的分布至整个空间 。
价格昂贵，使用较少。
防火、防潮性能差，原料来源广，便 宜。
吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松 散纤维易污染环境或 难以加工成制品。
吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成 碎末，污染环境施工扎手。
纤维材 软质木纤维板、矿棉吸声砖、岩棉吸声 装配式加工，多用于室内吸声。 料制品 板、玻璃吸声板、木丝板、甘蔗板等
1—金属板；2—穿孔金属板；3—玻璃棉；4—共振腔
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吸声尖劈用于消声室的特殊吸声结构。从尖劈的尖端到基 部，声阻抗是从空气的特性阻抗逐步过渡到多孔材料的阻 抗的，因而实现了很好的阻抗匹配，使入射声能得到高效 的吸收。
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一 吸声材料
(一) 吸声系数 (二) 吸声量 (三) 多孔吸声材料
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多孔槽型木质吸声材料
KTV软包阻燃吸声材料
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丝质吸声材料
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混凝土复合吸声型声屏障
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轻质复合吸声型声屏障
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常用吸声材料的使用情况
主要种类 常用材料实例
使用情况
有机
纤维
材料
纤 无机
维 材
纤维
料 材料
动物纤维：毛毡 植物纤维：麻绒、海草、椰子丝 玻璃纤维：中粗棉、超细棉、玻璃棉毡 矿渣棉：散棉、矿棉毡
通常，吸声材料 在0.2以上，理想吸声材料
在0.5以上。
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【声波入射角度】
工程设计中常用的吸声系数有无规入射吸声系数、垂 直入射吸声系数
混响室法吸声系数(无规入射吸声系数)T
驻波管法吸声系数(垂直入射吸声系数) 0
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吸声系数的测量
混响室法吸声系数(无规入射吸声系数) ：
1
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一 吸声材料
(一) 吸声系数 (二) 吸声量 (三) 多孔吸声材料
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(二) 吸声量（等效吸声面积）
定义：吸声系数与吸声面积的乘积
A S
式中 A ——吸声量，m2；
——某频率声波的吸声系数；
S ——吸声面积，m2。
【注】工程上通常采用吸声量评价吸声材料的 实际吸声效果。
29
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吸声性能的影响因素
孔隙率与密度
2
厚度 1
吸声性能 影响因素
3 空腔
使用环境 5
4 护面层
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1 厚度对吸声性能的影响
由实验测试可知：
同种材料，厚度增加一倍，吸声最佳频 率向低频方向近似移动一个倍频程
厚度越大，低频时吸声系数越大； ＞2000Hz，吸声系数与材料厚度无关； 增加厚度，可提高低频声的吸收效果， 对高频声效果不大。
7
图1 有护面的多孔材料吸声结构 表1 不同护面形式的吸声结构
8
3) 空间吸声体
空间吸声体是由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种 形状的单元体，其降噪量一般为10dB左右。常用的几何形状 有平面形、圆柱形、棱形、球形、圆锥形等，其中球体的吸 声效果最好 。
图2 空间吸声体
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吸声体10Fra bibliotek空间吸声体的高频吸收效果随着吸声体尺 寸的减小而增加，低频吸收效果则随着吸声 体尺寸的加大而升高。
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1 吸声原理
(三) 多孔吸声材料
声波入射到多孔吸声材料的表面时，部 分声波反射，部分声波透入材料内部微孔 内，激发孔内空气与筋络发生振动，空气 与筋络之间的摩擦阻力使声能不断转化为 热能而消耗；空气与筋络之间的热交换也 消耗部分声能，从而达到吸声的目的。
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(三) 多孔吸声材料
木丝板吸声材料
在噪声污染控制工程中，吸声材料和吸声结构常用来降低室
内噪声。吸声材料按吸声机理可分为多孔吸声材料和共振吸
声结构两大类。
纤维状
多孔性吸声材料
颗粒状
吸 声 材 料
共振吸声结构
泡沫状 穿孔板共振吸声结构 薄膜共振吸声结构
薄板共振吸声结构 4
1）多孔吸声材料 多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔，孔和孔
21
22
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驻波管法吸声系数(垂直入射吸声系数)
驻波管法简便、精确， 但与一般实际声场不 符。
用于测试材料的声学 性质和鉴定。
设计消声器。
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驻波管法吸声系数测试仪
驻波管法
将被测材料置于驻波管的一端，从驻波管的另一端向管 内辐射平面波，声波垂直入射到材料表面，部分吸收， 部分反射。
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低Rf ：低频段吸收很低，中、高频带吸收较好； 高Rf ：低频段有所提高，中、高频带明显下降。
合理的Rs： Rs=1000/d，单位：瑞利/cm，d材料厚度，cm； 或 2ρ0c<Rf<4ρ0c,即：800<Rf<1600 瑞利（Pa.s/m）
流阻描述多孔材料的透气性，一般可采用调整材料的体 积密度来调节Rf。
n 12
26
驻波管法比混响室法简单方便，但所得的数据 与实际情况相比有一定误差。
混响室法和驻波管法测得的吸声系数可按下表 进行换算。
表 0 与T 的换算关系
0 0.1 0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
T 0.25 0.40 0.50 0.60 0.75 0.85 0.90 0.98
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吸声系数的影响因素
材料的性质
2
材料的结构 1
吸声系数 影响因素
3 使用条件
声波频率 5
4 声波入射角度
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【声波频率】
同种吸声材料对不同频率的声波具有不同的吸声 系数。
平均吸声系数 ：工程中通常采用125Hz、250
Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、4000 Hz六个频 率的吸声系数的算术平均值表示某种材料的平均 吸声系数。
S
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一 吸声材料
(一) 吸声系数 (二) 吸声量 (三) 多孔吸声材料
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多孔吸声材料 多孔吸声材料是应用最广泛的吸声材料。
最初的多孔吸声材料以麻、棉、棕丝、毛发、 甘蔗渣等天然动植物纤维为主； 目前则以玻璃棉、矿渣棉等无机纤维为主。
吸声材料可以是松散的，也可以加工成棉 絮状或粘结成毡状或板状。
颗 砌块 粒 材 板材 料
矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土 吸声砖
珍珠岩吸声装饰板
多用于砌筑界面较大的消声装置。 质轻、不燃、保温、隔热。
泡 泡沫
沫 塑料
材 料
其他
聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料
吸声型泡沫玻璃 加气混凝土
吸声性能不稳定，吸声系数使用前需 实测
强度高 、防水、不燃、耐腐蚀
微孔不贯通，使用少
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吸声材料构造特性
材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多 数达到90%左右；
孔隙应该尽可能细小，且均匀分布； 微孔应该是相互贯通，而不是封闭的； 微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔
内部。
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2.吸声特性及影响因素
特性:高频声吸收效果好，低频声吸收效 果差。 原因：低频声波激发微孔内空气与筋络的 相对运动少，摩擦损小，因而声能损失少， 而高频声容易使振动加快，从而消耗声能 较多。所以多孔吸收材料常用于高中频噪 声的吸收。
不同厚度的超细玻璃棉的吸声系数
理论证明，若吸声材料层背后
为刚性壁面，最佳吸声频率出
现在材料的厚度等于该频率声
波波长的1/4处。使用中，考虑
经济及制作的方便，对于中、
高频噪声，一般可采用2～5cm
厚的成形吸声板；对低频吸声
要求较高时，则采用厚度为5～
10cm的吸声板。
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2 孔隙率与密度
孔隙率：材料内部的孔洞体积占材料总体积的百 分比。
空间吸声体的吸声性能主要由所用吸声材 料核材料的填充方式所决定。
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4)吸声尖劈
吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，由金属网架内填 充多孔吸声材料构成，吸声性能十分优良。
吸声尖劈的形状有等腰劈状、直角劈状、阶梯状、无规 状等。通常可分为尖部和基部两部分。安装时在尖壁和壁 面之间留有空气层。
图3 吸声尖劈构造示意
反射的平面波与入射波相互叠加产生驻波，波腹处的声
压为极大值，波节处的声压为极小值。
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利用探管可测出声压的极大值pmax和极小值pmin。 pmax和pmin之比称为驻波比。
驻波比n与反射系数r和法向吸声系数(或驻波 管吸声系数）α0的关系为:
r

n n

1 1
,
0
1
r
2

4n
第6章 吸声降噪技术
学习目的与要求：
掌握吸声材料的分类以及吸声系数、吸声量的概念；了解吸声系数的测 量方法； 掌握多孔吸声材料的吸声原理、影响多孔吸声材料吸声特性的因素； 掌握各类共振吸声结构及其设计计算； 掌握室内声场的概念及其声能计算，掌握室内声衰减的规律及混响时间 的概念及其计算；掌握吸声降噪量的计算。
把被测吸声材料(或吸声结构)按一定的要求放置于专 门的声学试验室——混响室中进行测定。
将吸声材料(或吸声结构)放进混响室内，使不同频率 的声波以相同机率从各个角度入射到材料(或结构)的 表面，然后根据混响时间的变化来确定材料(或结构) 的吸声性能。
用此方法所测得的吸声系数，称为混响室吸声系数或
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第6章 吸声降噪技术