混响声场中的声压为：
pr2
r c2
4cW
R
（2）混响声场：
相应声压级为：
Lpr
10lg
pd2 p02
10lg
4cW
Rp02
10 lg
4W RI 0
Lpr
10 lg
4W RI 0
10 lg
4WW0 RI 0W0
10 lg W W0
10 lg
S
A S
55.3V cS
1 ( T2
1)T1
4V S
(m2
m1)
若两次测量时间间隔短及室内温、湿度相差很小。可认为：
所以：
c1 c2 c,以及m1 m2 m
A
A2
A1
55.3V c
(1 T2
1) T1
（3）混响室法测吸声系数的测试原理
被测材料的的吸声系数可表示为：
S
A S
55.3V cS
距点声源 r 处的声压及声能密度为：
pd2
cI d
cRW 4r 2
d
pd2
c2
RW
4r 2c
声源的指向性因数
（1）直达声场：
声压级的计算：
L 10 lg pd2 10 lg cRW
pd
p02
4r 2 p02
p2 cI
Lpd
10 lg
RW
4r 2I0
10 lg
RWW0
4r 2I0W0
10 lg W W0
t0
t
4
d
式中： t ——颈的实际长度，m；
d——孔口直径，m。
当空腔内壁贴多孔材料时， t0 t 1.2d
单个空腔共振吸声结构的最大吸声量（共振频率时）:
Amax
2 2
c2
2 fr 2
式中： — 共振频率时的波长， m；
c — 空气中的声速， m/s 。
（2）穿孔板吸声结构
多孔时系统共振频率：
（2）降噪系数： 是指250、500、1000和2000Hz的频率下测得（4个
倍频带）的吸声系数的算术平均值。
（3） 吸声量
表示方法：
A S
一个房间的总吸声量： A i • Si
房间的平均吸声系数：
1
Si
i
•
Si
7.2 多孔吸声材料
7.2.1多孔性吸声材料的吸声机理 7.2.2多孔性吸声材料构造特性 7.2.3 多孔性吸声材料的吸声特性 7.2.4 影响多孔性吸声材料的吸声性能的因素
孔隙率：材料中的空气体积与材料的总体积的比值。
1、孔隙率与材料的空气流阻有关 2、孔隙率与空隙的组织结构有关
（2）材料平均密度的影响
图7-9 5cm厚超细玻璃棉的密度变化对吸声 系数的影响
（3）材料厚度的影响
（4）材料后空气层的影响
1空气层厚度为0； 2空气层厚度为 100mm； 3空气层厚度为 300mm。
f0
1
2
0c2 K AD A
60
AD
空
吸声频带： 80-300Hz，用于低频吸声
气
吸声系数：0.2-0.5
层
薄板厚度：3-6mm
空气层厚度D：3-10cm
②薄膜吸声结构
系统共振频率：
膜
状 材 料
1
f0 2
0c2 AD
60
AD
吸声频带：200-1000Hz，
空 吸声系数：0.3-0.4
单位时间声源向室内贡献的混响声为： W (1 )
混响声的声能密度为r： 混响声的声能为：rV
反射一次，壁面吸收的声能为： rV
单位时间内壁面吸收的声能为：
rV n
rV
cS 4V
稳态时：
W (1 )
rV
cS 4V
（2）混响声场：
室内的混响声能密度为：
r
4W (1 cS
)
设：
R S
1
r
4W cR
房间内声能密度处处相同，而且在任一受声点上，声波
在各个传播方向作无规分布的声场叫扩散声场 。
7.4.1室内声的声能密度和声压级
（1）.直达声场 距点声源 r 处的声强为
Id
RW
4r 2
R -大--刚声性源平的面指上向，R性 =因2；数声:源点置声于源两位个于刚自性由平场面空的间交，线R上=1，；R置=4于；无声穷源 置于三个刚性反射面的交角上，R =8）
f0
c
2
P
D(t )
3.穿孔板吸声结构
穿孔率（P）=穿孔面积/总面积 穿孔面积越大，吸声频率越高。 吸声频带：低中频噪声， 吸声系数：0.4-0.7 薄板厚度：2-5mm 孔 径：2-4mm 穿孔率：1%-10% 空腔深度：10-25cm
(3)微穿孔板吸声结构
系统共振频率：
f0
（5）材料装饰面的影响
作用： 保护吸声材料，防止污染环境。 种类： 护面网罩、纤维布、塑料薄膜和穿孔板等。 要求： 要有良好的通气性。
（6）温度、湿度的影响
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 维
无机
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
定义：
在稳定气流状态下，吸声材料中的压力梯度与气流
线速度之比。
Rf
P u
比流阻：指单位厚度材料的流阻。
过高 过低
空气穿透力降低
因摩擦力、粘滞力引 起的声能损耗降低
吸声性能下降
（1）材料的空气流阻（Rf）
1—低流阻 3—高流阻
图7-7 多孔性吸声材料流阻与吸声系数的关系
（2）材料孔隙率与密度的影响
（1） 驻波管法测吸声系数的测试原理
pmax p0 (1 r )
pmin p0 (1 r )
S pmax pmin
0
1
r
2
4S (1 S)2
（2）传递函数法垂直入射吸声系数测量原理:P164 （3）混响室法测吸声系数的测试原理：
混响时间：声压级衰减60分贝的时间。 房间内吸声量与混响时间有关：
b.声阻抗率：
ZA
P u
媒质上某点的声阻抗率是媒质中某一点的有效声
压与该点的有效质点速度的比值。
ZS
P u
声阻抗
ZS R jZ
声阻： 反映材料阻性的影响。 声抗： 反映材料惯性和弹性的影响，和频率成一定 的函数关系。 *声抗/声阻：表示材料的频率选择性。
声阻抗
c.声学意义：
对自由平面声波： ZS 0c
环境噪声控制工程
Chapter 7 吸声降噪技术
7.1 吸声材料的分类和吸声性能的评价 7.2 多孔性吸声材料 7.3 共振吸声结构 7.4 室内声场和吸声降噪 7.5 吸声设计
7.1吸声材料的分类和吸声性能的评价
7.1.1吸声材料的分类 7.1.2吸声性能评价量
7.1.1 吸声材料的分类
多孔性吸声材料
1 ( T2
1 )
T1
材料吸声性能的测量
常用两种测量方法的比较
测量方法 混响室法
用途
优点
可测量声波无规入 所测量的吸声系数和吸声 射时的吸声系数和 量可在声学设计工程中应 单个物体吸声量。 用。
缺点
试件面积大， 安装测量不 方便。
阻抗管法
可测量声波法向入 射时的吸声系数和 声阻抗率。
只能用于不同材料中材料 在不同情况下的吸声性能 比较；试件面积小，安装 测量方便
A 55.3V 4m V cT
式中：m---空场混响室条件下的声强衰减系数，m1 s----试件的面积
（3）混响室法测吸声系数的测试原理
安装吸声材料前后，房间的总吸声量的变化可表示为：
被测A材料的A吸2 声系A数1可表5示c5为2.T32Vc1
4m2V
c2
c
(
55.3V c1T1
4m1V )
不能测量共 振吸声结构， 亦不能在声 学设计工程 中直接使用。
混响室法测吸声系数与驻波管法测吸声 系数的换算：P166表7-2。
3. 吸声性能的单值评价量
考虑到频率特性：
（1）平均吸声系数:
材料在不同频率的吸声系数的算术平均值。（倍频 程从125Hz-4000Hz共6个倍频程，1/3倍频程从 100Hz-5000Hz共18个倍频程）
7.3 共振吸声结构
7.3.1 概述
特点： 低频吸收性能好； 装饰性强； 强度足够； 声学性能易于控制。
7.3.2常用共振吸声结构
（1）薄板与薄膜共振吸声结构 （2）穿孔板吸声结构 （3）微穿孔板吸声结构
（1）薄板与薄膜共振吸声结构
①薄板吸声结构
薄 板 材 料
结构： 吸声机理 系统共振频率：
7.1.2 吸声性能评价量
1. 吸声系数 2. 吸声系数的分类和测量 3. 吸声性能的单值评价量
1. 吸声系数
定义： 材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的 比值。
E Ei
Ei Er Ei
1 rI
声阻抗
a.声阻抗：
媒质在一定表面上声阻抗是该表面上有效平均声
压与通过该表面上的有效体积速度的比值。
气 层
作为中频范围的共振吸声
结构
薄板或薄膜共振吸声结构设计基本方法？
薄板或薄膜共振吸声结构设计基本方法
【1】根据需要确定最大吸声频率，以其为共振频率，确定选用材料及空 气层厚度。
f0
1
2
0c2 K AD A
60
AD
D ( 60 ) 2 • 1
f0