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[声学技术] 声学课堂-02:视听影音室吸声基本知识

2021-7-15 09:17:31 961 0 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

小落叶 帖主

2021-7-15 09:17:31

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何谓吸声材料' _$ T0 T- b5 r+ N4 ?9 a8 g2 I' W

. x  d2 }8 [, Z4 p0 v. t声波在媒质传布进程中使声能发生的衰减现象称为吸声。任何材料和物体出格是修建室内的概况装潢材料,由于它的多孔性或薄膜和薄板的共振感化,对入射声波一般都有吸声感化,是以把具有较大吸声结果的材料或结构称为吸声材料或吸声结构。在停止厅堂音质设想时,比如影剧院的混响时候的计较,厅内的各类概况装潢材料,窗帘、地毯、幕布、座椅、观众、风口、灯光口等的吸声都要斟酌。其中有些材料和物体的吸声感化是相当大的。如沙发椅及观众。是以材料不能完全按吸声的性能分别。出格是把吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料是不确切的。应当是按照修建声学用处具有较好吸声感化而生产建造安装的结构称为吸声材料或吸声结构,如吸声玻璃棉、吸声泡沫塑料等。0 V2 k: j" L& M/ ^

, ^- E0 C+ k+ B, h6 \何谓材料的吸声系数* A; V7 q: R4 X( m4 z: t

2 L. {' f3 ^5 m" L3 H6 K3 d声波在传布进程中除了空气的吸声外,当入射到材料概况,总会发生一部分声波被反射,一部分声波被吸收(包括经过物体经过的声波)的现象。吸声系数是指声波入射到材料概况时,其能量被吸收的百分数,即被吸收的声能与入射的声能之比,即:α=(Eα+Eτ)/Ei=1-Er/Ei吸声系数是评定材料吸声感化的首要目标,吸声系数越大,材料的吸声性能越好;反之,吸声系数越小,材料的吸声性能越差。一般把吸声系数α>0.2的材料称为吸声材料。
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' }% c$ ^7 W0 R- g2 S+ `5 G对于吸声系数α>0.8的材料称为强吸声材料或高效吸声材料。假如声波入射到毫无反射的材料概况时,入射声能几近全数被材料吸声,这时反射声能为零,吸声系数α=1,该材料称为全吸收材料,如吸声尖劈,它是一种近似的全吸声材料。假如声波入射到坚固滑腻的材料概况,声波几近全数被反射,即几近不存在吸收,吸声系数α=0,如粉光的混凝土、大理石、花岗岩等,这类材料是近似于全反射材料。
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▲吸声尖劈装潢的录音棚  8 ^0 o( A4 K. v( k$ H9 d
▲大理石装潢的酒店厅堂
  d+ y7 u. d8 s5 ?4 O吸声系数与入射声波的偏向有关,也和声波的频次有关。声波入射到材料概况的偏向大致可分为:正入射、斜入射、无纪律入射。* K; H1 j! Z  Q8 c& U* g1 D
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' N% ?8 O3 l# ^! o( L2 ^* Y声波与吸声材料概况法线呈θ角斜向入射,其吸声系数称为斜入射吸声系数,用αθ暗示。(一般用于理论研讨)声波与吸声材料概况垂直入射,其吸声系数被称为垂直入射吸声系数,又称法向入射或正入射吸声系数,用α0暗示。这类吸声系数采用驻波管停止丈量,是以又称驻波管法吸声系数。无规入射吸声系数采用混响室丈量,是以又称混响室法吸声系数,用αR暗示。在声学工程的设想计较如厅堂音质混响时候的计较以及噪声控制工程的吸声降噪计较都应采用混响室法的吸声系数。它还用于材料吸声性能的品级评定,国家标准也规定以混响室法吸声系数作为分别根据。吸声系数与声波的频次有关,同一材料分歧频次的吸声系数是纷歧样的。
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何谓均匀吸声系数
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& S7 L# F: h) G  o由于材料的吸声系数和频次有关,分歧频次的吸声系数是纷歧样的。按照吸声系数丈量标准规定的测试频次范围1倍频程是从125~4000Hz,共有6个频带的测试吸声系数,1/3倍频程是从100~5000Hz,共18个频带的测试吸声系数。可是数据太多,未便比力,为了简化就采用对频带的吸声系数取算术均匀,称为均匀吸声系数。假如各频带的吸声系数别离为α1、α2、α3、、、αn,则均匀吸声系数为:# I% O3 v# V, d$ N
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1e3cbd97e89a22a9afbaec0496825e5c.png / u/ f: |1 F& s% F4 w

6 R/ t2 @# r* U" {0 t7 a) S何谓降噪系数- s/ s- x8 ^2 k- g

) \" B/ @' z8 ]+ V1 E- j3 H降噪系数和均匀吸声系数一样,也是材料吸声性能的一个单值评价量,它比均匀吸声系数加倍简化,为250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz四个倍频带吸声系数的均匀值,以0.05为最小倍数,其末位数修约为0或5,用NRC暗示,写成:
* n' D* Y( Y- j9 b: x  @) {( X! f' O4 l' R/ U+ x! T: n
8138c977feadef0c1265dada6ed886ff.png 我国1997年制定的《修建吸声产物的吸声性能分级》国家标准(GB/T16731),该标准规定的吸声性能品级是按照材料刚性壁面(无空腔)混响室法吸声系数计较降噪系数NRC的巨细来分别的。Ⅰ级NRC>0.80;Ⅱ级0.80>NRC≥0.60;Ⅲ级0.60>NRC≥0.40;Ⅳ级0.40>NRC≥0.20。
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吸声材料的品种% g4 I, i/ h1 H

. e/ y( [/ [6 T# ]吸声材料及吸声结构大致可分为三类:
3 ~/ Y8 m' d' g  l- D* I( I2 M第一类为多孔吸声材料,这类产物的品种规格最多,利用最广,包括纤维材料、颗粒材料、泡沫材料;, l- ?: J, c9 h( g! K
第二类为共振吸声结构,包括单个共振器、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;2 K9 B8 z' f% x( G0 ]/ f) O5 y
第三类为特别吸声结构,包括空间吸声体、吸声尖劈等。
9 s% A6 z2 z. Y; y% d各类吸声材料及吸声结构的吸声特征以下表:' u2 w+ ]4 l! q. k7 G

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9 C) S6 }9 g  D+ j! \选用吸声材料应斟酌哪些要求  e/ P$ @& w; F
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① 首先吸声性能应合适利用要求,假如要下降中高频噪声或混响时候,则应选用中高频吸声系数较高的材料。假如要下降低频噪声或混响时候,则应选用低频吸声系数较高的材料。
4 Z: _6 U* @8 D0 J& |② 吸声系数不受情况和时候的影响,材料吸声性能应连结持久稳定牢靠。& ]+ {( g6 H* T- ?' L: @& o
③ 防水、防潮、防蛀、防腐、防霉、防菌,这对在湿润情况条件下利用是很是重要的。如泅水馆、地下工程及湿润地域。- K( u' b1 _9 G3 m9 V) F% A
④ 防火性能好,应具有阻燃、难燃或不燃性能。对影剧院和地铁工程等公共场所应尽能够采用不燃材料。, e8 l2 B3 F1 X1 F1 M
⑤ 吸声材料要有一定的力学强度,以便在搬运、安装和利用进程中,不易损坏,耐久耐用,不易老化。
3 d/ b2 v1 C  P4 w3 X⑥ 材料可加工性能好,重量轻,便于加工安装以及维修更调。对于大型轻薄屋顶结构如大跨度体育馆,其吸声吊顶的重量是相当重要的制约身分。
* ^8 e! R, }7 R4 y) C9 j$ ]⑦ 吸声材料及其制品在施工安装和利用进程中不会散落粉尘、挥发有害气味、辐射有害物资、侵害人体健康。0 ?8 e" @0 H& q( A
⑧ 吸声材料一般安装在室内概况,它是室内设想的重要组成部分,出格是影剧院、多功用厅、会议室、广播、电视及电影录音室和审听室等的音质设想,吸声材料应具有装潢结果。
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0 A* T: a: e+ P+ k多孔材料若何吸声4 E( J, V; g' V" v

1 A% v! i8 A$ d9 T5 M一般多孔材料内部具有大量小孔,小孔相互连通并间接通向材料概况,当声波入射到这类开孔性材料概况时,部分声波会透入材料内部,部分在材料概况反射。透入材料内部的声波在裂缝和小孔间传布时,空气活动会发生黏滞和磨擦感化,小孔中温度受紧缩升高,稀疏时温度下降,以及材料的热传导效应,从而使声能逐步转酿成热能消耗,这类能量改变是不成逆的,是以材料就发生了吸声感化。  w* m' A) _5 g5 `: H) K
对于这类具有杰出吸声性能的材料,一般称为多孔性吸声材料。其性能与孔的巨细、数目、机关形式等有关,且材料需要有一定厚度。对于材料内部虽有大量微孔,但微孔相互封锁不连通的,当声波入射到这类材料概况时,因声波没法透入材料内部,就不会发生吸声感化。这类多孔材料一般具有杰出的隔热保温感化,被称为隔热或绝热材料。如聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯板、酚醛泡沫板等。1 t' R! M) G: A( N& t, r( K

% F& q& i9 V, ]  b+ U9 l- R9 m水泥拉毛概况为什么不能起吸声感化
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一些影剧院、多功用礼堂以及地下修建的大厅和走道墙面与顶棚的概况,常做成水泥拉毛,有些影剧院则将墙面和顶棚做成油漆拉毛。' p; W9 r* J# ], I/ E
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3 A6 C/ G" u9 j- j) T3 J; F' z这类凹凸不服的粗糙概况,如图2-3所示,其中
0 Q4 V7 r% O1 [8 }(a)内部没有相互连通的微孔,它不是多孔材料,只是具有粗糙概况
: W# C: B) J& I, v(b)是开孔型多孔材料,具有吸声感化。是以,不管是拉毛水泥还是拉毛油漆,由于没有直通概况相互连通的细孔,所以不能起吸声感化。
1 d3 h3 X  _5 K/ G) i( v- o而图2-2(a)和图2-3(b),两者都是开孔型的多孔材料,从吸声感化来看是不异的,分歧的只是概况平整水平而已,这对吸声无关紧急。拉毛对于吸声没有感化,其凹凸不服能否对声波散射起感化?由于拉毛概况凹凸升沉一般唯一几厘米,而1000Hz声音的波长为34cm左右,10000Hz高频声音的波长也达3.4cm左右,与声音的波长相比小很多,是以概况拉毛对声波的散射也不起感化。8 f& `: l! I$ R4 A& v' U( o  b5 \4 i

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) m; p$ \5 E: r7 b# h% F% P1 L, C' G7 o7 a+ G- M
吊顶材料保举
) N- [+ t7 N" l9 d6 c3 L◇ATTC中高频吸声板(明架、暗架、跌级)
/ \9 y+ {8 q" g; t2 L◇ATTS中高频吸声板(悬挂、垂吊)
  j; n' |4 |$ L7 U7 b  T& K2 h& `◇负离子健康板(明架、跌级). }% X2 G- J7 X$ B
◇ATTM中高频无缝吸声板(大面积无缝平铺)7 q. z: \, m9 {5 }% X& E
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墙面材料保举:
# c. E5 R+ _/ L( H& Q◇柯菱板(干净、抗菌、护墙)
+ R% r1 P5 l  E9 k2 F◇ATT全频吸声板(吸声、降噪)6 F4 I' D' c' A7 T# p" m
◇IES隔声板(房间隔音)               
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