1、633噪聲控制的基本技術(shù)1. 吸聲(sound absorption)吸聲處理是控制音質(zhì)和降低噪聲的重要方法之一。它是利用某些吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)吸 收聲能來降低噪聲強度的。(1) 吸聲材料與吸聲性能吸聲材料多是一些多孔材料，這類材料的吸聲機理是：當聲波進入多孔材料的孔隙中時，引起空隙間的空氣分子和纖維的振動，由于空氣與孔壁的摩擦阻力、空氣的粘滯阻力和熱傳 導等作用，使相當一部分聲能變?yōu)闊崮芏纳⒌簦瑥亩鸬轿曌饔谩Ｒ虼硕嗫撞牧媳仨毦?有大量微孔，各孔之間要連通并通到材料表面，使空氣可以自由進入。吸聲材料的吸聲性能可以用吸聲系數(shù)o來衡量。吸聲系數(shù)等于被吸收的聲能(E)對入射聲能(Eo)之比。即

2、”吸收聲能E二入射聲能=匚吸聲系數(shù)隨入射角而改變，通常吸聲系數(shù)是指在混響室中測量而用賽賓混響公式算出的 吸聲系數(shù)。它包括了各種入射角，計算公式為：A=0.163V/T(6-13)式中：V 混響室體積(m3)；T混響時間(s);2A 室內(nèi)總吸聲量(m )。室內(nèi)全空時測得的吸聲量為 A。，面積為S(m2)的吸聲材料放入后所測得的吸聲量為A1,則吸聲系數(shù)為:=(A 1-A 0)/s=A/s(6-14)式中A為該吸聲材料的吸聲量。按照定義，向著自由空間開著的1m2的窗戶引起的聲吸收(聲波傳到窗口全部透出去)量為1m2(舊稱1賽賓)。如果某材料的吸聲系數(shù)為 0.4，則該材料的吸聲 量要達到1m2所需要的

3、面積為2.5m2。吸聲系數(shù)：與材料的性質(zhì)有關(guān)。一般說，密度小和空隙多的材料，吸聲系數(shù)大，吸聲性 能好；而結(jié)構(gòu)緊密、光滑、堅硬的材料吸聲系數(shù)小，吸聲性能差。吸聲系數(shù)還與聲波的頻率 有關(guān)，通常用125、250、500、1000、2000、4000六個頻率的吸聲系數(shù)表示材料的吸聲頻率 特性。吸聲系數(shù)可用混響室或駐波管法進行測定。表6-7列出了幾種常用國產(chǎn)材料的吸聲系數(shù)。表6-7常用國產(chǎn)吸聲材料的吸聲系數(shù)(駐波管法:-0)材料名稱容重3kg/m厚度各頻率的吸聲系數(shù)產(chǎn)地125250500100020004000超細玻璃棉152.50.020.070.220.590.940.94上海50.050.240.

4、720.920.900.98上海100.110.850.880.830.930.97上海2050.100.350.850.850.860.86上海100.250.600.850.870.870.85上海礦渣棉24060.250.550.780.750.870.91北京:80.350.650.650.750.880.92北京15080.300.840.930.780.930.94北京工業(yè)毛氈37050.110.300.500.500.500.52北京70.180.350.430.500.530.54北京聚氨脂泡沫塑料4040.100.190.360.700.750.80上海4580.200.40

5、0.950.900.980.85P上海木絲板20.150.150.160.340.780.52北京40.190.200.480.780.420.70北京80.250.530.820.630.840.59北京水泥膨脹珍珠巖板35050.160.460.640.480.560.56北京80.340.470.400.300.480.55上海礦渣膨脹 珍珠巖吸聲磚700-80011.50.380.540.600.690.700.72北京影響多孔材料吸聲性能的主要因素有：1）材料的空隙率q：多孔材料中通氣的孔隙體積與材料總體積之比稱為空隙率。一般多孔吸聲材料的空隙率在 70%以上。2）吸聲材料的結(jié)構(gòu)特性

6、：材料吸聲系數(shù)與材料的結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。材料的結(jié)構(gòu)特性在這里指材料的厚度和容重。吸聲材料的厚度關(guān)系到它的吸聲頻率特性。一般說，低頻聲的吸聲性能隨材料厚度的增 加而提高，但厚度增加對高頻聲的吸收影響不明顯，因為高頻聲在吸聲材料表面就被吸收。圖6-4給出了容重為15kg/m3的超細玻璃棉的吸聲系數(shù)隨厚度變化的情況。1*0 KMU 3OM 4000圖6-4 超細玻璃棉的吸聲特性實驗表明，某種吸聲材料的容重一定時，吸聲系數(shù)的大小取決于厚度 D與頻率f的乘積fD。由圖6-4可見，每一種厚度的材料的吸聲系數(shù)有一個極大值，相應的頻率稱為吸聲共振頻率fr，此時frD=5kHz cm，共振吸聲系數(shù):r=0.90.9

7、9。當頻率低于fr時，：隨f降低而逐漸減小，通常 把減小到：1/2時的頻率稱為下限頻率fz,把fr到fz的頻寬稱為下半頻帶寬 門。值通常在11-倍3 頻程內(nèi)，fr與 fz的關(guān)系為：fr= 1 fz。材料容重增加時，空隙率相應降低，能改善低頻吸聲效果，但高頻吸聲效果降低。容重 過大，吸聲效果會明顯降低。材料厚度一定的多孔材料，改變它背后空氣層的厚度，對吸聲性能有很大影響。通常， 在空氣層厚度等于1/4波長的奇數(shù)倍時，可獲得該頻率最大吸聲系數(shù)。（2）吸聲結(jié)構(gòu)及其吸聲材料一般的吸聲結(jié)構(gòu)都是共振結(jié)構(gòu)，利用共振的原理吸收聲能，往往能獲得較好的低頻吸聲 效果。常用的吸聲結(jié)構(gòu)有下列幾種：1）薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)

8、：薄板共振吸聲器是一種盒式吸聲結(jié)構(gòu)，如圖6-5所示，它是用不透氣的薄層(如膠合板、硬質(zhì)纖維板等 )，四周固定，并在背后留有一定厚度的空氣層組成。 板后的空氣層相當于彈簧，當聲波入射到薄板時，由于聲壓的作用，迫使薄板產(chǎn)生振動，使 板發(fā)生彎曲變形，出現(xiàn)內(nèi)摩擦，使部分振動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏牡簟．斎肷渎暡ㄅc振動系統(tǒng) 的固有頻率接近時，發(fā)生共振現(xiàn)象，此時振動最大，吸聲最顯著。薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)具有較強的頻率選擇特性，一般應使吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率fo接近要吸收的聲波的頻率。fo可由下式計算：(6-15)600式中：m單位面積板的重量D板后空氣層的厚度 由此可見，m和D越大，fo 1 mD (HZ)(kg/m3

9、)；(cm)。fo越低，對低頻吸聲有利。fo般在80300Hz之間。一般薄板結(jié)構(gòu)的共振吸聲系數(shù)約為0.20.5。若在空氣層中填多孔吸聲材料，則吸聲效果更好。圖6-5薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)圖6-6單個共振吸聲器2)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)：穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)可以看成是多個共振吸聲器組合而成的。 單個共振吸聲器又稱為亥姆霍茲共振器，是一個具有開口的體積為V的空腔，如圖6-6所示。開口的直徑為d，孔頸長為L,空腔中的空氣相當于一個彈簧，當聲波入射到頸中空氣時，頸 中的空氣發(fā)生象活塞一樣往返振動，它與頸壁的摩擦作用， 使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗。當外來聲波的頻率與共振器的固有頻率相同時，就發(fā)生共振，此時的吸聲效

10、果更好。亥姆霍 茲共振器的共振頻率可由下式求出： c Gf。=(Hz)(6-16)2 二 V式中：C空氣中聲速，取 340m/s ；V共振腔體積(m3)；-d 2G傳導率(m)，Gd；4Ld共振腔開口直徑(m)；L共振腔孔頸長度(m)。單個共振吸聲器頻率選擇性很強，吸聲頻帶很窄，f。一般在幾十至幾百Hz,往往用于低頻吸聲。在工程實踐中，常把多個共振吸聲器組合起來形成組合共振吸聲器，以改善其頻率 特性。組合共振吸聲器實際上是一塊打了許多孔的穿孔板，其后設置空腔，因此又稱為穿孔 板吸聲結(jié)構(gòu)。它的共振頻率 f0可用下式計算：Cpf。二-（6-17）2兀 LkD式中：P穿孔率，即穿孔面積占總面積的百分

11、比；D穿孔板后空氣層厚度（m）；Lk 頸的有效長度（m）。當穿孔孔徑dt, t為板厚（m）時，Lk由下式求得：Lk=t+0.8d(6-18)當空腔內(nèi)壁貼吸聲材料時：Lk=t+1.2d(6-19)穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)可由實驗測得，當:0.5時，吸聲結(jié)構(gòu)的頻帶寬度:f為：Lf = 4二屯 D(6-20)0式中：p共振波長（m）。式（6-20）和實驗研究結(jié)果說明,當穿孔率一定時，穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)和吸聲頻帶寬度f與頸的有效長度Lk有關(guān)：Lk越小，：和吋數(shù)值越大，而Lk又與板厚t和孔徑d有關(guān)，t 和d越小，Lk也越小。因此，近年來有人研究出一種新型的吸聲結(jié)構(gòu)，即微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。它是在厚度小

12、于1mm的薄金屬板上面鉆孔徑小于1mm的微孔，穿孔率15%，后面留一定厚度空氣層，其吸聲系數(shù)大，吸聲頻帶寬，遠優(yōu)于穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。由于它使用金屬板，特別 適用于高溫、高速和潮濕條件下的吸聲處理。（3）空間吸聲體前面介紹的吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)一般安裝在墻面或屋頂上，只有一個表面起吸聲作用， 吸聲系數(shù)均小于1。如果把它們單獨一塊塊地吊在天花板上或懸掛在墻上，則聲波既可以被 向著聲源的一面吸收，由于繞射和墻面的反射作用，還可被背著聲源的一面吸收，有效擴大 了吸收面積。這種吸聲結(jié)構(gòu)叫空間吸聲體。實驗證明，空間吸聲體懸掛的面積取房間天花板面積的3540%（或房間內(nèi)表面的20%）為最佳，過大、過小吸聲效果不

13、顯著。懸掛的高度以房間凈空的1/71/5為好。空間吸聲體可以根據(jù)需要作成各種形狀和尺寸。一般是在鋼制或木制的框架內(nèi)填進吸聲材料（如超細玻璃棉、泡沫塑料、礦棉等），再用塑料紗、玻璃纖維布、金屬絲網(wǎng)或穿孔板罩面。2. 隔聲（sound isolation）用屏蔽物使入射聲反射而隔斷聲波的傳播，或者用圍護結(jié)構(gòu)把噪聲控制在一定范圍內(nèi)， 這種方法叫做隔聲。隔聲罩和屏障是工廠控制噪聲的最有效的方法之一。隔聲處理可分為空 氣聲的隔絕和固體聲的隔絕兩類。本章僅介紹前者。（1）隔聲原理聲音在傳播的途徑上，遇到屏障時，聲能 E的一部分E1被屏障反射，一部分 E2被吸收， 剩余部分E3則透過屏障，傳到屏障的另一面。

14、隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲性能可用隔聲量R（或稱傳聲損失、透射損失TL）衡量，單位是分貝。隔聲量用下式表示：h R=10lg （dB）（6-21）11式中：Ii、I分別為入射聲和透射聲聲強 （W/m2）。透射聲強與入射聲強的比稱為透聲系數(shù)：（6-22）I i所以1R=10lg（6-23）T可以看出.值越小，R值越大，隔聲性能越好。隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲性能與入射聲的頻率有關(guān)，常 用125、250、500、1000、2000、4000Hz六個頻率的R值表示隔聲結(jié)構(gòu)的性能。為簡便起見， 也可用500Hz一個頻率的R值表示它的隔聲量。R值一般是在標準的隔聲試驗室測得。（2）單層均勻結(jié)構(gòu)的隔聲性能單層均勻結(jié)構(gòu)的隔聲性能是

15、由它的面密度、勁度和阻尼決定的。 圖6-7是理論計算求得的典型單層均勻結(jié)構(gòu)的隔聲頻率特性曲線。隨頻率的升高分為四個區(qū)：勁度控制區(qū)（I ）;阻尼控制區(qū)（n）；質(zhì)量控制區(qū)（川）和吻合效應和質(zhì)量控制延續(xù)區(qū)（W）。頻率很低時，勁度起控制作用，隔聲量隨頻率升高而降低；在第n區(qū)，隨頻率升高，質(zhì)量效應增大，在某些頻率處產(chǎn)生 共振，隔聲量出現(xiàn)數(shù)個低谷，結(jié)構(gòu)振幅的大小決定于它的阻尼，隔聲量的降低與阻尼有關(guān)， 阻尼大，隔聲量降低就小；頻率繼續(xù)升高就進入第川區(qū)，構(gòu)件的質(zhì)量起主要作用，結(jié)構(gòu)的面. 2密度（kg/m ）越大，其慣性阻力越大，越不易發(fā)生振動，隔聲量越大。而密度與隔聲量的這一 關(guān)系叫“隔聲質(zhì)量定律”。在這一

16、區(qū)，當結(jié)構(gòu)的面密度一定時，聲音的頻率越高，隔聲量越 大，這就是我們聽隔墻那邊的聲音時，總感到沉悶不清的原因；頻率再升高，便進入第W區(qū)，在此區(qū)的臨界頻率f處，出現(xiàn)隔聲的低谷。Sn血Y圖6-7隔聲量與頻率關(guān)系示意圖圖6-8波的吻合效應當聲波以入射角二入射到板面時，聲波的波長在板面上的投影恰等于板的自由彎曲波的 波長時，即會發(fā)生共振，使投射聲波顯著增大，這稱為“吻合效應”，如圖6-8所示。這時的頻率稱為吻合頻率f e,產(chǎn)生吻合效應的最低頻率稱為臨界頻率以用下式計算：(6-24)C2 3m式中：C聲速（m；板的厚度（m）；3m構(gòu)件的密度（kg/m ）；2E板的彈性模量（N/m ）。隔聲結(jié)構(gòu)設計時，為避

17、免吻合效應的發(fā)生，工程上可以采取在結(jié)構(gòu)表面涂加阻尼層的辦法。例如可以在鋼板的表面涂貼瀝青加纖維、毛氈類組成的阻尼層（厚度不小于鋼板厚的3倍）。質(zhì)量控制區(qū)是研究的重要區(qū)域。在正入射條件下，隔聲量可用下式估算：R=20lgf+20lgm-42.5 (dB)(6-25)在實際工作中，聲波為無規(guī)則入射時，隔聲量要比質(zhì)量定律預計的小45dB,故可用下式計算：R =20lgf+20lgm-48 (dB)(6-26)式中：f聲波頻率(Hz)；2m單層結(jié)構(gòu)的面密度(kg/m )。(3) 雙層結(jié)構(gòu)的隔聲從隔聲定律知，增加密度或厚度可以提高單層結(jié)構(gòu)的隔聲量。但是，當對隔聲量要求很 高時，單層結(jié)構(gòu)就顯得笨重而不經(jīng)濟

18、。研究發(fā)現(xiàn)，若在兩個單層結(jié)構(gòu)(如磚墻、木板墻等)中間留出空氣間隙，或在間隙中填充一些吸聲材料，組成雙層隔聲結(jié)構(gòu)，就能大幅度提高它的 隔聲量。一般說，雙層隔聲結(jié)構(gòu)比同樣重量的單層結(jié)構(gòu)隔聲量大510dB ;當隔聲量相同時，雙層結(jié)構(gòu)的重量要比單層結(jié)構(gòu)減少2/3到3/4。雙層結(jié)構(gòu)隔聲性能好的主要原因是：中間的空氣層(或填有吸聲材料的空氣層 )對聲波引起的第一層的振動具有彈性緩沖作用和吸聲作用，使振動得到較大衰減后才傳到第二層，因 而提高了整體的隔聲量。雙層結(jié)構(gòu)中間的封閉空氣層相當于一個彈簧，使整個結(jié)構(gòu)的性能類 似于“質(zhì)量一彈簧一質(zhì)量”組成的共振系統(tǒng)。聲波以法向入射時的共振頻率稱為基本共振頻 率f。:1

19、| PoC2(mi +mh)fo(Hz)(6-27)2二 |mim2d式中：m m2分別為兩層的面密度(kg/m2)；d空氣層厚度(cm)；0空氣密度(kg/m3)。在共振頻率f0下，隔聲量幾乎為零。低于f0時，雙層結(jié)構(gòu)將做整體振動，隔聲量很快提高。只有當入射聲波的頻率為2 fo時，隔聲量才開始超過按質(zhì)量定律所得的數(shù)值，雙層結(jié)構(gòu)的隔聲 性能才得以充分發(fā)揮。雙層結(jié)構(gòu)的隔聲量可用下面近似公式計算:20lg( f M) -48(f :：: fo)R 二 Ri R2 20lg(f d)29 (f ： f :仇)(6-28) R! +R2 +6(f fi)式中：R混響場隔聲量(dB)；Ri、R2組成雙層

20、結(jié)構(gòu)的每一單層的隔聲量；M與雙層結(jié)構(gòu)等重的單層結(jié)構(gòu)的面密度；Cfi 頻率，f i(Hz)；2ndC0標準狀態(tài)下空氣中的聲速，C=340m/s。當ffc時，雙層結(jié)構(gòu)的隔聲量比等重單層結(jié)構(gòu)隔聲量提高一個隔聲增量：R： ：R=40lg丄 20lg.一9(dB)(6-29)f。式中：損耗因子，它是指共振時每振動一弧度所損失的能量與總振動能的比值。雙層結(jié)構(gòu)的隔聲量與空氣層厚度d有關(guān)，厚度d增加，隔聲增量增加。實踐證明，當d10cm時，厶R增加趨于緩慢，因此，工程實踐中一般取d=810cm。雙層間若有剛性連接，將顯著降低隔聲量，下降的多少與連接情況有關(guān)，因此在實踐中應盡量避免剛性連接，而宜采用柔 性連接。

21、雙層結(jié)構(gòu)中空氣層內(nèi)填充吸聲材料，在結(jié)構(gòu)的受聲側(cè)附加一薄層彈性面層，或采取其它 增加阻尼的措施，可以使吻合效應顯著減弱，從而明顯提高隔聲量。(4) 隔聲罩和隔聲間隔聲罩是在產(chǎn)生噪聲的設備周圍用隔聲結(jié)構(gòu)制成的罩子，它能使傳出的噪聲顯著減弱。 因此隔聲罩是目前抑制機械噪聲較好的辦法，是應優(yōu)先考慮采用的降噪措施。隔聲罩要取得較好的降噪效果，必須滿足一定的條件。一般機器的隔聲罩是由罩板、阻 尼涂料和吸聲層構(gòu)成。小型設備一般采用13mm厚的鋼板作罩板，當厚度為 1，2，3mm時，隔聲量分別為25, 29, 32分貝。其形狀與聲源設備輪廓相似，最好為曲面形體，盡量少用方 形，以防止駐波效應，使隔聲量降低。罩

22、體應有一定厚度的阻尼層，厚度不小于罩壁厚度的 24倍，以有效抑制共振的不利影響。隔聲罩內(nèi)應襯吸聲材料，平均吸聲系數(shù)不應低于0.5,否則罩內(nèi)混響聲會使實際隔聲效果受影響。隔聲罩要密封，縫隙和孔洞將嚴重影響其隔聲性 能。由于操作、維護、檢修的要求，需開孔或穿過管道等，要采取必要的密封、減振及消音 措施。隔聲罩與發(fā)聲設備之間不能有剛性連接。隔聲罩的隔聲性能采用插入損失進行衡量。設未加隔聲罩的噪聲源向周圍輻射噪聲的聲 功率為W1，加罩后透過隔聲罩向周圍輻射噪聲的聲功率為W2，則隔聲罩的插入損失為：D=Wi-W2(dB)若加罩前后罩外聲場分布情況大致不變，則D也就是罩外給定位置上聲壓級之差。當罩內(nèi)壁作吸

23、聲處理后，在 丁一時，D可用下式計算：(6-30)aD =R 10lg=R 10lg式中：R 隔聲罩壁面的平均隔聲量(dB)；-隔聲罩內(nèi)表面的平均吸聲系數(shù)；A隔聲罩內(nèi)表面的吸聲總量，A = :-iSi ；S隔聲罩內(nèi)表面積(m2)；S、5 不同吸聲材料的內(nèi)表面積和相應的吸聲系數(shù)。當車間內(nèi)噪聲源很多時，若對每個噪聲源都設置隔聲罩，則工作量大且很不經(jīng)濟。這時 可以在車間內(nèi)建造一個隔音間，即用隔聲圍護結(jié)構(gòu)建造一個安靜的小環(huán)境，人在里面操縱、 觀察和控制，防止外面噪聲傳入。因此隔聲間的形式與隔聲罩正好相反，但在隔聲原理上和 隔聲量計算方法上是相同的，只是變換了聲源和受聲點的相對位置。隔聲間可以用金屬板建

24、造，也可用土木結(jié)構(gòu)建造。由于人在里面操作，除了滿足隔聲要 求外，還需要滿足人對溫度、通風、照明的要求，并要有一定的裝飾，特別是要采用特制的 隔聲門、隔聲窗。iSiSi隔聲間各面的墻、門窗、天花板等有不同的透聲系數(shù) ，計算隔聲間的隔聲量時應先計算 平均透聲系數(shù)一(6-31)然后計算隔聲間的平均隔聲量R :(6-32)1R =10 lg(dB)T式中i和Si為隔聲間各表面的透射系數(shù)和相應的面積。當墻有孔洞時，可用=1估計孔洞的透聲。隔聲間的插入損失仍按式 （6-30）計算。（5）隔聲屏在某些場合，由于實際條件所限，例如由于機器操作、 維護等要求，或交通噪聲的控制， 不宜采用全封閉性的隔聲措施，這時

25、可采用隔聲屏來降低某區(qū)域的噪聲。所謂隔聲屏就是放 在噪聲源和受聲點間的用隔聲結(jié)構(gòu)制成的屏障，它能使屏障后形成一個聲影區(qū)，使噪聲降低。隔聲屏的隔聲效果與聲波的頻率高低、屏障的大小有關(guān)。聲波具有繞射的特性，高頻噪 聲因波長短，繞射能力差，隔聲屏效果好；低頻噪聲波長長，隔聲屏效果較差。隔聲屏宜用厚而重的材料制成，而面向聲源一側(cè)也可貼吸聲材料。3. 消聲器消聲器是一種能使噪聲衰減而氣流能順利通過的裝置，因此它是控制氣流噪聲通過管道 向外傳播的有效工具，一般裝在空氣動力設備的氣流通道或進氣、排氣口上。消聲器種類很多，根據(jù)聲能衰減原理，基本上可分為四類：阻性消聲器、抗性消聲器、 復合式消聲器和微穿孔板消聲

26、器。（1）阻性消聲器阻性消聲器是用吸聲材料按一定排列方式固定在氣流通道（或管道）內(nèi)壁構(gòu)成的，它通過吸聲材料吸收聲能而使噪聲衰減。阻性消聲器對中、高頻噪聲消聲效果好，結(jié)構(gòu)簡單，在實 際中被廣泛用于消除風機、燃氣輪機等的進氣噪聲。阻性消聲器結(jié)構(gòu)形式很多，主要有管式、片式、蜂窩式、折板式、迷宮式和聲流式，其 結(jié)構(gòu)、特性、適用范圍見表 6-8。表6-8阻性消聲器的結(jié)構(gòu)及性能名稱圖例消聲頻率阻力流速(m/s)適用范圍管式-JCOOT中小15中小型風機進排 氣消聲片式1中小15大中型風機進排 氣消聲蜂窩式0中小15中型風機進排氣 消聲折板式LJJ_1 JJLa J 幾,中高中10大中型風機進排 氣消聲迷宮

27、式1中高大5小型風機進排氣 消聲聲流式水EnWTH 片中高大20大中型風機進排 氣消聲管式阻性消聲器消聲量（聲衰減量）L按下式計算:(6-33)P.丄L (dB)S式中：(:)消聲系數(shù)，與吸聲系數(shù)：有關(guān)，詳見表6-9;P通道截面周長(m)；S氣流通道截面積(m2);L通道吸聲材料的長度(m)。表6-9 卑與的關(guān)系a0.100.200.300.400.500.601.000.110.240.390.550.751.001.50管式消聲器截面積不宜過大，否則以窄聲束形式傳播的頻率很高的聲波幾乎不接觸吸聲 材料，使消聲量大大降低。消聲性能下降的頻率稱為高頻失效頻率fm,由下式確定：Cfm =1.85

28、(Hz)(6-34)D式中：C管道中聲速(m/s)D消聲通道截面平均邊長(或直徑)(m)。阻性消聲器的缺點是對低頻噪聲的效果很差，不適用于高溫、高濕條件。(2)抗性消聲器抗性消聲器是通過管道截面的突變或者旁接共振腔的方法，利用聲波的反射、干涉等來 達到消聲的目的。抗性消聲器具有中、低頻消聲性能，能在高溫、高速、脈動氣流下工作， 適用于消除空壓機、內(nèi)燃機和汽車排氣噪聲。常見的抗性消聲器有擴張室式和共振腔式兩種。1)擴張室式：擴張室式消聲器是由擴張室和連接管接起來組成的，它是利用管道截面的突然擴大和縮小，造成通道內(nèi)聲阻抗的突變，使某些頻率的聲波因反射與干涉而不能通過，從而達到消聲的目的。圖 6-9

29、是最典型的單節(jié)擴張室消聲器，它的消聲量丄可用下式計算:(dB)(6-35)4 =10lg 1 1 (m-1 )2 sin2 klIL 4 m式中：m擴張比，m ；S1I消聲器的長度(m)；k波數(shù)，k = 2： = 2J =； (m丄)。C C因為sinkl為周期函數(shù)，消聲量厶L也隨之做周期變化，kl為 的奇數(shù)倍時，sinkl= _1，消聲量最大；當kl2為二的整數(shù)倍時，sinkl=0，消聲量.L=0，此時相應的頻率叫通過頻率fmin，即CCfmin =2n- = nC(n=0,1,2,)(6-36)4l2l通過頻率的聲波可以完全無衰減地通過，不起消聲作用。為了克服這個缺點，通常作法是將 擴張室入口管和出口管分別插入擴張室內(nèi)；或者用多節(jié)擴張室消聲器串聯(lián)起來，各節(jié)的長度 不等，使通過頻率互相錯開。與阻性消聲器一樣，擴張室消聲器也存在高頻失效現(xiàn)象，其有效消聲的上限頻率f上可用下式計算：f 上=1.22 C(Hz)(6-37)式中：C聲速(m;D擴張部分的幾何尺寸(圓形截面為直徑，矩形截面為其面積的平方根 )(m)。由上式 可知，D越大，f上越小，即消聲頻帶越窄，因此應用上選擇擴張比m時，應兼顧消聲量與頻率范圍。擴張室消聲器對很低頻率的聲波不僅不能起消聲作用，反而起放大作用，因此它還有一個消聲的下限頻率f下:f 一 2C2n(Hz)(6-38)式中：s連接管截面積V擴