環(huán)保專業(yè)知識(shí)輔導(dǎo)之吸聲降噪工程(5)

　　三、吸聲降噪

　　吸聲降噪又稱吸聲處理，是指利用吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)對房間進(jìn)行內(nèi)部處理，增加房間內(nèi)部的吸聲量，降低房間內(nèi)部混響聲，以達(dá)到降低噪聲的目的的一種方法。

　　由于吸聲降噪只能降低混響聲，而不能降低聲源直達(dá)聲，吸聲降噪的實(shí)際效果和室內(nèi)聲場特性、聲源特性、吸聲處理的方式等因素有關(guān)。

　　1、吸聲降噪機(jī)理

　　在具有聲源的一個(gè)房間內(nèi)，某一點(diǎn)的聲能量除來自聲源的直接輻射能量(稱直達(dá)聲)外，還有來自房間各個(gè)內(nèi)壁多次反射形成的混響聲。直達(dá)聲和混響聲相互疊加的結(jié)果，導(dǎo)致了室內(nèi)聲級(jí)比同樣聲源在自由聲場(例如消聲室、露天的開闊空間等)所產(chǎn)生的聲級(jí)要高，人的主觀感覺也有被噪聲包圍的感覺。如果在這樣的房間內(nèi)壁上布置一些吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)，就可以減少聲的反射，吸收一部分混響聲的能量，從而降低室內(nèi)聲級(jí)，改善人的主觀感覺。這就是吸聲降噪的基本機(jī)理。對于一些沒有聲源，噪聲由外部傳遞到室內(nèi)的場所，例如道路兩側(cè)的建筑，適當(dāng)?shù)奈曇灿幸欢ń档驮肼暤男Ч?/P>

　　吸聲處理的使用是有一定的局限性的，只能減弱反射聲，對于聲源的直達(dá)聲沒有任何降噪效果。

　　在所謂一些有“聲學(xué)缺陷”的房間，吸聲處理的作用會(huì)更明顯，這類房間主要表現(xiàn)特征是：

　　(1)混響時(shí)間長

　　很多房間的內(nèi)表面材料的吸聲系數(shù)都很低，而房間容積又較大，因此房間內(nèi)的混響時(shí)間很長，尤其是低頻混響更為嚴(yán)重。

　　(2)多重回聲

　　這種聲學(xué)現(xiàn)象是由聲波在殼頂結(jié)構(gòu)與地面之間的多次反射形成的。憑借人的聽覺即可判斷出一個(gè)聲音在房間內(nèi)的多次反復(fù)。

　　對這類房間進(jìn)行吸聲處理，就更有必要了。

　　2、室內(nèi)聲場分析

　　為了分析吸聲處理和降噪效果的關(guān)系，首先應(yīng)了解室內(nèi)聲場分布的空間特征。假定在室內(nèi)有一個(gè)聲功率為W的聲源，當(dāng)聲源距反射面較遠(yuǎn)時(shí)，由聲源輻射的直達(dá)聲密度為：

　　式中： ――聲源指向因子; ――距聲源的距離，m; ――聲速， 。

　　根據(jù)聲源在房間內(nèi)的不同位置，聲源指向因子 相應(yīng)有不同的數(shù)值：當(dāng)聲源處于房間的中心時(shí)， ;聲源若置于一個(gè)壁面的中心時(shí)， ;若處于兩個(gè)壁面交線的中心時(shí) ;而聲源處于三個(gè)壁面的交點(diǎn)時(shí)， 。

　　由室內(nèi)多次反射而產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)混響聲能量密度為：

　　式中： ，房間常數(shù); ，房間平均吸聲系數(shù); ―面積為 的吸聲系數(shù);S―房間內(nèi)表面的總面積， 。

　　房間內(nèi)總的平均能量密度等于直達(dá)聲和混響聲的能量密度之和：

　　而總的平均聲能量密度和聲壓又有如下關(guān)系：

　　式中： ―房間內(nèi)某點(diǎn)的有效聲壓值，Pa; ―空氣密度， ; ―聲速， 。

　　聲壓和聲功率的關(guān)系為： 若以聲壓級(jí)的形式表示，則可得到：

　　在標(biāo)準(zhǔn)情況下，取 ，可得到經(jīng)常采用的聲功率級(jí)和聲壓級(jí)的關(guān)系：

　　式中： ――聲源聲功率級(jí)，dB; ――距聲源為 處的聲壓級(jí)，dB。

　　可以看出，室內(nèi)總聲壓級(jí)與距離 的關(guān)系同自由場條件下的關(guān)系不同。當(dāng) 較小，小至可滿足 時(shí)，總聲能量以直達(dá)聲為主，混響聲可以忽略。反之，當(dāng) 較大，以至于 時(shí)，總聲能量就以混響聲為主，直達(dá)聲可以忽略。 ，由此可以確定一個(gè)臨界距離： 在此距離上，直達(dá)聲與混響聲的大小相等。當(dāng) 時(shí)，直達(dá)聲為主要能量。當(dāng) 時(shí)，混響聲為主要能量，只有在這個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行吸聲降噪處理才會(huì)有較明顯的效果。

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