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新型隔音材料是把声音阻止在外

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新型隔音材料是把声音阻止在外

发布日期:2017-07-19 作者: 点击:

新型隔音材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度 θ 入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔音效果。产生吻合效应的频率fc为:

fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2

式中 ρ 、 σ 、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量,h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角 θ 有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场,到达隔层的入射角从0°到90°都有可能,因此吻合频率出现在从掠入射( θ=90°) fc0开始的一个频率范围,也就是说吻合效应使某一频率范围的隔音效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道,中高频隔音量较大,除了内阻尼很小的金属板外,因吻合效应使中高频隔音量降低的现象,不会引起很大的麻烦。

不透气的固体材料,对于空气中传播的声波都有隔音效果,隔音效果的好坏最根本的一点是取决于材料单位面积的质量。

一个面积非常大的隔层,其单位面积质量为ms,当声波从左面垂直入射时,激发隔层作整体振动,此振动再向右面空间辐射声波。以单位面积考虑,透射到右面空间的声能与入射到隔层上的声能之比称透射系数 τ 。定义无限大隔层材料的传递损失(也称透射损失)tl

tl=101g1/ г ⑦

上述简单情况下可计算得到传递损失近似为:

tl=20lg ω ms/2 ρ oco (db)

式中 ω=2πf 为圆周率, ρ0 c0为空气的密度和声波传播速度。tl的大小表示材料的隔音能力。⑧式的一个重要特点,即材料单位面积质量增加一倍,则传递损失增加6db。这一隔音的基本规律称 “ 质量定律 ” ,也就是说隔音靠重量。所以像砖墙、水泥墙或厚钢板、铅板等单位面积质量大的材料,隔音效果都比较好。 ⑧式也表明,单层隔音的高频隔音好,低频差。频率每提高一倍,传递损失就增加6db

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