吸声降噪设计计算
室内声场和吸声降噪
0.161V T60'S
' 0.1S6V1T160' T160
由于： ' Smm(SSm)
S
所以： m0.1Sm 6V1T160' T160
四、吸声降噪量
设吸声前的声压级为：
Lp1LW10lg4Qr2 R 41
PminPi Pr
由于这两列波频率相同，所以它们之间的 相位差为：
(t k 1 ) x (t k 2 ) x k ( x 2 x 1 ) 2( x 2 x 1 )
当体系满足 n时x，形成驻波。
设x2-x1=Lx，则：
2
Lx
nx
入射声波和质点速度方程分别为：
Ⅰ
a Ⅱ bⅠ
pi
p 2i
p iP i cot sk1x
pr
p 2r
pt
ui
Pi
1c1
co st
k1x
空气反射声波和质点速度方程分别为：
o
c
D
p r P rco t s k 1
ur P 1c r1co stk1x
从混响声压级公式可看出：公式中第一项Lw为直达 声，第二项为混响声。 当 Q 时 4，即 r 很小，声场以直达声为主；
4r 2 R
当 Q 时 4，即 r 很大，声场以混响声为主； 4r 2 R
当
Q
4r 2
时R4，直达声声能密度与混响声声能密度相
等，这时r称为临界半径，即：
r 1 QR
d 4V S
其中：V为房间体积，S为房间总表面积。
设声音在1秒钟内传播的距离为c米，则1
秒钟内的平均反射次数为：
n
环境噪声控制工程(吸声降噪)
5.4 特殊吸声结构
5.4.1 空间吸声体 5.4.2 吸声尖劈
5.4.1 空间吸声体
特点： 悬空悬挂，吸声
性能好，节约吸 声材料； 便于安装，装拆 灵活。
5.4.2 吸声尖劈
尖劈长度无固定值，越长越好，尖劈 低频吸声性能好，其截止频率约 68.8～86Hz。宽度一般取0.3～ 0.4m，底座厚度为0.1m。一般3个
内部。
两个重要条件： 一是具有大量的、均匀的孔隙； 二是孔之间要连通，表面向外敞开。
➢.常见品种：玻璃棉、超细玻璃棉、岩棉、矿棉、 泡沫塑料、毛毡等。
➢.吸收频率：中频、高频，背后有空气层时能吸 收低频。
表5.3不同材质在不同密度、厚度时，吸声系数
5.2.3 多孔吸声材料的吸声特性
2.影响材料吸声的因素
环境噪声控制工程
第五章 吸声降噪
5.1 概述 5.2 多孔吸声材料 5.3 共振吸声结构 5.4 特殊吸声结构 5.5 吸声设计
5.1 概述
5.1.1 吸声与吸声材料的概念 5.1.2 吸声机理 5.1.3 吸声材料的基本类型 5.1.4 表示材料吸声性能的量
5.1.1 吸声与吸声材料的概念
吸声型泡沫玻璃 加气混凝土
吸声性能不稳定，吸声系数使用前需实 测
强度高 、防水、不燃、耐腐蚀
微孔不贯通，使用少
5.3 共振吸声结构
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。
5.3 共振吸声结构
5.3.1 共振吸声机理 5.3.2 常用共振吸声结构
5.3.1 共振吸声机理
表5.1垂直入射及无规则入射吸声系数关系
αo
0.1 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
吸声处理室内降噪
吸声处理室内降噪一、吸声1.1吸声系数与降噪系数吸声是声波撞击到材料表面后能量损失的现象，吸声可以降低室内声压级。
描述吸声的指标是吸声系数a，代表被材料吸收的声能与入射声能的比值。
理论上，如果某种材料完全反射声音，那么它的a=0；如果某种材料将入射声能全部吸收，那么它的a=1。
事实上，所有材料的a介于0和1之间，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收。
不同频率上会有不同的吸声系数。
人们使用吸声系数频率特性曲线描述材料在不同频率上的吸声性能。
按照iso标准和国家标准，吸声测试报告中吸声系数的频率范围是100-5khz。
将100-5khz的吸声系数取平均得到的数值是平均吸声系数，平均吸声系数反映了材料总体的吸声性能。
在工程中常使用降噪系数nrc粗略地评价在语言频率范围内的吸声性能，这一数值是材料在250、500、1k、2k四个频率的吸声系数的算术平均值，四舍五入取整到0.05。
一般认为nrc小于0.2的材料是反射材料，nrc大于等0.2的材料才被认为是吸声材料。
当需要吸收大量声能降低室内混响及噪声时，常常需要使用高吸声系数的材料。
如离心玻璃棉、岩棉等属于高nrc吸声材料，5cm厚的24kg/m?的离心玻璃棉的nrc可达到0.95。
测量材料吸声系数的方法有两种，一种是混响室法，一种是驻波管法。
混响室法测量声音无规入射时的吸声系数，即声音由四面八方射入材料时能量损失的比例，而驻波管法测量声音正入射时的吸声系数，声音入射角度仅为90度。
两种方法测量的吸声系数是不同的，工程上最常使用的是混响室法测量的吸声系数，因为建筑实际应用中声音入射都是无规的。
在某些测量报告中会出现吸声系数大于1的情况，这是因为测量的实验室条件等造成的，理论上任何材料吸收的声能不可能大于入射声能，吸声系数永远小于1。
任何大于1的测量吸声系数值在实际声学工程计算中都不能按大于1使用，最多按1进行计算。
在房间中，声音会很快充满各个角落，因此，将吸声材料放置在房间任何表面都有吸声效果。
噪声分析常用计算公式汇总(二)吸声降噪
噪声分析常用计算公式汇总（二）吸声降噪在上一篇文章中，我们介绍了噪声分析的一些常用计算公式。
在本文中，我们将继续探讨一些吸声降噪方面的常用计算公式。
1. 吸声材料的吸声系数计算公式（Sabine公式）Sabine公式是用来计算吸声材料的吸声系数的常用公式，其表达式为：α=1-(1/R)其中，α为吸声系数，R为反射系数。
2.单层吸声材料的声阻抗计算公式单层吸声材料的声阻抗可通过以下公式计算：Z=ρc/α其中，Z为声阻抗，ρ为吸声材料的密度，c为声速，α为吸声系数。
3.多层吸声材料的等效吸声系数计算公式多层吸声材料的等效吸声系数可通过以下公式计算：αeq = 1 - (1 - α1)(1 - α2)/(1 - α1α2)其中，αeq为等效吸声系数，α1和α2分别为两层吸声材料的吸声系数。
4.噪声源的声压级计算公式噪声源的声压级可通过以下公式计算：Lp = Lw + 10log(Q)其中，Lp为噪声源的声压级，Lw为噪声源的声功率级，Q为噪声源的辐射效率。
5.高分子材料（如聚酯纤维、蓝胶等）吸声材料的等效吸声系数计算公式高分子材料的等效吸声系数可通过以下公式计算：αeq = αi/hi其中，αeq为等效吸声系数，αi为高分子材料的吸声系数，hi为高分子材料的厚度。
6.扩散法降噪效果计算公式扩散法是一种常用的降噪方法，可通过以下公式计算其降噪效果：D = 10log(A/A0)其中，D为降噪效果，A为扩散以后的声能流密度，A0为扩散之前的声能流密度。
7.双壁屏蔽材料的声传递损失计算公式双壁屏蔽材料的声传递损失可通过以下公式计算：TL = 10log(1 + (M/R))其中，TL为声传递损失，M为主要隔声体积，R为面阻抗。
以上是一些吸声降噪方面常用的计算公式，通过这些公式可以对吸声材料的性能和降噪效果进行评估和分析。
对于噪声控制和降噪工程来说，准确地计算和评估吸声材料的性能是非常重要的，有助于选择合适的吸声材料和设计有效的降噪方案。
平均吸声系数和降噪系数
a.材料的空气流阻（Rf）
定义：在稳定气流状态下，吸声材料两面的静压强 差与气流线速度之比。
P Rf 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
b.材料的孔隙率和密度
孔隙率：
材料中的空气体积与材
料的总体积的比值。
吸
声 系
孔隙大小和结构
1. 吸声系数
材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的比 值，与材料性能、声波频率以及入射方向有关。
E Ei
Ei Er Ei
1 rI
1 rp2
0 1
2. 平均吸声系数和降噪系数
平均吸声系数 125 250 500 1000 2000 4000
混响室法
测量声波无规入射吸 声系数。应用于工程 设计、吸声降噪设计 计算、材料吸声性能 等级评定等
设备复杂，混响室体积 大，试件面积大
GB/T 202472006
0
4s (1 s)2
7.2 多孔吸声材料
7.2.1 吸声材料构造特性 7.2.2 吸声机理 7.2.3 影响材料吸声的因素
特殊吸声结构
空间吸声体 吸声尖劈
多孔吸声材料应用
木丝吸音板
教室
写字楼
会议室
剧院
多孔吸声材料应用
珍珠岩吸音板
隧道
高速公路
多孔吸声材料应用
玻璃纤维天花板
布艺吸音板
木质吸音板
音乐厅
学术报告厅
变电室
7.1.2 吸声性能评价量
1. 吸声系数 2. 平均吸声系数和降噪系数 3. 吸声量 4. 声阻抗
噪声分析常用计算公式汇总(二)吸声降噪
噪声分析常用计算公式汇总（二）吸声降噪吸声降噪是一种常见的噪声控制技术，通过利用吸音材料来吸收和消除噪声，从而达到降低噪声水平的目的。
以下是吸声降噪常用的计算公式汇总：1.吸声系数:吸声系数代表了材料对声音的吸收能力，是评价吸音性能的重要指标。
一般用α表示，其取值范围从0到1、常见的吸声材料如纤维板、泡沫塑料等，其吸声系数可以通过实验测定或公式计算得出。
2.混合吸声系数:混合吸声系数是指多层噪声吸收材料组合的总吸声能力。
对于由N层吸声材料构成的吸声系统，混合吸声系数的计算公式如下：α=1-(1-α1)(1-α2)...(1-αN)其中，α1、α2、..、αN分别为各层吸声材料的吸声系数。
3.吸声量:吸声量是指单位面积的吸声材料吸收声能的能力。
一般用单位面积吸声系数（Sabine吸声度）或单位体积吸声系数（流量吸声度）来表示。
吸声量的计算公式如下：Sabine吸声度= α × S（单位面积吸声系数× 材料表面积）流量吸声度=α×V（单位体积吸声系数×材料体积）4.吸声背板的功效：吸声背板是指在墙面或天花板后面设置的一种材料，用于提高吸声效果。
吸声背板的功效通过增加声场中声能的损失来实现。
吸声背板的功效计算公式如下：L = 10 × log10(1 + (θ × α × D/λ))其中，L为吸声背板的功效（单位为dB），θ为吸声背板所占的背景面积比例（取值范围为0到1），α为吸声系数，D为吸声背板与声源的距离，λ为声波的波长。
5.吸声深度:吸声深度是指吸声材料对入射声波的吸收深度，是评价吸声材料吸音性能的重要指标之一、吸声深度的计算公式如下：d=0.163×(f/α)其中，d为吸声深度，f为入射声波的频率，α为吸声系数。
以上是吸声降噪中常用的计算公式汇总，可以根据具体情况选择适用的公式进行计算，以评估吸声材料的吸音性能以及吸声系统的效果。
第二章-第四节噪声控制技术——吸声
空腔对吸声性能的影响
3 空腔对吸声性能的影响
多孔材料的吸声系数随空气层厚度的增加而增加， 但增加到一定厚度后，效果不再继续明显增加。
当腔深D近似等于入射声波的1/4波长时，吸声 系数最大。
当腔深为1/2波长或其整倍数时，吸声系数最小。 一般推荐取腔深为5～10cm。 天花板上的腔深可视实际需要及空间大小选取较
i S i ——第 种材料组成的壁面的面积，m2； i ——第 i 种材料在某频率下的吸声系数。
一 吸声材料
(一) 吸声系数 (二) 吸声量 (三) 多孔吸声材料
多孔吸声材料
多孔吸声材料是目前应用最广泛的吸声材料。
最初的多孔吸声材料以麻、棉、棕丝、毛发、甘蔗 渣等天然动植物纤维为主； 目前则以玻璃棉、矿渣棉等无机纤维为主。
以上各式中，B 为孔间距，d 为孔径。
【讨论】
穿孔面积越大，吸声的频率越高；空腔越深 或板越厚，吸声的频率越低。
工程设计中，穿孔率控制为1%～10%，最高 不超过20%，否则穿孔板就只起护面作用， 吸声性能变差。
一般板厚2～13mm，孔径为2～10mm，孔 间距为10～100mm，板后空气层厚度为6～ 100mm时，则共振频率为100～400Hz，吸 声系数为0.2～0.5。当产生共振时，吸声系 数可达0.7以上。
T
0.25 0.40 0.50 0.60 0.75 0.85 0.90 0.98
1
混响室法吸声系数(无规入射吸声系数)
在混响室中，使不同频率的声波以相等几率 从各个角度入射到材料表面，测得的吸声系 数。
测试较复杂，对仪器设备要求高，且数值往 往偏差较大，但比较接近实际情况。
在吸声减噪设计中采用。
(2-112)
式中：c ——声波速度，m/s；
声学计算公式大全[1]
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当声波碰到室内某一界面后（如天花、墙），一部分声能被反射，一部分被吸收（主要是转化成热能），一部分穿透到另一空间。
透射系数：反射系数：吸声系数：声压和声强有密切的关系，在自由声场中，测得声压和已知测点到声源的距离，就可计算出该测点之声强和声源的声功率。
声压级Lp取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为：听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB听觉上限： P=20N/m2 为120dB1、声压级Lp取参考声压为Po=2*10-5N/m2为基准声压，任一声压P的Lp为：听觉下限： p=2*10-5N/m2 为0dB能量提高100倍的 P=2*10-3N/m2 为20dB听觉上限： P=20N/m2 为120dB2、声功率级Lw取Wo为10-12W,基准声功率级任一声功率W的声功率级Lw为：3、声强级：3、声压级的叠加10dB+10dB=? 0dB+0dB=? 0dB+10dB=? 答案分别是：13dB,3dB,10dB.几个声源同时作用时，某点的声能是各个声源贡献的能量的代数和。
因此其声压是各声源贡献的声压平方和的开根号。
即：声压级为：声压级的叠加•两个数值相等的声压级叠加后，总声压级只比原来增加3dB，而不是增加一倍。
这个结论对于声强级和声功率级同样适用。
•此外，两个声压级分别为不同的值时，其总的声压级为两个声强级获声功率级的叠加公式与上式相同在建筑声学中，频带划分的方式通常不是在线性标度的频率轴上等距离的划分频带，而是以各频率的频程数n都相等来划分。
声波在室内的反射与几何声学3.2.1 反射界面的平均吸声系数（1）吸声系数：用以表征材料和结构吸声能力的基本参量通常采用吸声系数，以α表示，定义式：材料和结构的吸声特性和声波入射角度有关。
声波垂直入射到材料和结构表面的吸声系数，成为“垂直入射（正入射）吸声系数”。
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距机床8m处测点声压级值 ，dB 70 62
65
60
56
53
噪声控制目标的声压级，NR55 70 63
58
55
52
50
表2 吸声设计数据填表
项目说明
距机床8m处测点声压级值 ，dB
不同倍频程中心频率下的噪声量
125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz
70 62 65
L p
10 lg T1 T2
一般地面和壁面（墙面）平均吸声系数为0.03左右，吸声处理后平均吸声 系数约为0.3左右，则声压级衰减10dB左右。一般吸声处理降噪10-12dB，如果 平均吸声系数要求0.5以上，则降噪处理所需要的成本增加。
吸声构件的选择与设计
中高频噪声的吸声降噪设计，一般可采用 20～50ｍｍ厚的常规成型吸声板；当吸声要求较 高时，可采用50～80ｍｍ厚的超细玻璃棉等多孔 吸声材料，并加适当的护面层。 宽频带噪声的吸声降噪设计，可在多孔材料 后留50～100ｍｍ的空气层，或采用80～150ｍｍ 厚吸声层。
任务二：汇集式点源噪声治理技术
吸声降噪的设计
学习内容 熟悉各类声场声压级的计算公式；
掌握吸声降噪量的计算公式的应用方法；★ 掌握吸声构件的选择与设计思路。 ★
室内声场和吸声降噪
声场的分类 直达声场：从声源直接到达接受点的直达声形成的声场。 混响声场：经过房间面壁一次和多次反射后到达接受点的
当 Q 4 时，直达声声能密度与混响声声能密
度相4等r，2 这R时r rc称为临界半径，即：
rc
1 4
QRr
混响时间
混响声：由于室内存在混响，声音发出后，不会立 即消失，要持续一段时间，这一段时间内持 续的声音成为“混响声”。
混响时间:当声能密度衰减到原来的百万分之一时所需 要的时间，即声压级衰减60dB所需要的时间.
吸声设计程序
设计题
某车间长16m，宽8m，高3m，在侧墙边有 两
台机床，其噪声波及到整个车间，现欲采取吸声 降噪措施，是做出在离机器8m以外处使噪声降 至NR55的吸声降噪设计。
表1 距机床8m处测点的声压级值
项目说明
不同倍频程中心频率下的噪声量 125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz
反射声形成的声场。 扩散声场：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则分布的声场 。
直达声场（自由声场）吸声降噪计算
直达声场
对于点声源，直达声的声强为：
Id
QW
4r 2
直达声声压级为：
Lp
Lw
10 lg
Q
4r 2
混响声场吸声降噪计算
混响声场
房间常数（Rr）
吸声构件的选择与设计
低频噪声的吸声降噪设计，可采用穿孔板共振吸 声结构，其板厚通常可取为２～５ｍｍ，孔径可取为 ３～６ｍｍ，穿孔率宜小于５ 室内湿度较高，或有清洁要求的吸声降噪设计， 可采用薄膜复面的多孔材料或单、双层微穿孔板吸声 结构，微穿孔板的板厚及孔径均应不大于１ｍｍ，穿 孔率可取0.５%～３%，总腔深可取50～200ｍｍ。
S Rr 1
混响声压级为：
Lp
LW
10 lg
4 Rr
总声场吸声降噪计算
总声场（扩散声场 ）
总声场声压级为：
★ Lp
LW
10 lg
Q
4r 2
4 Rr
练习题：书本P113：11，12
分析总结
当
Q
4r
2
4 Rr
时，即
r
很小，声场以直达声为主；
当 Q 4 时 ，即 r 很大，声场以混响声为主； 4r 2 Rr
60
56
53
噪声控制目标的声压级，NR55 70
63 58
55
52
50
所需降噪值，dB 处理前平均吸声系数α 1
现有吸声量A1（m2） 处理后应有的平均吸声系数α 2
应有吸声量A2（m2） 需增加吸声量A’（m2） 选穿孔板加超细玻璃面，α 0.11
0.36 0.89 0.71
0.79 0.75
需加吸声材料的面积S1（ m2 ）
T60
0.161V
S ln 1
★吸声降噪量计算公式
设吸声前的声压级为：
Lp1
LW
10 lg
Q
4r 2
4 R1
吸声后的声压级为：
Lp2
LW
10 lg
Q
4r 2
4 R2
则：
★
L p
L p1
Lp2
10lg
Q
4r 2
Q
4
Rห้องสมุดไป่ตู้ 4
4r 2
R2
分析总结
当接受点与声源距离大于临界半径时，即混响声
占主导地位，即：4 Rr
Q 4r
2
，
则吸声降噪处理效果明显，
平均吸声系数都
比1小得多
当接受点与声源距离小于临界半径时，即直达声 占主导地位，则吸声降噪处理效果不明显。
分析总结
由于平均吸声系数通常是按实测混响时间T60得到，如果T1和T2分别为吸 声前后的混响时间，则：
考虑加装吸声材料遮盖部分对原 壁面吸声量的影响S2（ m2 ）