吸声尖劈原理
多种共振吸声结构的吸声机理介绍
多孔吸声材料对低频声吸声性能比较差，因此往往采用共振吸声原理来解决低频声的吸收。
由于它的装饰性强，并有足够的强度，声学性能易于控制，故在建筑物中得到广泛的应用。
一、单个共振器1结构形式它是一个密闭的内部为硬表面的容器，通过一个小的开口与外面大气相联系的结构，称为核姆霍兹共振器。
单个共振器示意图2吸声原理单个共振器可看成由几个声学作用不同的声学元件所组成，开口管内及管口附件空气随声波而振动，是一个声质量元件；空腔内的压力随空气的胀缩而变化，是一个声顺元件；而空腔内的空气在一定程度内随声波而振动，也具有一定的声质量。
空气在开口壁面的振动摩擦，由于粘滞阻尼和导热的作用，会使声能损耗，它的声学作用是一个声阻。
当入射声波的频率接近共振器的固有频率时，孔颈的空气柱产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能。
反之，当入射声波频率远离共振器固有频率时，共振器振动很弱，因此声吸收作用很小，可见共振器吸声系数随频率而变化，最高吸声系数出现在共振频率处。
3共振频率计算单个共振器对频率有较强选择性，共振频率f0可由下式求得：式中，c 为声速；S 为颈口面积，S=πr²；r 为颈口半径；V 为空腔体积；t为颈的深度，即板厚；d 为圆孔直径。
因为颈部空气柱两端附近的空气也参加振动，需要对t 进行修正，其修正值一般取0.8d。
二、穿孔板共振吸声结构1结构形式在各种薄板上穿孔并在板后设置空气层，必要时在空腔中加衬多孔吸声材料，可以组成穿孔板共振吸声结构，由于每个开口背后均有对应空腔，这一穿孔板结构即为许多并联的核姆霍兹共振器。
一般硬质纤维板、胶合板、石膏板、纤维水泥板以及钢板、铝板均可作为穿孔板结构的面板材料。
穿孔板共振吸声结构简图2吸声原理由于它是核姆霍兹共振器的组合，因此可看作是由质量和弹簧组成的一个共振系统。
当入射声波的频率和系统的共振频率一致时，穿孔板颈的空气产生激烈振动摩擦，加强了吸收效应，形成了吸收峰，使声能显著衰减；远离共振频率时，则吸收作用小。
一种水下低频吸声尖劈的研制
胶 、丁苯 橡 胶 、聚 氨酯 橡胶 等 ，因 为橡 胶 可 以通 过 选 取 不 同的胶料 以及 配合 剂 的种类 和 比例 ，有 效地 控 制其 声学 特性 和其 它性 能 ；橡 胶 的大分 子链运 动
性能，使入射声能绝大部分被吸收。通常，应用的 是 共振 式 吸声 结构或 渐 变过度 结 构 。共 振式 吸声 结 构 是 在材料 中设置 孔腔 ，通 过 改变 孔腔 的大 小和 数 量 来 调整材 料 的有 效弹 性模 量和 损耗 ， 同时 ，声 波 在 孔腔 内可 以发生 共振 吸收 ，因此 孔腔 结构 可 以增 强材料 的吸声性能；渐变过度结构常把橡胶等材料 制 成 尖锥 或尖 劈 状 ， 实现 材 料 声 学 状 态 的 逐 步 过 渡 ， 以达 到阻 抗匹 配 的 目的 。 目前 ，国 内在 用 的水 下吸 声材 料主 要有 几种 结 构 形 式 ：一 是锯 齿形 吸 声尖劈 结 构 ，主 要应 用在 中 高频 消声 水槽 或船 舶 的声纳 导流 罩 内，以消除声 反 射和噪音；二是吸声圆锥结构 ，主要应用在大型消 声 水 池测 量系 统 中 ，模拟 自由场 地声 学环 境 ；三 是 消 声 瓦结 构 ，主要应 用 在潜艇 壳 体表 面 ，既能吸 收 对 方 声纳 探测 声波 的 能量 ，又 能减 少 自身艇 噪声 ， 提 高 潜艇 的 隐蔽性 Ｌ ｌ Ｊ 。
本 文 介 绍 了一 种 水 下 低 频 吸 声尖 劈 的研 制 过 程 和 性 能情况 ，该尖 劈作 为 消声水 池和 导 流罩 内吸
形式繁多，松弛时间谱很宽，能够吸收宽频带的水 中 声 能 ；橡 胶 的特 性 声 阻抗 与 水 的特 性 声 阻抗 接 近 ，二者容 易 实现 匹配 Ｊ 。 为使材料有较大的声衰减性能，通常在橡胶中 混 入气 泡 性填 料 。根据 奥 岛基 良Ｌ ３ Ｊ 对气 泡 性吸 声材
空腔尖劈吸声性能计算及其优化设计
空腔尖劈吸声性能计算及其优化设计姚熊亮;钱德进;厉艳才;郭艳红【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2009(030)006【摘要】研究含空腔尖劈吸声结构的吸声性能对声呐平台区减振降噪具有重要的工程应用价值,通过实验分别测试了尖劈不同温度下低频材料动力学参数及尖劈吸声系数.基于时温等效原理,由不同温度下测得的低频材料动力学参数值预测了某一温度下高频范围内的值.以变截面波导理论建立的吸声系数方程为依据,自编MATLAB计算程序,由预测得到的材料参数计算了尖劈的吸声系数,并与实验结果作了对比,表明计算值与测试值吻合较好.结合自编程序和MATLAB优化工具箱对尖劈吸声性能进行优化设计,分别对材料动力学参数和空腔结构进行优化,得到了材料动力学参数优化频响曲线和决定空腔变化趋势的参数的优化值.优化结果表明,尖劈吸声性能有了明显的提高.【总页数】8页(P619-626)【作者】姚熊亮;钱德进;厉艳才;郭艳红【作者单位】哈尔滨工程大学,船舶工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;海军装备研究院,舰船研究所,北京,100073;哈尔滨工程大学,船舶工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,材料科学与化学工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】U661.44【相关文献】1.聚氨酯空腔尖劈吸声性能实验研究 [J], 姚熊亮;计方;庞福振;于丹竹2.计及空腔能量耗散的尖劈结构声学特性研究 [J], 计方;姚熊亮3.空腔尖劈结构吸声性能的实验研究 [J], 孙明;李炜伟;包岩;姚熊亮4.基于金属尖劈与共振吸声器的新型\r复合共振金属尖劈吸声结构 [J], HUANG Yue-qin;HUANG Xian-song;QIN Jun-xu5.带空腔尖劈吸声器吸声性能的研究 [J], 王仁乾;马黎黎;缪旭弘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
七种共振吸声结构的吸声机理介绍
七种共振吸声结构的吸声机理介绍来源：整理⾃《噪声与振动控制⼯程⼿册》，作者：马⼤猷。
多孔吸声材料对低频声吸声性能⽐较差，因此往往采⽤共振吸声原理来解决低频声的吸收。
由于它的装饰性强，并有⾜够的强度，声学性能易于控制，故在建筑物中得到⼴泛的应⽤。
单个共振器⼀、单个共振器⼀、1结构形式它是⼀个密闭的内部为硬表⾯的容器，通过⼀个⼩的开⼝与外⾯⼤⽓相联系的结构，称为核姆霍兹共振器。
单个共振器⽰意图2吸声原理单个共振器可看成由⼏个声学作⽤不同的声学元件所组成，开⼝管内及管⼝附件空⽓随声波⽽振动，是⼀个声质量元件；空腔内的压⼒随空⽓的胀缩⽽变化，是⼀个声顺元件；⽽空腔内的空⽓在⼀定程度内随声波⽽振动，也具有⼀定的声质量。
空⽓在开⼝壁⾯的振动摩擦，由于粘滞阻尼和导热的作⽤，会使声能损耗，它的声学作⽤是⼀个声阻。
当⼊射声波的频率接近共振器的固有频率时，孔颈的空⽓柱产⽣强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻⼒⽽消耗声能。
反之，当⼊射声波频率远离共振器固有频率时，共振器振动很弱，因此声吸收作⽤很⼩，可见共振器吸声系数随频率⽽变化，最⾼吸声系数出现在共振频率处。
3共振频率计算单个共振器对频率有较强选择性，共振频率f0可由下式求得：式中，c 为声速；S 为颈⼝⾯积，S=πr²；r 为颈⼝半径；V 为空腔体积；t 为颈的深度，即板厚；d 为圆孔直径。
因为颈部空⽓柱两端附近的空⽓也参加振动，需要对t 进⾏修正，其修正值⼀般取0.8d。
穿孔板共振吸声结构⼆、穿孔板共振吸声结构⼆、1结构形式在各种薄板上穿孔并在板后设置空⽓层，必要时在空腔中加衬多孔吸声材料，可以组成穿孔板共振吸声结构，由于每个开⼝背后均有对应空腔，这⼀穿孔板结构即为许多并联的核姆霍兹共振器。
⼀般硬质纤维板、胶合板、⽯膏板、纤维⽔泥板以及钢板、铝板均可作为穿孔板结构的⾯板材料。
穿孔板共振吸声结构简图2吸声原理由于它是核姆霍兹共振器的组合，因此可看作是由质量和弹簧组成的⼀个共振系统。
降噪技术
降噪技术调研降噪技术对于使用风扇的家用、商用设备具有重要意义，因此需要研究一些可用的降噪技术。
1、吸声降噪吸声降噪，指采用吸声的材料吸收噪声、降低噪声强度的方法。
一般利用吸声材料和装置吸收声能以降低噪声。
(1) 吸声材料多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔，孔和孔之间相互联通并直接与外界大气相连，具有一定的通气性。
声波在空隙内传播时会引起经络间的空气来回运动，与静止的经络相互摩擦，由于空气的粘滞性和空气与经络之间的热传导作用，使声能转化为热能而消耗掉，从而起着吸收声能的作用。
1) 无机纤维材料无机纤维材料主要有超细玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、岩棉及其制品。
2) 泡沫塑料常用做吸声材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯、酚醛等。
3) 有机纤维材料如棉麻、甘蔗、木丝、稻草等。
4) 建筑吸声材料如加气混凝土、微孔吸声砖、膨胀珍珠岩等(2) 多孔性吸声结构1) 有护面的多孔材料吸声结构有护面的多孔材料吸声结构主要由骨架、护面层、吸声层等组成。
2) 空间吸声体空间吸声体是由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种形状的单元体，其降噪量一般为10dB左右。
常用的几何形状有平面形、圆柱形、棱形、球形、圆锥形等，其中球体的吸声效果最好。
空间吸声体的高频吸收效果随着吸声体尺寸的减少而增加，低频吸收效果则随着吸声体尺寸的加大而升高。
空间吸声体的吸声性能主要由所用吸声材料核材料的填充方式所决定。
3) 吸声尖劈吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，由金属网架内填充多孔吸声材料构成，吸声性能十分优良。
吸声尖劈的形状有等腰劈状、直角劈状、阶梯状、无规状等。
目前来看，吸声尖劈体积较大，不适合用于较小的设备。
(3) 共振吸声结构共振吸声结构是利用共振原理做成的各种吸声结构，用于对低频声波的吸收。
最常用的共振吸声结构可分为单个共振式吸声结构(包括薄膜、薄板共振吸声结构)、穿孔板吸声结构和微穿孔吸声结构。
吸音尖劈参数-概述说明以及解释
吸音尖劈参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述吸音尖劈参数是研究声学中的一个重要参数，它用于描述吸音材料的性能和吸音效果。
吸音材料的设计和选择对于控制室内声学环境具有重要作用，而吸音尖劈参数则是评估吸音材料的关键指标之一。
吸音尖劈参数是指吸音材料在特定频率范围内的吸声能力，即在该频率范围内能够吸收多少声音能量。
它通常用于描述吸音材料在高频范围内的吸声效果，因为在高频范围内，一些常见的吸音材料如泡沫棉、毡材等吸声效果较好。
吸音尖劈参数的数值越大，表示材料的吸声能力越强。
这是因为吸音材料通过自身的结构和材料特性将声能转化为其他形式的能量，从而减少声波的反射和传播。
吸音尖劈参数可以通过实验测量得到，常见的测量方法有室内声学实验和声学试验。
吸音尖劈参数的影响因素有很多，包括材料的种类、厚度、密度等等。
不同的材料具有不同的吸音特性，因此吸音尖劈参数也会有所差异。
此外，吸音尖劈参数还受到环境条件的影响，如温度、湿度等。
通过研究吸音尖劈参数，可以优化吸音材料的设计和选择，从而提高室内声学环境的质量。
合理选择吸音材料，可以有效地减少声波的反射和传播，降低噪音水平，提高声学舒适性和听觉效果。
因此，本文将重点介绍吸音尖劈参数的定义和影响因素，并探讨其重要性和应用前景。
通过深入研究吸音尖劈参数，我们可以更好地理解吸音材料的性能和吸音效果，为室内声学环境的设计和改善提供科学依据。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要包含三个主要部分：引言、正文和结论。
在引言部分中，我们会对吸音尖劈参数进行概述，介绍吸音尖劈参数的定义和其在实际应用中的重要性。
同时，我们还会说明文章的目的，即探讨吸音尖劈参数的影响因素。
接下来是正文部分，我们将详细解释吸音尖劈参数的定义和如何进行测量。
同时，我们还会探讨吸音尖劈参数的影响因素，包括材料的密度、厚度、孔隙率等。
我们会列举一些具体的实例和实验结果，以帮助读者更好地理解吸音尖劈参数的变化规律和其对声学性能的影响。
有源吸声尖劈的实验研究
律变化，这种规律使尖劈在应用中存在一定的空间 限制。
尖劈结构广泛用在消声室和半消声室的建造、 以及需要全吸声终端的管道中，在不降低尖劈结构 吸声性能的前提下减少尖劈的长度对上述应用具 有重大的价值。本文尝试将有源控制技术用在尖劈 结构中制成有源尖劈结构，其中以截止频率为分界 点，传统尖劈针对截止频率以上的吸声，而用有源 控制针对截止频率以下的吸声，从而提高整个结构 的低频吸声性能，减少其长度。国内外目前还没有 这方面的尝试。本文的贡献体现在：尖劈结构和前 人研究的混合吸声结构中的吸声材料不同，因而现 有混合吸声结构研究的结果在此可能不完全适用， 尖劈的优点是在中高频有较高的吸声系数，且吸声 系数谱更平滑。本文分别对尖劈背面、正面阻抗用 有源控制与空气阻抗进行了匹配，比较了在两种误 差传声器位置下对吸声性能的影响，优化了传声器 的位置。
低频段吸声性能的补偿效果；比较了用有源控制分别对吸声尖劈正面和背面声阻抗与空气阻抗进行匹配两种误差策
略，发现将误差传声器放置在尖劈前更合理，既能保证较好的低频吸声效果，又能占用较少的空间。实验结果表明，
有源控制系统与 20cm 长的传统尖劈相结合所构成的总长约 40cm 的有源吸声尖劈，在 100~1000Hz 频率段，吸声系
第 28 卷第 6 期 2009 年 12 月
声学技术 Technical Acoustics
(完整word版)金属尖劈vs平板
通过前期的技术交流,我公司对于“平板型”和“（金属）尖劈型”两种吸声结构的原理、技术特点和优劣势进行了对比和说明,供参考:“平板型”吸声结构和“（金属）尖劈型”吸声结构,以下分别简称平板和（金属）尖劈。
1．关于“截止频率”的定义——“截止频率”是提到消声室时经常被提及的一个重要概念，在ISO3745中定义如下：驻波管内吸声系数达到0。
99的最低频率.平板供应商声称无法按照ISO3745中的要求来测试平板的截止频率，实际上，如果严格按照标准的要求去测试，其截至频率会是在300—400Hz左右。
同样，“1/4波长”理论对于平板也是不适用的。
2．关于吸声系数吸声系数的高低表征了吸声结构在搭建消声室时真实吸声性能的高低（简单的说,材料吸声性能越好,所得到的声学自由场半径会越大）。
由于平板供应商声称只能使用混响室法测量其吸声系数(混响室法只能测平均吸声系数，不能测截止频率）,对比同样根据混响室法测量的平板的吸声系数和金属尖劈的吸声系数可见,平板性能远远低于金属尖劈。
参见下图（BCA即为平板的英文简称）。
注:金属尖劈测试数据取自相关测试报告，平板测试数据取自Faist公司网站公开资料。
3．（声学）自由场半径（声学)自由场半径范围内是消声室里真正能够进行声学测试的有效空间，获取符合应用需要的自由场半径或者尽可能大的自由场半径也是搭建消声室的目的之一——如果不严格要求自由场质量,即只要达到“静音”的水平,采用所谓平板或金属尖劈四分之一左右的费用即可实现，可以为企业节省大量投资。
由于平板的实际吸声能力远远低于金属尖劈，因此同样大小的房间，使用平板的实验室的自由场反而会比较小。
反过来，如果确定了所需要的自由场的大小(一般根据实验需求来确定），则使用平板的实验室所需的房间尺寸实际上要比使用金属尖劈的更大。
因此，所谓“平板节省空间”一说从消声室声学设计上讲是原理上的一个误解。
下图来自德国知名消声室设计、建造商G+H（全球四大消声室供应商之一，同时提供尖劈和平板吸声结构）公开发表的测试对比资料，可以看出，使用平板的实验室的内部空间确实大于尖劈,但其可以用来做声学实验的区域却远远小于尖劈,而不能做实验的空间即为“声学意义上的垃圾空间”。
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吸声尖劈原理
吸声尖劈是一种常用的声学材料，它可以有效地吸收噪音。
本文将介绍吸声尖劈的原理以及其适用范围。
吸声尖劈的原理是利用声波在空气和材料之间反射和散射的特性来吸收噪音。
吸声尖劈的表面通常是具有连续的小凸起，这些凸起是制造者将其设计为特殊比例的结构，以使入射的声波在其表面反射后具有不同的相位。
这些相位的数值是为了有效地相消，以进一步减小声波的反射，并且声波的振幅会被吸收。
如图所示，声波在入射到吸声尖劈表面时，会被表面反射多次，从而形成多个反射声波。
这些反射声波的相位差异可以使它们在某些方向相互干涉，从而相互抵消。
这些反射声波在各个方向上的干涉使得声波的能量被耗散了，从而减少因声波反射造成的噪音。
此外，吸声尖劈的凸起表面结构还可以对声波进行散射。
当声波穿过材料时，它们会与材料中的颗粒或凸起发生碰撞，从而将声波变成热能。
因此，吸声尖劈材料不仅可以通过反射声波来降低噪音反射，还可以通过散射声波来吸收声波的能量。
吸声尖劈的应用范围非常广泛。
例如在医院、办公室、工厂等场所中，可能存在着很高噪声水平的环境，这些噪声可能会引起职业病、身心疲惫、失聪等问题，因此吸声尖劈可以极大地减少这些噪声。
此外，吸声尖劈还可以用于音乐厅、录音室等场所中。
在这些场所中，反射、共鸣等现象会影响音质，使用吸声尖劈可以减少这些问题，使音乐的音质更清晰、更真实。
综上所述，吸声尖劈通过反射和散射声波的原理可以有效的降低噪声，并广泛应用于医院、办公室、工厂、音乐厅、录音室等场所。