材料降噪特性测试装置的研制与实验

发布时间：2021-07-16 13:14

　　借助Audition软件生成白噪声,通过Matlab编程得到简易的声谱仪,自制了基于计算机的材料隔音及吸声特性的测试装置.在此基础上,实验研究了木板、水泥板、玻璃、金属板、泡沫板等9种常见家装材料的透射和反射降噪特性,并分析了材料厚度、声波入射角对降噪性能的影响.结果表明,该测试装置能够表征材料的降噪特性,具有成本低、灵活性高的特点,弥补了现有材料降噪特性测试装置的不足. 

【文章来源】：信阳师范学院学报(自然科学版). 2020,33(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

实验装置设计图

图2为材料降噪装置特性测量装置的实物图，（图2A为材料透射降噪特性的测试装置，图2B为材料反射降噪特性的测试装置）．装置左右两端分别采用两台计算机进行噪声的生成和录制．左端计算机通过Au软件产生白噪声，噪声通过扬声器后从管道左侧传入，声音在管道中传播后，传入另一端计算机，右侧计算机的Au软件可录制降噪后的声音，并基于Matlab软件得到频谱图．两管道下方设有量角装置以确定两管道的夹角．实验过程中，在装置外围包裹隔音棉及泡沫板等材料以排除周围环境中噪声的影响，减小实验误差，保证实验的精确性．

利用上述实验装置，分别测试了噪声原声与噪声透过泡沫、软泡沫、石膏、水泥板、木板、玻璃、铁片、铝片、毛毡等9种材料后声波的振幅-频率关系曲线，保持温度、湿度和气流等外界条件恒定，且被测材料的面积与厚度均相同，以排除其他条件的影响．实验结果见图3，由上而下依次是20～12 000Hz的声波区间内原声的声波振幅曲线及其经不同材料隔声后的声波振幅曲线，每个曲线采用相同的纵坐标，各材料曲线与原声曲线的高度差可间接反映材料的隔声性能．由此可知：9种材料中，玻璃的隔音效果最好，水泥板、铁板、铝板、木板次之，而泡沫和石膏的隔声性能较差．经分析是由于材料的隔声量与其面密度有关，符合质量定律，玻璃、金属板等致密度高且孔隙率小的材料能有效阻碍声音的传播，起到较好的隔声作用．相反，泡沫等致密度小，孔隙多的材料隔声效果欠佳．表1显示了上述9种材料透射降噪效果较好的频率区间及在整个频率范围内的平均降噪率．例如，玻璃在1100 Hz以上的频段透射降噪性能较好，平均降噪量为8.68dB．对比各材料的实验数据可知，材料的隔声量与噪声频率有关，几种材料普遍对低频噪声的隔声量较低，而对高频噪声的隔声量较高，这与噪声声波振动时声能的消耗有关．

【参考文献】：
期刊论文
[1]常用室内吸声材料吸声性能试验研究[J]. 李伟,赵芙蓉.  城市住宅. 2019(12)
[2]中国隔声玻璃研究进展[J]. 马攀龙,田苏,陈海涛,王文新,张忠厚.  科学技术与工程. 2019(32)
[3]声学隔声测试系统的设计及实现[J]. 王怡然,袁明,夏睿瞳,王孟睿,张晨.  国外电子测量技术. 2019(11)
[4]斜入射时网格法在吸波材料吸波机理研究中的应用[J]. 韩海生,马佳,张海丰,裴魏魏.  信阳师范学院学报(自然科学版). 2019(03)
[5]多孔吸声材料在住宅中的吸声降噪分析[J]. 黄子航,刘亚兰.  住宅科技. 2015(11)
[6]混响室法对不同材料吸声效果的探究[J]. 徐希鹏,金伟,付伟,张羽,王忠杰.  装备机械. 2015(02)
[7]现场测量吸声系数方法概述[J]. 匡正,杨军.  电声技术. 2011(01)
[8]一种现场测量材料吸声特性的新方法[J]. 匡正,叶超,吴鸣,杨军.  声学学报. 2010(02)
[9]建筑环境噪声的评价及噪声控制措施[J]. 张坤书,张秀欣,米启伟.  信阳师范学院学报(自然科学版). 2005(04)
[10]虚拟式噪声测试分析系统的研制[J]. 梁杰,孙巍,惠玥.  实验技术与管理. 2004(02)



本文编号：3287080