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亥姆赫兹共振原理

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018/11/12     浏览次数:    

  空腔共振吸声构造

  空腔共振吸声构造 ,是在构造中封闭有一定体积的空气,并通过开口或小孔与声场空间连通。如亥姆霍兹共振器,各种穿孔板(如 穿孔石膏板、金属板、纤维水泥板、木板等)、狭缝板等背后设置空气层形成的吸声构造。  

  亥姆霍兹共振器,如图3—5(a)所示,可用石膏浇 筑,或采用专门设计的带孔径的空心砖或空心砌块,由封闭空腔通过开口与外部空间相联系,其吸声原理可用图3—5(b)说明。当孔深t和孔径d比声波波长小 得多时,孔径中空气柱的作用类似于质量块,而空腔V比孔径大得多,其作用相当于空气弹簧,于是形成一共振系统——弹簧质量块系统。当外界入射声波的频率和 系统的固有频率相等时,孔径中的空气柱由于共振而剧烈振动并与孔壁摩擦从而消耗声能。穿孔板吸声构造可看成是许多并联的亥姆霍兹共振器,如图3-5(c) 所示。 





  该类吸声构造在共振频率附近吸声系数最大,离共振峰越远,吸声系数越小。

  其吸声频率特性与穿孔率、板厚、板后空气层的厚度以及空气层内是否 填充多孔材料有关,而穿孔率的大小取决于孔径与孔距之比。

  为了展宽穿孔板后空腔构造的吸声频率范围并提高其吸声系数,一种方法是在穿孔板后铺设多 孔吸声材料,另一种方法是采用孔径小于l mm的微穿孔板。微穿孔板常用金属薄板制作,其后一般不再铺设多孔材料,适用于高温、高湿、洁净和高速气流等环境中。

  当穿孔率超过20%时,穿孔 板已成为多孔材料的面层而不再属于空腔共振吸声构造。

  . 薄膜;薄板共振吸声构造

  在皮革、人造革、塑料薄膜、不透气帆布等具有不透气、 柔软、受张拉时具有弹性等特征的材料后设置封闭的空气层,则形成共振系统。薄膜吸声构造的共振频率通常在200—1000Hz范围内,最大的吸声系数约为 0.3~0.4,一般作为中频范围的吸声材料。

  胶合板、石膏板、纤维水泥板、金属板等周边固定在龙骨上,连同板后留有的空气层,构成薄板共振吸声 构造。薄板构造的共振频率多在80~300Hz之间,最大吸声系数约为0.2~0.5,可作为低频吸声结构。板内填充多孔材料可提高吸声能力。建筑中大面 积的抹灰吊顶、架空木地板、玻璃窗等的作用均相当于薄板共振吸声构造。


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