基于阻抗反演技术的现场吸声测量研究

吸声系数是针对平面波入射条件下定义的声学参量.在实际(或现场)测量时,往往不满足平面波入射条件.已有的三维空间吸声测量大都基于球面波入射条件,然后加以几何修正.由于与阻抗管测量时的平面波条件不同,所以两者的结果有一定差距.利用逆滤波器原理,对扬声器频响在高低频进行了相应的补偿,消除了环境噪声的影响,在三维空间产生了光滑的butterworth宽频声脉冲.另外,由于声源辐射面积相比测试样品尺寸小很多,可将脉冲声源近似为点声源.将butterworth声脉冲入射毛毡样本,利用在时域上能够分离的入射脉冲和反射脉冲,首先计算了球面波反射系数,然后采用牛顿下山法反演得到样本的平面波阻抗比,并进一步计算了吸声系数.结果表明:较之直接利用球面波几何修正的吸声系数,反演后的吸声系数与声管测量结果更为接近.本方法采用单传声器法(两次测量),测量过程简单,为现场吸声测试提供了一种新的技术途径.     

声管脉冲回波法吸声系数测量技术

利用可控脉冲声信号,采用回波方法,在圆形声管中测量了样本材料的吸声系数.依据回波信号和入射声波的功率谱密度先解算反射系数,然后计算吸声系数.与B&K 4206阻抗管测量结果相比,在200 Hz～5 kHz频段内吸声系数差别在10%以内.所用脉冲声具有波形规则、脉冲时间短、频带宽的特点,测量精度比同类方法显著提高,特别是低频区域数据可靠.测量系统装置简单、重复性好.测量装置的不确定度主要源于样品在声管中安装的精密性.     

反射法现场吸声系数测量装置

因现有的材料吸声系数测量方法无法对现场材料安装后的吸声系数进行测量,该文通过对现场吸声系数测量方法的研究,以反射法为基础,结合时选窗技术和波形消除技术,研制一套测量现场吸声系数的装置。使用研制的测量装置对样品进行测量,测量结果与驻波管测量结果等进行比较,验证所研制系统进行现场吸声系数快速测量的有效性。     

测量吸声系数的多传声器脉冲响应方法

脉冲响应法是测量吸声材料或吸声结构吸声系数的一种简单易行的方法,但使用单个传声器难以排除被测对象散射效应的影响,因此不能测量具有不平整表面构件的吸声系数。针对这一缺陷,本提出了一种用多个传声器同时测量反射脉冲的实验分析技术,可以排除被测对象的反射与散射指向性对吸声系数分析的影响,故可用来测量具有不平整表面吸声结构在各种不同入射方向下的吸声系数。用该方法在半消声室内分析了一种表面呈锯齿形的声屏障斜入射吸声系数,结果表明本提出方法可以满足工程应用的要求。     

驻波管中声学材料隔声性能的修正计算方法

用驻波管四传声器法,分析了透射管中多次透射反射波对隔声量测试结果的影响,在考虑所有多次透射反射波的因素后推导了修正计算公式。通过对不同样品的测试,比较了考虑所有透射反射波的修正方法与仅考虑第一次透射反射波的修正方法的区别。实验结果表明：采用吸声性能优良的透射管声学末端,考虑一次透射反射波的修正方法可以得到正确的测量结果;而如果采用吸声性能较差的透射管声学末端,则应该考虑到所有高次透射反射波的影响。     

吸声系数管道脉冲法测量技术及其模型研究

在先前的研究基础上,利用管道脉冲法测量材料的吸声系数.从测量结果来看,在200Hz到6000Hz频率范围内,测量结果与B＆K4206阻抗管法测得的数据具有很好的一致性;而在200Hz以下,较之阻抗管来讲,数据更为可靠.利用测得的试验数据建立中低频范围内材料的低频反射系数模型,用来表示材料的吸声系数,从而可以更好地研究材料的低频吸声效果.而且本方法采用单传声器法,测量装置简单,可用于吸声系数的现场测量.     

阻抗管中的隔声量测试方法

介绍了在阻抗管中对材料的垂直入射隔声量的测试原理，详细介绍了使用四传感器法测试隔声量的测试方法。分别在两种不同的边界条件下进行不安装样品和安装样品两种状态的测量来对阻抗管非理想吸声末端进行补偿，准确的测得了材料的隔声量。     

大面积吸声构件吸声系数的低频测量

主要介绍大面积吸声构件在低频时吸声系数的一种测量技术，被测大面积吸声构件悬浮于水面，以空气为背村。测量采用脉冲声技术，最低测量频率为800Hz。     

驻波管中的隔声量测试方法

本文探讨了在驻波管中采用吸声末端的小试样垂直入射隔声量测试方法 ,提出了驻波分离法 ,与直接比较法的测试结果进行了比较 ;并根据实验探讨了吸声末端的吸声性能对隔声量测试的影响。实验结果指明 ,吸声末端的吸声系数大于 0 .99时可使隔声量测试误差小于± 1dB。驻波分离法可提高测试精度 ,减少工作量     

空气背衬条件下泡沫材料法向吸声系数混合计算方法研究

把空气背衬看作一层材料,通过理论计算获得空气声传递矩阵,与通过实验测量获得的材料声传递矩阵组合,构建实验与计算相结合的混合模型,从而得到空气背衬复合材料总传递矩阵,计算空气背衬条件下泡沫材料的法向吸声系数。以聚乙烯泡沫材料为例,研究不同厚度空气背衬对泡沫材料法向吸声系数的影响,并与阻抗管中对应的实测结果相比较,两种方法所得结果基本吻合。随着空气背衬厚度的增加,泡沫材料的吸声性能有所提高,并且有效吸声范围向低频区移动。混合计算方法可为空气背衬条件下泡沫材料法向吸声系数的测量研究提供便利有效的手段。     

近代现场吸声测量技术

驻波管法和混响室法是吸声测量技术中常用的方法,用于现场测量时不满足特殊声场环境假设、样品尺寸、频率限制等。脉冲回波方法和声强测量法对测量环境没有严格要求,适用于现场测量。这类方法的共同特点是在频域处理数据,往往需要将反射波与入射波分离,测量步骤较多,不利于在线测量。参数反演方法直接利用测量的声压时间序列获得声学阻抗或吸声系数,是一种时域测量方法,更适用于在线测量。在声学理论指导下,借助于计算机与数字信号处理技术的研究成果,一些新的测量方法不断被提出,但要成为一种成熟的技术,还有大量的研究工作去做。     

复合建筑材料吸声降噪性能分析及试验研究

以胶合板、海绵和泡沫为试验材料,并制备胶合板组合海绵或泡沫的复合材料,采用驻波管法测试了这3种单一材料及复合材料的吸声系数,比较了它们的吸声降噪性能。结果表明,复合材料的吸声降噪性能明显优于单一材料,在中频1 000 Hz处出现了最佳吸收峰,其中46 mm厚的复合泡沫材料的吸声性能最优,吸声系数高达95.5%;复合材料的降噪系数NRC值也同样明显高于单一材料的NRC值,其中36 mm厚的三层复合海绵材料和及46 mm厚的四层复合泡沫材料的NRC值分别达到了0.39和0.36,表明这两种复合材料都具有良好的吸声降噪效果,能够满足现代居住环境的吸声降噪需要。     

基于数值-解析方法测量静压条件下阻尼材料动态力学参数

建立了一种测量静压条件下阻尼材料动态力学参数的数值-解析方法。首先,分别制作两种空腔半径不同的圆柱空腔覆盖层样品,测量两种样品在静压力下的复反射系数。其次,采用有限元法仿真静压力下的空腔结构变形,在此基础上同样采用有限元法计算复反射系数。以实测复反射系数和计算复反射系数建立二元非线性方程组,利用牛顿迭代法求解方程组可获得复弹性模量和复泊松比等黏弹性动态力学参数。对聚氨酯材料制作的样品进行了复反射系数测量,分析了静压力对聚氨酯材料动态力学参数的影响规律。最后,测量了某不同结构吸声覆盖层静压下的反射系数,并与采用实测材料参数计算的反射系数进行了比较,验证了该方法的正确性。     

静水压力下高分子材料黏弹性动力学参数测量

提出测量静压下高分子材料黏弹性动力学参数方法。分别制作均匀实心覆盖层及圆柱空腔覆盖层样品,测量实心覆盖层复反射系数计算复纵波波数,测量圆柱空腔覆盖层复反射系数,结合圆柱空腔结构变形,利用圆柱管中轴对称波特征方程计算复剪切波波数,综合复纵波波数与复剪切波波数计算静压下复杨氏模量及复泊松比。对橡胶材料进行声管测试,分析、总结静压对黏弹性动力学参数影响规律。测量某吸声覆盖层静压下反射系数,并与用实测材料参数计算的反射系数进行比较,验证方法的可靠性。     

一种声场空间特性测量系统的性能研究

室内声学测量中,在声源重复发射声信号的同时,将单个无指向性传声器缓慢而匀速地转动,其测量结果等效于以转盘转轴为中心的圆形传声器阵列,相应的测量系统简称为RRS。通过消声室测量,着重分析此测量系统在方向脉冲响应测量中的性能及主要影响因素：结果表明,在满足传声器旋转半径大于1／4信号波长的条件下,系统可具有令人满意的方向分辨能力。     

控制城市轨道高架桥梁结构噪声的试验研究

城市轨道高架桥梁产生的噪声对周围环境的影响十分明显,日益受到人们的关注。过车时轨道高架桥梁振动辐射产生的结构噪声具有频率低,辐射面积大,传播距离远的特性,治理难度很大。本文对广州地铁4号线高架桥振动噪声进行了测试与分析,研制了调谐质量阻尼器对轨道高架桥梁的结构噪声进行控制。测试结果表明, 桥梁安装TMD后桥下1.5米测点在80Hz控制频带降低9.3-12.4dBA,10次过车降噪效果平均值为2.1dBA。     

利用残缺样本声速重构声速剖面

用经验正交函数(experiential orthogonal functions,EOF)表示声速剖面受限于样本声速的测量深度,应用该方法重构声速剖面只能计算到样本中最浅剖面的深度。要想进行全海深声速剖面的重构,必须对残缺的样本声速进行合理地外延。为此,首先对样本中温度和盐度进行了外延,然后根据声速经验公式计算得到了全海深的样本声速。在此基础上,通过解多元方程组的办法求解经验正交函数系数达到了声速剖面重构的目的。结果表明,提出的声速剖面外延方法是有效的。另外,只要知道声速剖面变化较剧烈深度上的3个点的声速值就能重构声速剖面,对于文中的数据来说,重构的均方根误差可达到0.872 m/s;增加经验正交函数的阶数能提高重构精度,但5阶以上,阶数的继续增加对精度的提高将不会有显著的影响。     

适用于城市轨道交通车站的吸声体设计及其性能测试

根据城市轨道交通车站的结构特点和噪声特性,设计并制作有空腔的吸声体;将1/4波长声管设置于吸声体中,以提高其对中低频轮轨噪声的吸收能力。通过单传声器脉冲响应法测试吸声体样品的吸声性能,结果表明：加装空腔和布置声管后,吸声体的中低频吸声能力明显提高。最后应用ANSYS和SYSNOISE软件,分别计算出安装该吸声体前后的车站声场,结果显示：安装吸声体后,候车点的声压降低2 ～5 dB。