结构参数对微穿孔板结构声学特性的影响研究

微穿孔板结构声学特性与结构参数密切相关,该文讨论了这些结构参数对吸声性能的影响.采用传递矩阵法计算微穿孔板结构的声学特性,在验证理论计算结果可靠的基础上,研究结构参数(如穿孔率、微孔直径、板厚和空腔距离)对微穿孔板结构吸声性能的影响规律.结果表明,穿孔直径、板厚和穿孔率主要影响吸声结构的共振吸声峰值,空腔厚度主要影响共振基频;共振吸声峰值随穿孔率、微孔直径和空腔厚度增加而降低,随板厚增加而增大.增加穿孔率,共振基频向低频移动;而增加微孔直径、板厚和空腔厚度,共振基频向高频移动;吸声频带宽度随穿孔率增大而增加,随微孔直径、板厚和空腔厚度增加而变窄.     

微孔分布范围对穿孔板吸声性能的影响

根据渗入工艺加工微穿孔板吸声结构产生的微孔不规则分布的特点,研究了微孔不同分布范围的穿孔板的吸声特性。研究发现,随着微孔分布范围的逐渐缩小,穿孔板的共振频率逐渐向低频方向移动。随着穿孔分布范围的变化,微穿孔板的表面法向声阻变化不大,表面法向声抗相对较大。利用穿孔板理论对微孔不同分布范围的穿孔板的吸声特性进行模拟,发现穿孔板理论仅适用于微孔分布范围较大的穿孔板。通过分析穿孔板阻抗的作用,使其在微孔分布范围较小的情况下,也能模拟穿孔板的吸声性能。     

穿孔机械阻抗板的吸声特性研究

为提高低频吸声性能,在机械阻抗板(MIP)上穿少量微孔形成穿孔机械阻抗板(MIPMP)吸声结构。对MIPMP结构吸声性能进行初步研究,建立计算模型,用驻波管测量吸声系数。结果表明,MIPMP结构的吸声为机械阻抗和微穿孔的共同作用。吸声曲线出现两个吸声峰:一个在200~300 Hz,由机械阻抗引起,吸声系数可达0.95;一个出现在300~600Hz,由微穿孔引起。计算模型与实验结果所示趋势一致:随穿孔率的增大,机械阻抗单元吸声峰值先增大后减小,向高频移动,微穿孔单元吸声峰值逐渐减小,带宽增大,向高频移动;随背腔的增厚,机械阻抗单元吸声峰值变大,频率基本不变,微穿孔单元吸声峰值略减小,向低频移动。MIPMP与微穿孔板(MPP)构成的复合吸声结构在200~1 600Hz有好的吸声性能。     

多层微穿孔板的优化设计

影响微穿孔板吸声系数的结构参数很多,设计计算复杂,尤其是对多层微穿孔板复合结构的计算.针对3层及4层微穿孔板复合结构的吸声系数进行了计算,应用遗传算法对其结构参数进行了优化,在常用噪声频率范围内获得了非常饱满的吸声系数曲线,与双层微穿孔板复合结构相比,在吸声系数和吸声频带上都有了很显著的提高.     

加工误差分布规律对微穿孔板吸声性能的影响

为了研究加工误差对微穿孔板吸声性能的影响,该文以微穿孔板理论和电声等效电路原理为基础,建立了考虑加工误差时,微穿孔板吸声的理论模型,数值分析了微孔尺寸成正态分布和平均分布两种形式时,微穿孔板吸声性能的变化情况。研究发现,当存在加工误差时,微穿孔板的吸声峰和吸声带宽都略有减小。     

柔性微穿孔板吸声体声学性能测试与分析

实验探究了高频段(1 500~6 500Hz)柔性微穿孔板吸声体的吸声特性,由于聚氯乙烯(PVC)薄膜具有柔韧性好,黏性不高,易通孔,成本低等特点,因此,该文以PVC为基材,利用阻抗管测试穿孔率分别为2.181%、3.407%、5.436%、7.666%的柔性微穿孔板吸声体的声学性能,并与马氏理论的计算值进行对比。实验结果表明,由于板的振动效应使柔性微穿孔板吸声体的共振峰向低频偏移,且在低频范围内吸声性能提高,高频范围内吸声性能无明显减弱。因此,拓宽了整体的吸声频带宽度,在1 500Hz时,吸声系数可提高约33.9%。     

并联微穿孔板吸声结构研究

分析不同共振频率的微穿孔板吸声结构并联的结构模型,并计算了其组合吸声系数。理论计算结果与采用SYSNOISE软件,根据GB/T 18696对并联的微穿孔板吸声系数进行仿真实验得到的结果及已有实验数据进行对比。结果表明,该文中并联微穿孔板吸声结构的声阻抗率及组合吸声系数的计算方法是可行的。     

并联式弯折背腔结构微穿孔板吸声体设计

针对传统微穿孔板无法实现对不同频率噪声的有效吸收问题,设计一种并联式弯折背腔结构的微穿孔板吸声体。首先,对微穿孔板理论对模型的准确性进行验证;其次,根据微穿孔板理论设计背腔结构得到不同的等效腔深,实现对不同频率噪声的有效吸收;最后,使用遗传算法对并联式弯折背腔结构微穿孔板吸声体进行优化。结果表明,并联式弯折背腔结构微穿孔板吸声体实现了对不同频率噪声的有效吸收,特别是在低频噪声吸声方面。     

双层微穿孔板双向吸声系数分析与优化

相比单层微穿孔板,双层微穿孔板具有吸声频带更宽,吸声效果更好等优点.本文利用传递矩阵法求解双层穿孔板结构的正反向吸声系数,并用有限元仿真验证理论模型的可行性.分析讨论了结构前后板参数变化对结构整体的双向吸声系数影响,应用遗传算法计算得到了结构板双向吸声系数最优解,为微穿孔板吸声结构的应用及发展提供参考.     

一种变截面微穿孔板实验的等效模拟

针对一种变截面微穿孔板进行了实验,并用传统微穿孔板理论对其实验结果进行了模拟。实验发现:对变截面微穿孔板的实验结果进行模拟近似后,其结果可以按照传统的微穿孔板理论进行设计,二者具有同样的吸声效果。模拟结果中的孔径都比较小,稍大于变截面微穿孔板的小孔孔径,比大孔孔径要小很多。模拟的板厚不一样时,孔间距会发生相应的变化。这些结果都有一个共性:这些模拟数据的传统微穿孔板是很难应用于实际工程中的,孔径、板厚和孔间距无疑限制了它的应用范围。所以此种设计的变截面微穿孔板可以实现无法在实际工程中应用的传统微穿孔板的吸声效果。     

材料吸声性能的单值评价及产品分级方法

建筑物内表面及其装饰材料的吸声性能,对室内声环境有着十分重要的影响.介绍了国家和国际标准对材料吸声性能采用的单值评价和产品吸声性能的分级方法.     

斜置微穿孔板结构声学特性计算与试验研究

采用声电类比法计算斜置微穿孔板结构吸声性能存在误差.运用阻抗转移法计算斜置结构的吸声系数,用假想平面将斜置微穿孔板结构离散为若干个等宽定空腔的吸声单元,建立简化模型,采用阻抗转移计算每个吸声单元的吸声系数,综合各单元吸声系数,获得整个结构的吸声系数.设计相应的实验比较计算结果表明,采用阻抗转移法计算结果与实验结果吻合良好,声电类比法计算结果偏离实验结果较大.声电类比法采用集中参数分析,需将空腔声阻抗进行近似,造成误差;阻抗转移法不存在这一误差,计算更合理和准确.     

平面扬声器激励矩形小室声场有限元数值分析

基于有限元方法,建立了平面扬声器与封闭矩形小室内空气的耦合模型,分别就小室内壁敷设吸声材料和平面扬声器安装位置对小室声场分布的影响进行了研究。结果表明：适当增加小室内壁的声吸收以增加筒正波的带宽,使声场中各点声压响应曲线更加平坦,但是当吸声系数超过某一值时,继续增大声吸收对小室声场的均匀性改善并不明显;与点声源安装在矩形的角点上可以得到较均匀和较强的声场不同,当选用平面扬声器做声源时,则扬声器应尽量安装在矩形的中心位置。本结论对平面扬声器激励下封闭声场的设计具有指导意义。     

基于RHC-7水听器对液体中固体目标声波探测研究

为了实现液体中微小固体目标在线探测,设计了基于RHC-7水听器采集系统探测液体中微小固体目标的新方案。探测系统利用脉冲激励瓶体产生混响声波,RHC-7水听器浸入瓶内液体中采集声波,经UTC1250VA带通滤波器放大滤波后,对采集的混响声波信号进行Mallat多分辨率时频分析,分离提取微弱的探测目标信号。由于液体中固体目标粘滞声吸收和散射声吸收会影响水声信号的频谱分布,计算探测信号各频段频谱与基准信号的相关度,确定检测阈值,并作为识别瓶体中有无固体目标的指标。实验表明,该方法简单、实用,可实现探测一定尺度的悬浮和沉淀目标。     

结合机械阻抗的微穿孔板吸声计算及试验研究

机械阻抗板(MIP)由刚性薄板与其周围黏贴的阻尼材料组成,利用其机械共振将声能耗散于黏性阻尼,阻抗板与微穿孔板相结合可提高传统微穿孔板(MPP)的低频吸声性能。计算组合结构吸声系数的关键是阻抗板后封闭空腔的处理,对比分析了将空腔等效成声顺,阻抗转移法,传递矩阵法及将空腔等效成空气弹簧的4种处理方法,并进行了相应的试验验证。研究表明,将空腔等效成声顺和空气弹簧实质上是相同的,但当空腔深度较大时,由于忽略声质量,易产生计算误差。阻抗转移法与传递矩阵法实质上是相同的,与试验结果吻合良好,计算准确。     

广播声学用房声装设计及施工工艺探析

贵州广播电视台业务用房二期工程作为贵州广播电视台广播核心业务用房,其区域设置的文艺录音室、语录室、直播间等共36个声学房间,均对声学环境要求非常高.因此,在对声学房间声装中采用房中房设计,对声学房间地面、墙面和顶面采取浮筑、隔声和吸声等施工工艺,合理搭配各种隔声、吸声材料,满足设计的声学指标和声学环境的要求.     

嵌入消声功能的低噪声罗茨鼓风机壳体设计

为摘罗茨鼓风机"噪声王"之帽,提出了壳体与消声器一体化的理念。采取主动吸声降噪措施,从源头降低产生噪声的概率,改变现有罗茨机在产生噪声后,不得不另加消声器控制的滞后被动方法。解决了现有消声器只能降低管道内气流噪声,不能降低壳体振动对壳外空间辐射噪声的问题。采用弧形内壁一体化设计,促使噪声成为无规入射,改变现有直筒消声器掠入射方式,避免高频失效问题;巧用多层微穿孔板各层错开吸声频率,空腔深度渐变等技术,拓展消声频带,使消声量得到大幅提升。它比现有同流量、同压力罗茨机的噪声低20~35 d B(A);体积约缩小为同等参数罗茨机系统的40%,节约了成本,节省了放置空间。