吸聲隔聲材料
關(guān)注創(chuàng)建者：二手玫瑰 創(chuàng)建時(shí)間：2019-01-04
吸聲隔聲材料的實(shí)例教程
第二原則是當(dāng)質(zhì)量增加一倍時(shí)，隔聲量增加6分貝，即隔聲曲線整體向上移6dB。
實(shí)際上，板結(jié)構(gòu)是有限，而且結(jié)構(gòu)的邊界條件、剛度、阻尼等會影響到其隔聲效果。大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)板的面密度增加一倍時(shí)，隔聲量增加量為5分貝；當(dāng)頻率增加一個(gè)被頻程時(shí)，隔聲量增加4分貝。
圖4 聲波反射和入射的示意圖及6dB原則
隔聲材料通常為面密度較大的材料如鋼板、EVA、EPDM等材料。在汽車前圍隔音墊、地毯、輪罩隔音墊等零件上廣泛應(yīng)用。而隔聲性能測試廣泛采用的是大混響－消聲的測試方法，阻抗管測試隔聲應(yīng)用較少。測試樣件安裝在混響室和消聲室之間的窗口上，混響室作為發(fā)聲室，消聲室作為接受室，用聲強(qiáng)法來測量消聲室的透射聲功率。可用于零件全密封及過孔的測試，分析薄弱的區(qū)域，這也是混響－消聲室方法優(yōu)于混響室－混響室方法的原因。
圖5 混響－消聲室法
三、 吸隔聲材料組合應(yīng)用
車身上的聲學(xué)包裝結(jié)構(gòu)多數(shù)是吸收材料和隔聲材料在一起的組合應(yīng)用，如前壁板隔聲墊、地毯、以及目前被很多豪華車采用的靜音鋼板等。如下圖的前壁板聲學(xué)結(jié)構(gòu)由四層組成：鋼板隔聲層+吸聲層+隔聲層。
圖6 前壁板聲學(xué)結(jié)構(gòu)
目前，在電動(dòng)化的大趨勢下，對于輕量化吸隔聲材料的研究越來越深入，如九大參數(shù)對于材料聲學(xué)性能的影響，材料級到整車級的仿真等，各大主機(jī)廠和供應(yīng)商都展開了深入的研究并擁有了大量的數(shù)據(jù)和寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也切切實(shí)實(shí)的為正向開發(fā)付出著自己的汗水和努力。
作者：劉曉軍 來源：品質(zhì)內(nèi)外飾公眾號
展開 多孔性吸聲材料的吸聲性能與空氣通過多孔材料阻力密切相關(guān)，有經(jīng)驗(yàn)的聲學(xué)工程師通過向多孔材料吹氣就能像中醫(yī)“搭脈”一樣判斷出多孔材料的吸聲性能好壞。
空氣通過多孔材料阻力用流阻這一物理量來表述，流阻在描述多孔性吸聲材料聲學(xué)性能中有著巨大的影響力，包括著名的Biot[1]多孔性吸聲材料理論以及著名的Delany-Bazley[2]經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ投际怯昧髯鑱砻枋龆嗫?em>吸聲材料特性的。因此，如果對流阻這樣霸氣的物理量不了解的話，你都沒有與別人討論多孔性材料聲學(xué)性能的勇氣和自信。所以，我們把流阻專門拿出來，細(xì)細(xì)地跟大家吹一吹，有助于更加深刻地理解多孔材料的吸聲性能。
什么？吸聲性能是吹出來的？
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流阻的定義
流阻定義為，當(dāng)穩(wěn)定氣流通過多孔材料時(shí)，材料兩面的靜壓差和氣流線速度之比，用公式可表示為：
式中，△P 為材料兩面的靜壓差， Pa；u 為氣流線速度， m/s。流阻的單位為：Pa·s/m。
展開 阻性消聲器的消聲量參照以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
5、吸聲原理
利用吸聲處理在噪聲傳播途徑上進(jìn)行控制是一種傳統(tǒng)常用而且有效的方法。當(dāng)室內(nèi)聲源發(fā)出的聲音遇到墻面、頂棚、地坪及其它物體表面時(shí)，都會發(fā)生反射現(xiàn)象。聲波在傳播過程中遇到各種材料時(shí)，都會發(fā)生一部分聲能被反射，一部分聲能向材料內(nèi)部傳播并被吸收，一部分聲能透過材料在向外傳播。在噪聲源周圍設(shè)置了隔聲圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁面上做必要的吸聲處理，不但可有效加強(qiáng)隔聲圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量，而且可降低室內(nèi)的混響聲達(dá)3～8dB(A)，同時(shí)改善操作人員的操作環(huán)境，起到一定的勞動(dòng)保護(hù)作用。
房間內(nèi)做吸聲處理后的最大吸聲降噪量一般參照下式計(jì)算：
房間內(nèi)做吸聲處理后的平均吸聲降噪量一般參照下式計(jì)算：
6、阻尼減振降噪措施
在薄板隔聲維護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲背板上涂刷特殊配比的阻尼材料能有效增加隔聲結(jié)構(gòu)的內(nèi)阻尼，它能使隔聲構(gòu)件的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，從而減少了構(gòu)件的振動(dòng)，因而阻尼對提高隔聲構(gòu)件尤其是薄板隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量有明顯的作用，特別是低頻共振時(shí)的隔聲量。
展開 案例4：多孔吸聲材料的吸聲效果比較一個(gè)長方體盒子，內(nèi)部是空氣，在盒子側(cè)面給定單位激振力，空氣中某點(diǎn)的聲壓作為響應(yīng)。
多孔材料參數(shù)設(shè)置：
多孔材料屬性設(shè)置：
單層吸聲材料，厚度分別為1mm，2mm，3mm
無多孔吸聲材料的計(jì)算結(jié)果
有多孔吸聲材料的計(jì)算結(jié)果（1mm）
有多孔吸聲材料的計(jì)算結(jié)果（2mm）
有多孔吸聲材料的計(jì)算結(jié)果（1mm）
吸聲材料的吸聲效果一般在中高頻比較明顯。另外隨著吸聲材料厚度的增加，吸聲效果越來越明顯。
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展開 聲吸收可分為中高頻吸收和低頻吸收，聲吸收可以減少回聲，同時(shí)還可以有效控制混響時(shí)間，對改善聽音區(qū)頻響也起到很重要的作用。如此，可以創(chuàng)造一個(gè)監(jiān)聽更加清晰并且更加標(biāo)準(zhǔn)的混音環(huán)境。
01 中高頻吸收
高頻吸收主要是針對聲場設(shè)計(jì)，進(jìn)行早期反射聲波干涉、混響以及回聲的控制。通常可使用全頻帶吸聲玻璃纖維板進(jìn)行吸聲處理，并與擴(kuò)散體聯(lián)合進(jìn)行聲場塑造。
02 低頻吸收（低頻聲陷）
低頻聲陷的作用是避免低頻駐波以及聲音干涉帶來的低頻頻響失真，當(dāng)監(jiān)聽音箱發(fā)出的聲音撞擊墻面后，經(jīng)反射的聲波與監(jiān)聽音箱繼續(xù)發(fā)出的聲波發(fā)生干涉作用。根據(jù)波長不同，聲壓或被加強(qiáng)或被抵消，且不同的位置具有不同的頻響。在一個(gè)未經(jīng)處理的房間內(nèi)，聲波相互反相發(fā)生干涉作用時(shí)，最多會產(chǎn)生25dB甚至更多的衰減。
很多人錯(cuò)誤地認(rèn)為，使用近場監(jiān)聽揚(yáng)聲器可以排除聲學(xué)缺陷。事實(shí)上，一樣會有駐波問題，只是在監(jiān)聽位置直達(dá)聲的能量較大而已。雖然當(dāng)人耳靠近揚(yáng)聲器時(shí)，高頻反射聲會由于掩蔽效應(yīng)逐漸減小，但是低頻干涉仍然存在。
另一個(gè)誤解是使用均衡器改變由于聲波相位抵消所引起的頻響變化。聲波干涉與房間結(jié)構(gòu)有關(guān)，是客觀存在的，除非改變聲波傳遞方向，否則使用均衡無法改變由于聲波干涉引起的頻響畸變。并且不同的位置獲得的頻響曲線完全不同，所以不可能依靠均衡器來補(bǔ)償聲學(xué)缺陷。
雖然使用耳機(jī)可以避免房間帶來的聲學(xué)問題，但是耳機(jī)監(jiān)聽的聲音只有直達(dá)聲，使得我們很難去控制某些音軌的音量。
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吸聲隔聲材料的最新內(nèi)容
薄膜型聲學(xué)超材料的隔聲原理主要涉及到聲波在材料中的傳播和反射。 當(dāng)聲波進(jìn)入薄膜型聲學(xué)超材料時(shí)，它們會遇到由多層薄膜構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元。由于這些單元的尺寸接近于聲波波長，聲波會產(chǎn)生與材料中的結(jié)構(gòu)單元相互作用的效應(yīng)，這種效應(yīng)會產(chǎn)生反射、衍射和干涉等現(xiàn)象。 通過合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化材料結(jié) 構(gòu)，薄膜型聲學(xué)超材料可以實(shí)現(xiàn)對特定頻率范圍內(nèi)聲波的反射和吸收，從而達(dá)到隔聲的效果。具體來說，當(dāng)聲波遇到薄膜型聲學(xué)超材料時(shí)
HVAC
（供暖、通風(fēng)和空調(diào)）管道的聲環(huán)境性能改善
不會提高下壓力（空氣動(dòng)力抓地力），也不會讓汽車操控更平順。但當(dāng)空氣動(dòng)力學(xué)專家優(yōu)化HVAC的空氣動(dòng)力學(xué)性能時(shí)，你會感到更舒適。特別是當(dāng)你駕駛一輛電動(dòng)汽車，駕駛室里只有幸福的安靜體驗(yàn)，或者經(jīng)過聲環(huán)境優(yōu)化，可以在全環(huán)繞聲中聽到你最喜歡的音樂。
為了改善廳堂內(nèi)音質(zhì)及隔絕室外噪聲，對吸聲材料和隔聲材料進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。在評價(jià)廳堂音質(zhì)方面，有客觀評價(jià)和主觀評價(jià)兩個(gè)方面，客觀評價(jià)主要是從廳堂的物理特性來考慮，而主觀評價(jià)則是以人的主觀感受為準(zhǔn)則，牽涉到人的生理和心理狀態(tài)。因此主觀評價(jià)和客觀評價(jià)往往不一致。實(shí)際上對于傳播語言為主的廳堂和以演奏音樂為主的廳堂要求也是不一樣的。這就是建筑聲學(xué)方面的復(fù)雜問題。
在本世紀(jì)中期，現(xiàn)代工業(yè)和交通飛速發(fā)展。
圖4 整車NVH性能層級化分解架構(gòu)圖
3.3 降噪減振手段智能化
傳統(tǒng)降噪手段主要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、增加吸聲/隔聲材料或者消聲裝置等被動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致在整車設(shè)計(jì)定型后改動(dòng)有限，同時(shí)受限于重量和成本，這種傳統(tǒng)的手段對中高頻噪聲控制效果較好，對中低頻噪聲常常顯得捉襟見肘，如對于車輛500Hz以下的低頻噪聲問題，往往需要大量敷設(shè)吸聲/隔聲材料，然而即便如此，也不見得有明顯地降噪效果。
多孔性吸聲材料的吸聲性能與空氣通過多孔材料阻力密切相關(guān)，有經(jīng)驗(yàn)的聲學(xué)工程師通過向多孔材料吹氣就能像中醫(yī)“搭脈”一樣判斷出多孔材料的吸聲性能好壞。
空氣通過多孔材料阻力用流阻這一物理量來表述，流阻在描述多孔性吸聲材料聲學(xué)性能中有著巨大的影響力，包括著名的Biot[
圖6 前壁板聲學(xué)結(jié)構(gòu)
目前，在電動(dòng)化的大趨勢下，對于輕量化吸隔聲材料的研究越來越深入，如九大參數(shù)對于材料聲學(xué)性能的影響，材料級到整車級的仿真等，各大主機(jī)廠和供應(yīng)商都展開了深入的研究并擁有了大量的數(shù)據(jù)和寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也切切實(shí)實(shí)的為正向開發(fā)付出著自己的汗水和努力。
作者：劉曉軍 來源：品質(zhì)內(nèi)外飾公眾號
我們設(shè)計(jì)了一個(gè)正交表，用了9次實(shí)驗(yàn)，對材料的吸聲系數(shù)和隔聲量做了一個(gè)測試，上面這個(gè)圖是吸聲系數(shù)，尤其在315赫茲以上變化還是比較明顯的，這是由于組份的變化所帶來的吸聲性能的變化。下面是隔聲量，這個(gè)變化就更大了，最小的在5分貝以下，最大的達(dá)到了15分貝，尤其在整個(gè)頻段內(nèi)變化都非常明顯，所以說組份對隔聲性能影響非常大。
4、消聲原理
消聲原理是利用吸聲材料和護(hù)面材料及隔聲材料設(shè)計(jì)成一定結(jié)構(gòu)——消聲器來降低噪聲的一種方法。對所有的空氣動(dòng)力性噪聲，噪聲源采取消聲治理后，要求既要有適宜的消聲量(即聲學(xué)性能)，同時(shí)對設(shè)備的運(yùn)行不能有明顯的影響(即良好的空氣動(dòng)力性能)。消聲器是一種既能使噪聲得到有效的衰減又能保證氣流正常通過的一種設(shè)備。
聲吸收可分為中高頻吸收和低頻吸收，聲吸收可以減少回聲，同時(shí)還可以有效控制混響時(shí)間，對改善聽音區(qū)頻響也起到很重要的作用。如此，可以創(chuàng)造一個(gè)監(jiān)聽更加清晰并且更加標(biāo)準(zhǔn)的混音環(huán)境。
01 中高頻吸收
高頻吸收主要是針對聲場設(shè)計(jì)，進(jìn)行早期反射聲波干涉、混響以及回聲的控制。通常可使用全頻帶吸聲玻璃纖維板進(jìn)行吸聲處理
VL12中定義吸聲材料屬性
在VL11中定義吸聲材料是屬性的功能在VL12中有些變動(dòng)，一個(gè)簡單的說明。
在VL11中定義吸聲材料屬性的界面
VL12中先定義材料，注意材料類型
再插入屬性
VL12中多了些材料類型，不同的類型計(jì)算結(jié)果有些差別。
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