隔聲量的案例
設(shè)計(jì)仿真 | 基于ODYSSEE & Actran快速實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)隔聲量預(yù)測(cè)和優(yōu)化
前 言
關(guān)于隔聲問題及實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法
隔聲問題及實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法隔聲問題，一般討論的是物體一側(cè)的聲波透過物體傳遞到另外一側(cè)的問題。隔聲越好，消聲作用越強(qiáng)，物體另一側(cè)透過的聲音越小。隔聲的定量描述，即聲學(xué)透射系數(shù)tI的倒數(shù)，實(shí)用中常用分貝來度量，表達(dá)如下：
TL=10log10(1/tI)
實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，則需要在專業(yè)的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。下圖是兩種專門用來測(cè)量隔聲量的實(shí)驗(yàn)室。
圖1實(shí)驗(yàn)室一：混響室+（半）消聲室
圖2實(shí)驗(yàn)室二：混響室+混響室
將實(shí)驗(yàn)待測(cè)試件安裝于兩個(gè)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室共有的墻壁中，測(cè)量發(fā)聲室一側(cè)入射到試件上的聲功率和受聲室一側(cè)的透射聲功率，就可以由隔聲量的計(jì)算公式推導(dǎo)出試件的隔聲量。
板件的典型的隔聲量曲線如圖 3所示。
圖3典型隔聲曲線
隔聲量一般是隨頻率變化的?？偟膩碚f，隔聲性能隨頻率升高而提高。但是在各個(gè)頻率段中，隔聲性能又由不同因素影響和決定。通常，我們將這些頻段從低到高分為：剛度控制區(qū)、共振控制區(qū)、質(zhì)量控制區(qū)和吻合控制區(qū)。
?在剛度控制區(qū)中，剛度決定隔聲的大小，剛度越大，隔聲越好。例如四邊固支的板要比四邊自由的隔聲量高。
?在共振控制區(qū)中，入射波的頻率與板件共振頻率接近，產(chǎn)生強(qiáng)的共振輻射噪聲，從而使隔聲曲線形成一個(gè)個(gè)的波谷。在這個(gè)頻段中，阻尼也會(huì)影響幅值的高低。阻尼越大，共振的強(qiáng)度越小，從而改變透聲的能力。
?在質(zhì)量控制區(qū)中，隔聲量由板件的面密度決定。隔聲曲線相對(duì)平滑，每倍頻增加6dB。
?在吻合控制區(qū)中，由于聲波波長和結(jié)構(gòu)的彎曲波波長相當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)橫波共振，從而透射大量的聲能量，產(chǎn)生隔聲的低谷。吻合控制區(qū)的存在對(duì)隔聲造成較大影響。雖然較高的結(jié)構(gòu)阻尼可以提高這個(gè)頻率段的隔聲量，但最好是讓吻合控制區(qū)避開主要的噪聲源頻率。
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前 言
關(guān)于隔聲問題及實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法
隔聲問題及實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法隔聲問題，一般討論的是物體一側(cè)的聲波透過物體傳遞到另外一側(cè)的問題。隔聲越好，消聲作用越強(qiáng)，物體另一側(cè)透過的聲音越小。隔聲的定量描述，即聲學(xué)透射系數(shù)tI的倒數(shù)，實(shí)用中常用分貝來度量，表達(dá)如下：
TL=10log10(1/tI)
實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，則需要在專業(yè)的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。下圖是兩種專門用來測(cè)量隔聲量的實(shí)驗(yàn)室。
圖1實(shí)驗(yàn)室一：混響室+（半）消聲室
圖2實(shí)驗(yàn)室二：混響室+混響室
將實(shí)驗(yàn)待測(cè)試件安裝于兩個(gè)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室共有的墻壁中，測(cè)量發(fā)聲室一側(cè)入射到試件上的聲功率和受聲室一側(cè)的透射聲功率，就可以由聲量的計(jì)算公式推導(dǎo)出試件的隔聲量。
板件的典型的隔聲量曲線如圖 3所示。
圖3典型隔聲曲線
隔聲量一般是隨頻率變化的?？偟膩碚f，隔聲性能隨頻率升高而提高。但是在各個(gè)頻率段中，隔聲性能又由不同因素影響和決定。通常，我們將這些頻段從低到高分為：剛度控制區(qū)、共振控制區(qū)、質(zhì)量控制區(qū)和吻合控制區(qū)。
?在剛度控制區(qū)中，剛度決定隔聲的大小，剛度越大，隔聲越好。例如四邊固支的板要比四邊自由的隔聲量高。
?在共振控制區(qū)中，入射波的頻率與板件共振頻率接近，產(chǎn)生強(qiáng)的共振輻射噪聲，從而使隔聲曲線形成一個(gè)個(gè)的波谷。在這個(gè)頻段中，阻尼也會(huì)影響幅值的高低。阻尼越大，共振的強(qiáng)度越小，從而改變透聲的能力。
?在質(zhì)量控制區(qū)中，隔聲量由板件的面密度決定。隔聲曲線相對(duì)平滑，每倍頻增加6dB。
?在吻合控制區(qū)中，由于聲波波長和結(jié)構(gòu)的彎曲波波長相當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)橫波共振，從而透射大量的聲能量，產(chǎn)生隔聲的低谷。吻合控制區(qū)的存在對(duì)隔聲造成較大影響。
展開 LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第九課 直接聲振耦合計(jì)算隔聲量
本節(jié)課將使用直接聲振耦合的方法計(jì)算板塊隔聲量，在本課中，還是使用聲學(xué)有限元中的AML方法（FEM-AML），這一課類似的內(nèi)容，在LMS Virtual.Lab 11的On-Line Help中有，這是一個(gè)非常非常典型的例子！在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類典型的聲振耦合問題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子
本例文檔及視頻下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=93865&uk=1560578551
注意：必須安裝視頻播放器才能播放WebEx的WRF視頻文件。
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本教程轉(zhuǎn)自Simwe
原作者Superxjw
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[轉(zhuǎn)帖]LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第九課 直接聲振耦合計(jì)算隔聲量
在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類典型的聲振耦合問題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子！
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原作者：Superxjw
展開 聲學(xué)小知識(shí)分享：隔聲、吸聲、消聲原理及阻尼減振
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(duì)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(duì)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。
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(huì)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(huì)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(duì)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 聲學(xué)包：吸聲隔聲材料的應(yīng)用
二、隔聲原理、隔聲材料及測(cè)試方法
采用特殊的材料和結(jié)構(gòu)將外界聲源與接收環(huán)境隔離開來，使得環(huán)境噪聲降低，這就是隔聲。聲音從空氣入射到另外結(jié)構(gòu)表面時(shí)，一部分聲能被反射回來，另一部分聲能透過這個(gè)材料，繼續(xù)在空氣中傳播。
通常采用STL (sound transmission loss) 來反映平板或者零件的隔聲性能，單位是dB（分貝）。單層板隔聲滿足兩個(gè)6dB原則：
第一個(gè)是當(dāng)頻率增加一個(gè)倍頻程時(shí)，隔聲量增加6分貝，即隔聲量隨著頻率增加的直線斜率為6dB/倍頻程。
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(huì)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(cè)試廣泛采用的是大混響－消聲的測(cè)試方法，阻抗管測(cè)試隔聲應(yīng)用較少。測(cè)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(cè)量消聲室的透射聲功率?？捎糜诹慵芊饧斑^孔的測(cè)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。
展開 新能源汽車整車中頻NVH仿真難點(diǎn)及對(duì)策
圖6 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變形特征
基于非共振能量理論的隔聲量計(jì)算
對(duì)于整車空氣聲路徑問題的分析，本質(zhì)上是研究各個(gè)鈑金件及加裝內(nèi)飾后的隔聲效果。在研究隔聲問題時(shí)，傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)能量分析工具僅考慮給各頻段內(nèi)的模態(tài)進(jìn)行能量傳遞，忽略了低于或者高于該頻率段的模態(tài)的能量傳遞，在計(jì)算隔聲量時(shí)引入質(zhì)量定律進(jìn)行修正。因此往往計(jì)算出的隔聲量曲線是斜率保持不變的一條曲線，和實(shí)際測(cè)試結(jié)果在中低頻相差較大。
圖7 非共振能量傳遞理論
Simcenter SEA+中引入非共振能量的方法進(jìn)行隔聲量建模，在分析對(duì)應(yīng)帶寬（B）下響應(yīng)時(shí)除了該頻段內(nèi)的模態(tài)參與計(jì)算，低于該頻段的模態(tài)和高于該頻段的模態(tài)也參與計(jì)算。為了區(qū)別共振能量和非共振能量，通過顏色分別命名為黑色能量（低于該頻段模態(tài)存儲(chǔ)的非共振能量、質(zhì)量控制）、紅色能量（高于該頻段模態(tài)存儲(chǔ)的非共振能量、剛度控制）和白色能量（傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)能量法可以考慮，模態(tài)儲(chǔ)存的共振能量、阻尼控制）。該理論方法保證的各子系統(tǒng)間能量傳遞的完整性。相比傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)能量法的質(zhì)量定律修正，非共振能量法可以更好的保證中低頻隔聲計(jì)算的精度。
工程應(yīng)用案例
相比于其他中頻技術(shù)，SEA+更加工程實(shí)用化，建模和計(jì)算可以輕松實(shí)現(xiàn)。因此，在國內(nèi)外主機(jī)廠實(shí)際車型分析中有成功應(yīng)用，幫助進(jìn)行了中頻艙內(nèi)噪聲精確對(duì)標(biāo)、阻尼板布置、內(nèi)飾優(yōu)化布置等分析。
下圖為某實(shí)際車型縱梁懸置點(diǎn)到車內(nèi)噪聲中頻傳函的試驗(yàn)仿真對(duì)標(biāo)結(jié)果（100Hz-800Hz）。
展開 振動(dòng)噪聲技術(shù)貼 | 一種針對(duì)車輛阻尼片位置的優(yōu)化方法
兩種方法給出的最優(yōu)分片方式計(jì)算出的隔聲量非常接近（圖2c）。而帶寬方法由于具有更好的計(jì)算效率在此文中被采用。
圖3：(a)窄帶寬中的隔聲量；(b)1/3倍頻內(nèi)的隔聲量
總結(jié)
本文提出了一種識(shí)別阻尼片最優(yōu)布放位置的計(jì)算方法。阻尼片可以提高基礎(chǔ)板件的隔聲性能，但是會(huì)帶來成本和重量的增加，因此有優(yōu)化的需求。本文中的方法采用真實(shí)的汽車防火墻模型進(jìn)行驗(yàn)證。整車模態(tài)的計(jì)算不僅包含門板、地板和行李艙蓋，還包含了其他的金屬薄板。這種方法僅需要已有的有限元結(jié)構(gòu)模型作為輸入，不需要額外的計(jì)算，因此非常方便融入工業(yè)設(shè)計(jì)流程中。通過能量后處理技術(shù)中自動(dòng)劃分的單元片尋找最優(yōu)的阻尼片布放位置，為阻尼片的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了更好的方案。通過精細(xì)有限元模型驗(yàn)證了這種方法不僅可以提高隔聲性能，而且可以實(shí)現(xiàn)在特定的附加重量前提下提高隔聲性能，也可以在恒定的隔聲性能前提下降低重量。這種方法已經(jīng)可以使用基于Python語言的腳本開發(fā)，調(diào)用能量后處理方法、阻尼片有限元建模和優(yōu)化功能，在Actran軟件中得以實(shí)現(xiàn)。
小貼士：原文為NOISE-CON
2017， A Methodology for the Optimal Positioning of Damping Sheets on
Panels. 作者為FFT公司：Benoit Van den Nieuwenhof，Gai Vo Thi，Maxime
Raskin和Jonathan Jacqmot
展開 陳書明教授：多孔材料在汽車輕量化及NVH上的應(yīng)用
這是對(duì)隔聲性能的影響，曲線上下波動(dòng)比較大這個(gè)添加量對(duì)隔聲性能影響非常大。我們可以得出結(jié)論，長度為2-3毫米竹葉添加量為8%的時(shí)候，聚氨酯復(fù)合泡沫在全頻段內(nèi)隔聲量最大，達(dá)到18.9分貝的平均隔聲量。
這是麥稈，我們國家也非常多，以前我記得我小時(shí)候在家基本上都是可以去割麥子，現(xiàn)在基本上都是聯(lián)合收割，你想弄到麥稈也不是那么容易的，通常收割完就成肥料了。這是它的一個(gè)孔徑的分布，A是麥稈含量為1%，B麥稈含量是1.5%，C是2%，D是2.5%。隨著麥稈含量的增加，孔徑分布越來越分散，孔徑大小不均勻度隨之增加，平均孔徑呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)。這是麥稈對(duì)吸聲性能的影響，第二個(gè)圖是流阻率的變化，整體呈增大的趨勢(shì)，這是吸聲系數(shù)，最后是隔聲量，我們看在高頻的時(shí)候，影響非常大，對(duì)于吸聲系數(shù)麥稈含量在1.5-2%的時(shí)候，吸聲性能有明顯的提高。這是竹葉麥稈聚氨酯復(fù)合泡沫吸聲性能的對(duì)比，通過這兩幅圖對(duì)比我們可以看出，添加了纖維之后，吸隔聲性能明顯提高，麥稈對(duì)聚氨酯泡沫吸聲性能提升最為明顯，并且在2%含量的時(shí)候，聚氨酯復(fù)合泡沫擁有最佳的吸聲性能。
我們?cè)谧龆嗫撞牧系臅r(shí)候，由于我們要用到它的參數(shù)，比如孔隙率、流阻率，這都是一些小的測(cè)量儀器，但是國內(nèi)沒有賣的，國外有，但是非常的昂貴，非常小這個(gè)東西，大家可以看一下這是我們自己設(shè)計(jì)的測(cè)量孔隙率的一個(gè)小儀器。以后我們把它完善之后，看能不能把儀器在行業(yè)里面推廣一下，下面這個(gè)圖是我們?cè)O(shè)計(jì)的軟件的界面，當(dāng)然我們還有一些需要完善的地方。
還有一個(gè)是流阻率，流阻和什么有關(guān)系？和空氣的流速還有材料上下表面的壓力有關(guān)系，通常多孔材料流阻率的范圍在103到107之間。如果流阻率過低會(huì)因?yàn)槟Σ亮?、粘滯力引起聲能損耗降低，也會(huì)導(dǎo)致吸聲性能的下降。
展開 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
地面隔振、墻體隔音、頂棚隔音、主框架結(jié)構(gòu)、隔音門窗、空間整體布局都要做好設(shè)計(jì)，選擇合適的隔音吸音材料進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，來達(dá)到一定的隔聲量。
3、通風(fēng)系統(tǒng)
考慮到聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的通風(fēng)換氣問題，一定要做好通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以避免聲音從通風(fēng)處傳入室內(nèi)，多數(shù)情況下通過安裝低噪音空調(diào)的方式實(shí)現(xiàn)。
4、照明和電路系統(tǒng)
聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需要照明、閉路監(jiān)控、電源使用等，所以在布線的時(shí)候要特別注意在從外部把信號(hào)線和電源線引入聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的時(shí)候，需要對(duì)過線孔采用密封性能好的密封材料，以保證聲音從過線孔內(nèi)傳入，造成墻體隔聲量的減小。
以上是聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的大致注意事項(xiàng)，聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)環(huán)境噪音、所要達(dá)到的本底噪音、內(nèi)外尺寸大小、截止頻率等多方面因素進(jìn)行綜合考慮設(shè)計(jì)。
展開 
基于膠帶密封法的汽車各密封部位動(dòng)靜態(tài)泄漏噪聲的試驗(yàn)研究
圖5 風(fēng)洞試驗(yàn)各部件車內(nèi)噪聲貢獻(xiàn)量
靜態(tài)車身隔聲試驗(yàn)測(cè)得車外噪聲、全密封工況與基準(zhǔn)工況下的車內(nèi)噪聲以及兩工況下車內(nèi)外隔聲量，如圖6所示。膠帶密封沒有改變車身結(jié)構(gòu)密封性能的基本特征，密封前后隔聲量隨頻率變化的趨勢(shì)基本一致。在試驗(yàn)測(cè)得的頻率范圍內(nèi)，車身結(jié)構(gòu)的隔聲性能基本呈現(xiàn)出噪聲頻率越高、隔聲量越大的特點(diǎn)。外加密封對(duì)幾乎全頻段的隔聲性能都有所改善，但在不同頻段改善的幅度有所不同。
圖6 靜態(tài)隔聲試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖
車身表面各部件，包括車門、側(cè)窗、天窗、前后風(fēng)窗及其他對(duì)靜態(tài)泄漏噪聲的貢獻(xiàn)如圖7所示?？偟膩碚f，外加密封對(duì)于100 Hz左右的低頻聲以及800 Hz左右的中低頻聲影響最大。車門對(duì)于車內(nèi)噪聲的影響在較多頻段上占主導(dǎo)，特別是在250 Hz以下、400 Hz及10 kHz等頻段。側(cè)窗對(duì)噪聲的影響在8 000 Hz附近頻段相對(duì)較大，而風(fēng)窗則在5 000 Hz處影響顯著。天窗的影響在中低頻相對(duì)突出，但整體而言對(duì)噪聲的影響較小。在1 000-5 000 Hz頻段上，各部件共同影響車輛泄漏噪聲性能，但總體上對(duì)隔聲量的改變不顯著。除上述部件以外的其他密封結(jié)構(gòu)，其綜合作用同樣在某些頻段對(duì)靜態(tài)泄漏噪聲有著較大的影響。
圖7 靜態(tài)車身隔聲試驗(yàn)各部件隔聲量貢獻(xiàn)量
觀察試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在靜態(tài)車身密封試驗(yàn)中，幾乎所有部件的貢獻(xiàn)量都在某些頻段出現(xiàn)了負(fù)值，這一現(xiàn)象在風(fēng)洞試驗(yàn)中同樣被觀察到。分析認(rèn)為，該現(xiàn)象是膠帶密封的試驗(yàn)方法一定程度上改變了密封結(jié)構(gòu)特征，影響部件支撐結(jié)構(gòu)模態(tài)和傳聲特性造成的。對(duì)于膠帶密封試驗(yàn)法帶來的額外影響及其在其他試驗(yàn)中的適用性等問題應(yīng)加以關(guān)注與研究。
展開 噪聲分析計(jì)算公式
3、墻壁屏障效應(yīng)
室內(nèi)混響聲對(duì)建筑物的墻壁隔聲影響十分明顯，其總隔聲量TL可用下列公式進(jìn)行計(jì)算：
(dB(A))
受墻壁阻擋的噪聲衰減值為：
(dB(A))
式中： ——墻壁阻隔產(chǎn)生的衰減值(dB(A))；
——室內(nèi)混響噪聲級(jí)(dB(A))；
——室外1m處的噪聲級(jí)(dB(A))；
S——墻壁的阻擋面積（m2）；
A——受聲室內(nèi)吸聲量（m2）。
用不同類型的門窗組成組合墻時(shí)，總隔聲量按下列公式計(jì)算：
(dB(A))
式中： ——組合墻的平均投射系數(shù)；
S ——組合墻的總表面積（m2）。
4、戶外建筑物的聲效應(yīng)
聲屏障的隔聲效應(yīng)與聲源和接收點(diǎn)及屏障的位置和屏障高度和屏障長度及結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。根據(jù)它們的距離、聲音的頻率算出菲澳耳數(shù)N，然后，查算出相應(yīng)的衰減值，菲澳耳數(shù)N的計(jì)算可用下式：
式中：A——聲源與屏障頂端的距離；
B——接收點(diǎn)與屏障頂端的距離；
d——聲源與接收點(diǎn)間的距離；
λ——波長。
戶外建筑物的屏障效應(yīng)為 。
5、植物的吸收屏障效應(yīng)
聲波通過高于聲線1m以上的密集植物叢時(shí)，即會(huì)因植物阻擋而產(chǎn)生聲衰減。在一般情況下，松樹林帶使頻率為1000Hz的聲音減3dB/10m；杉樹林帶為2.8dB/10m；槐樹林帶為3.5dB/10m；高30cm的草地為0.7dB/10m，植物的吸收屏障效應(yīng)為ΔL5。
6、阻擋物的反射效應(yīng)
聲波在傳播過程中，若遇到建筑物、地表面、墻壁、大型設(shè)備等阻擋時(shí)，便會(huì)在這些物體的表面發(fā)生反射而產(chǎn)生反射效應(yīng)，對(duì)某些位置的的受聲點(diǎn)，會(huì)使原來的聲音強(qiáng)度增高，采用鏡象源法來處理阻擋物的反射效應(yīng)。
展開 “新四化”背景下汽車NVH的發(fā)展趨勢(shì)
圖5 多通道Command-FxLMS算法原理框圖
聲學(xué)超材料主動(dòng)降噪充分利用了超材料功能化的原理，通過外部激勵(lì)來實(shí)現(xiàn)聲學(xué)超材料等效參數(shù)的主動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)隔聲性能的主動(dòng)可控，從而更加適應(yīng)復(fù)雜的聲學(xué)環(huán)境，目前主要有四種結(jié)構(gòu)，第一種是壓電薄膜式，通過外加電壓改變壓電材料剛度，從而調(diào)整這個(gè)結(jié)構(gòu)的抗彎剛度，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)頻段的控制[5]；第二種是基于磁流變的主動(dòng)聲學(xué)超材料，通過調(diào)控磁場實(shí)現(xiàn)對(duì)聲學(xué)超材料隔聲量和隔聲頻段的調(diào)節(jié)[6]；第三種是通過改變聲學(xué)超材料薄膜之間的氣壓，對(duì)聲學(xué)超材料的隔聲性能進(jìn)行主動(dòng)調(diào)控[7]；第四種是通過輸入不同強(qiáng)度的電流改變結(jié)構(gòu)剛度，實(shí)現(xiàn)聲學(xué)超材料聲學(xué)性能的主動(dòng)調(diào)節(jié)[8]。
隔振手段智能化，汽車的主動(dòng)懸置主要通過調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù)來實(shí)現(xiàn)減振的目的。目前主動(dòng)懸置主要有傳統(tǒng)的液壓懸置和新興的電/磁流變液懸置[9]，多孔電流變液懸置如圖6所示，電/磁流變液懸置中充有電/磁流變液，在電/磁場的控制下可以改變其形態(tài)，從而達(dá)到改變阻尼力的目的，最終可以對(duì)振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)控制。
圖6 多孔電流變液懸置
3.4 聲學(xué)包超材料化
與傳統(tǒng)聲學(xué)材料相比，聲學(xué)超材料具有更小的結(jié)構(gòu)尺寸和更高的能量耗散率[10]，對(duì)低頻段噪聲具有良好的吸聲性能，這一特性可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)聲學(xué)材料的不足。
研究表明，三明治薄板結(jié)構(gòu)的聲學(xué)超材料在薄板厚度均為1 mm時(shí)可以在低于500 Hz的頻段內(nèi)獲得高達(dá)35 dB的隔聲量[11]，在帶寬超過200 Hz的頻段內(nèi)具有20 dB以上的隔聲量。有的膜類帶腔聲學(xué)超材料在200-1000Hz范圍內(nèi)具有連續(xù)的吸聲寬帶，其吸聲效果如圖7所示，其平均吸聲系數(shù)為80%左右，最大吸聲系數(shù)接近100%，具有相當(dāng)優(yōu)異的吸聲性能。
展開 車內(nèi)噪聲分析與控制研究
根據(jù)聲源識(shí)別結(jié)果,對(duì)汽車車身進(jìn)行吸聲、隔聲設(shè)計(jì),結(jié)果表明,車內(nèi)地板隔聲量從前向后分別提高了1.83~9.74dB(A),汽車車內(nèi)噪聲下降了4.7dB(A)。
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