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隔聲量與頻率的關系

發布時間:2018年02月07日 | 圍觀人數:2643

任何隔墻都存在固有的共振頻率,當聲波的頻率和墻的共振頻率一致時,墻體整體產生共振,該頻率的隔音量將大大下降。一般地,墻體越厚重,共振頻率越低,當共振頻率低于隔音評價最低參考頻率100Hz時,由于人耳聽覺特性對低頻不敏感,對隔音量Rw的影響大大降低。對于12mm和15mm厚兩種不同面密度紙面石膏板存在不同共振頻率。12mm紙面石膏板面密度為10kg/m2,15mm紙面石膏板面密度約12kg/m2。15mm厚的紙面石膏板墻的共振頻率基本低于最低考慮頻率范圍100Hz,因此共振頻率對15mm板構造的墻體構件隔音性能影響較小。但對于12mm板,100Hz附近的隔音性能影響較大,造成低頻100Hz、125Hz、200Hz處隔音量比15mm板下降較多,主要是因為共振頻率的原因。

吻合效應:

      聲波接觸墻板后,墻板除了垂直方向的受迫振動以外,還有沿著板面方向的受迫彎曲振動。在某個特定頻率上,受迫彎曲振動將和板固有的自由彎曲振動發吻合,這時板就非常順從地跟隨入射聲彎曲,造成聲能大量地透射到另一側去,形成隔音量的低谷,這種現象被稱作吻合效應,該頻率被稱為吻合頻率fc。

      理論和實驗均表明,輕、薄、柔的墻fc高,吻合效應弱;厚、重、剛的墻fc低,吻合效應強。12mm、15mm紙面石膏板的fc分別為3.15KHz和2KHz左右。12mm板在3.15KHz處的隔音量產生下降,15mm板在2KHz處的隔音量下降更為嚴重,甚至下降的趨勢強過質量定律,造成在這一頻率位置上隔音量比12mm的板還低很多。雙層相同的板疊合的吻合頻率fc和單層板基本等同,由于雙層發生振動疊加,吻合效應更加劇烈,吻合谷會變得更深。如果使用不同厚度的板進行疊合,吻合谷將彼此錯開,且每個吻合谷都較淺,對隔音性能有利。雙層板的劇烈吻合效應是非常明顯的,會造成雙層15mm板構造的隔墻在3150Hz附近的隔音量反倒低于雙層12mm板的隔墻。

      吻合效應的因素比較復雜,不但與材料的面密度有關,還和材料的彈性模量、厚度、泊松比等條件有關。

      同一材料,對不同頻率的聲音的隔音表現不同。

      均一材料,在隔音上的表現,遵循質量定律,即:單位面積質量越大,隔音效果越好。在吸音上的表現,遵循密度最佳原理,即:不同材料,有不同的最佳吸音密度。


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