[發明專利]聲波斜入射材料吸聲系數與隔聲量測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201711455921.7
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107907595B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 宋若龍;劉冬冰
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

本發明涉及一種聲波斜入射材料吸聲系數與隔聲量測量裝置及其測量方法，屬于聲學測量領域。揚聲器與傳聲管相連，傳聲管另一端與三通管件的第一開口相連；反射管的一端設置有吸聲末端管A，另一端與三通管件的第二開口相連；傳聲管、反射管上設置安裝孔，其中內安裝傳聲器。三通管件為異徑三通管件或等徑三通管件，異徑三通管件的第三開口與試件筒相連，等徑三通管件的第三開口與折射管的一端相連。優點在于：可以實現頻率從100Hz到1600Hz的材料吸聲系數與隔聲量測量。且該裝置所需樣品小，設備簡單，在普通實驗室就可操作。

技術領域

本發明涉及聲學測量領域，特別涉及一種聲波斜入射材料吸聲系數與隔聲量測量裝置及其測量方法。

背景技術

隨著現代工業、交通運輸業和城市建設的發展，環境噪聲污染已成為影響最大的公害之一。使用吸聲材料和隔聲材料是被動控制技術控制噪聲所采取的主要措施，在聲學方面，評價材料聲學性能的主要參數為：吸聲系數和隔聲量。實驗室中測量吸聲系數與隔聲量的方法主要有：混響室法和阻抗管法。

混響室法測量材料吸聲系數原理是將10～12m²的試件置于200～250m³的混響室內，測量混響時間并利用賽濱公式計算材料吸聲系數；混響室法測量材料隔聲量原理是使用兩間緊鄰不小于50m³的混響室，一間作為聲源室，另一間作接受室，試件置于公共墻面安裝孔中，利用傳聲器對室內聲壓進行測量，最后根據混響室隔聲量測量公式計算出材料隔聲量。

阻抗管測量材料吸聲系數方法根據測量原理不同可分為：駐波比法和傳遞函數法。駐波比法是傳統的阻抗管測量材料吸聲系數方法，利用駐波比計算材料的正入射吸聲系數，只能進行單頻測量，效率較低。傳遞函數法是在頻譜分析理論及FFT算法逐步成熟之后，利用了現代頻譜分析方法，利用阻抗管雙傳聲器傳遞函數測量材料吸聲系數，一次測量可以得到阻抗管工作頻段內各頻率的吸聲系數，效率高。

阻抗管測量材料隔聲量方法根據測量原理不同可分為：四傳聲器法和雙負載法。四傳聲器法是在以前的三傳聲器測量方法的基礎上加以改進運用阻抗管測量材料隔聲量，采用駐波分離辦法，利用透射系數求得材料的正入射隔聲量的方法。雙負載法是在兩種不同的邊界條件下，進行兩種測量來補償四傳聲器法非理想條件吸聲末端的方法。

目前，吸聲與隔聲材料吸聲系數與隔聲量測量設備均基于以上方法設計，混響室法所需試件的面積大，構建成本高，不宜作為實驗研究的參考測量方法。阻抗管法只能測量聲波垂直入射時材料吸聲系數與隔聲量。但有些材料，如玻璃棉、巖棉等，聲波斜入射時材料的吸聲系數與聲波垂直入射時的吸聲系數有很大的差別，所以材料斜入射吸聲系數在工程上也是判斷材料性能的重要依據，因此聲波斜入射材料吸聲系數的測量具有重要意義，但目前并沒有專門測量聲波斜入射材料吸聲性能的合適方法和測量裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聲波斜入射材料吸聲系數與隔聲量測量裝置及其測量方法，解決了現有技術存在的阻抗管僅能測量聲波垂直入射時材料的吸聲系數和隔聲量等問題。本發明利用聲波折反射原理與管內平面波理論，結合混響室與阻抗管的優點。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

聲波斜入射材料吸聲系數與隔聲量測量裝置，其特征在于：揚聲器1與傳聲管3的一端相連，所述傳聲管3的另一端與三通管件4的第一開口相連；反射管7的一端設置有吸聲末端管A8，另一端與三通管件4的第二開口相連；所述吸聲末端管A8內填充吸聲材料使反射管7末端無聲波反射；所述傳聲管3上設置三個安裝孔6，其中兩個安裝孔6內安裝傳聲器，且傳聲器前端與阻抗管——傳聲管3內壁相平，另一個安裝孔6通過金屬制作的頂桿臨時密封以防止漏聲；所述反射管7上設置三個安裝孔6，其中兩個安裝孔6內安裝傳聲器，且傳聲器前端與阻抗管——反射管7內壁相平，另一個安裝孔6通過金屬制作的頂桿臨時密封以防止漏聲。

所述的傳聲管3與反射管7之間的夾角為30°～75°。