聲學(xué)材料的吸聲特性測(cè)量方法研究.pdf

1、在聲環(huán)境控制和改善領(lǐng)域，吸聲材料具有非常重要的作用和廣泛的應(yīng)用。但是在聲場(chǎng)預(yù)測(cè)中，通過(guò)傳統(tǒng)常用駐波管和混響室測(cè)試方法得到的吸聲材料的聲特性，不能滿(mǎn)足對(duì)聲場(chǎng)預(yù)測(cè)的精度要求，因而本文探索了一種新的吸聲材料聲阻抗的測(cè)量方法。 文章首先對(duì)吸聲材料在聲場(chǎng)計(jì)算中的處理方法和邊界元等數(shù)值方法在聲場(chǎng)計(jì)算中的應(yīng)用的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，從駐波場(chǎng)的基本理論出發(fā)，推導(dǎo)出了在非剛性壁面的矩形空間中，截止頻率以下

2、的低次模式和截止頻率以上的高次模式聲波的聲場(chǎng)表達(dá)形式和邊界阻抗率的表達(dá)形式，并由此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)上述測(cè)量方法進(jìn)行驗(yàn)證。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了截面為矩形的管道，在管道相對(duì)兩側(cè)面貼有吸聲材料，通過(guò)揚(yáng)聲器向管道中輻射指定頻率的聲波，測(cè)量管道中軸線方向各處的聲壓級(jí)，利用理論推導(dǎo)的聲波表達(dá)式和吸聲材料的聲阻抗表達(dá)式，反演計(jì)算得到管道內(nèi)非剛性邊界(貼有吸聲材料)的聲阻抗率。 然后詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)常用的吸聲材料聲學(xué)特性參數(shù)的測(cè)試方法

3、：駐波管法和混響室法，并利用兩種傳統(tǒng)方法對(duì)相同的吸聲材料的聲學(xué)特性參量進(jìn)行測(cè)量，并同本文探討的方法的結(jié)果進(jìn)行比較分析。 為了能夠直觀的比較兩種傳統(tǒng)方法和本文探討的方法測(cè)得的同種吸聲材料的三個(gè)聲學(xué)特性參數(shù)在聲場(chǎng)預(yù)測(cè)上的差異和優(yōu)劣，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)幾何形狀不規(guī)則的箱體結(jié)構(gòu)，在箱體所有內(nèi)壁面上，鋪設(shè)有與進(jìn)行了聲學(xué)特性參數(shù)測(cè)試的材料相同的吸聲材料，在箱體內(nèi)一個(gè)角落放置點(diǎn)聲源，實(shí)驗(yàn)分別使用200Hz和315Hz單頻純音信號(hào)發(fā)聲，

4、在箱體的三個(gè)不同高度平面分別均勻布置六點(diǎn)進(jìn)行采樣測(cè)量。 最后，簡(jiǎn)要介紹了聲學(xué)邊界元法的基本理論，引入邊界條件，使用加權(quán)余量法推導(dǎo)了內(nèi)場(chǎng)的聲學(xué)邊界元的邊界積分方程；利用邊界元對(duì)箱體進(jìn)行邊界元建模計(jì)算，分別使用三種方法測(cè)量得到的吸聲材料的特性參數(shù)作為邊界條件代入到邊界元中，采用Sysnoise軟件計(jì)算箱體內(nèi)的聲場(chǎng)分布，并同實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較分析。分析表明本文探討方法測(cè)量的吸聲材料聲學(xué)特性參數(shù)，較之兩種傳統(tǒng)方法的測(cè)量結(jié)果