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材料吸声和材料隔声的区别在于,材料吸声着眼于声源一侧反射声能的大小,目标是反射声能要小。吸声材料对入射声能的衰减吸收,一般只有十分之几,因此,其吸声能力即吸声系数可以用小数表示;材料隔声着眼于入射声源另一侧的透射声能的大小,目标是透射声能要小。隔声材料可使透射声能衰减到入射声能的10-3~10-4或更小,为方便表达,其隔声量用分贝的计量方法表示。
这两种材料在材质上的差异是:吸声材料对入射声能的反射很小,这意味着声能容易进入和透过这种材料;这种材料的材质应该是多孔、疏松和透气,这就是典型的多孔性吸声材料,在工艺上通常是用纤维状、颗粒状或发泡材料以形成多孔性结构;结构特征是:材料中具有大量的、互相贯通的、从表到里的孔,也即具有一定的透气性。当声波入射到多孔材料表面时,引起孔中的空气振动,由于摩擦阻力和空气的黏滞阻力以及热传导作用,将相当一部分声能转化为热能,从而起吸声作用。隔声材料对减弱透射声能,阻挡声音的传播,就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气,相反它的材质应该是重而密实,如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔声材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙;有较大的重量。由于这类隔声材料密实,难于吸收和透过声能而反射能强,所以它的吸声性能差。
在工程上,吸声处理和隔声处理所解决的目标和侧重点不同,吸声处理所解决的目标是减弱声音在室内的反复反射,也即减弱室内的混响声,缩短混响声的延续时间即混响时间;在连续噪声的情况下,这种减弱表现为室内噪声级的降低,此点是对声源与吸声材料同处一个建筑空间而言。而对相邻房间传过来的声音,吸声材料也起吸收作用,从而相当于提高围护结构的隔声量。隔声处理则着眼于隔绝噪声自声源房间向相邻房间的传播,以使相邻房间免受噪声的干扰。可以看出,利用隔声材料或隔声构造隔绝噪声的效果比采用吸声材料的降噪效果要高得多。这说明,当一个房间内的噪声源可以被分隔时,应首先采用隔声措施;当声源无法隔开又需要降低室内噪声时才采用吸声措施。
吸声材料的特有作用更多地表现在缩短、调整室内混响时间的能力上,这是任何别的材料代替不了的。由于房间的体积与混响时间成正比的关系,体积大的建筑空间混响时间长,从而影响了室内的听闻条件,此时往往离不开吸声材料对混响时间的调节。对诸如院、会堂、音乐厅等大型厅堂,可按其不同听音要求,选用适当的吸声材料,结合体型调整混响时间,达到听音清晰、等不同主观感觉的要求。从这点上说,吸声材料显示了它特有的重要性,所以通常说的声学材料往往指的就是吸声材料。
隔音窗选用的铝合金型材采用的优质高强度工业用铝型材,不同于普通铝合金型材,专门用于嵌入特制的隔音玻璃,一般隔音窗的铝合金外框属于定制型,而非市面上通用的,能做到更、更密封;而塑钢外框和断桥铝外框都是运用原来的型材直接切割加工,然后再进行组装,外框与隔音玻璃之间的衔接密封型就不那么理想。特制的铝合金外框刚性好,硬度高,用于隔音、防风尘比较适用。而塑钢型材以及断桥铝型材主要用于隔热、保温的效果比较多。这里就要分别从塑钢以及断桥铝型材的原理来讲述。
影响空载噪声的因素:铁心产生噪声的原因主要是在交变磁场作用下,硅钢片的尺寸会发生小的变化。由于磁致伸缩的变化周期是电源频率的半个周期,磁致伸缩引起的变压器本体的振动,是以两倍的电源频率为基频率的,所以硅钢片的振动主要是由铁磁材料的磁致伸缩特性引起的。磁致伸缩率大小与硅钢片的材质有关。磁致伸缩率越大,则噪声就越大。当磁场强度相同的情况下,材质好的硅钢片磁致伸缩也小,因此噪声也小。磁致伸缩率还与磁场强度有关,磁场越强,ε越大。磁致伸缩率还与硅钢片表面是否涂漆及退火有关,因为涂层对硅钢片有附着力,可防止硅钢片变形。在同样磁场强度下退火的硅钢片比不退火的硅钢片磁致伸缩要小很多,这是由于选择好的退火工艺,可以成倍降低磁致伸缩。变压器空载噪声除与本身材质等有关外,还与接缝的情况有关。
影响空载噪声的其它因素:(1)铁心结构的影响。噪声与心柱和铁轭直径、铁心窗高、铁心窗口宽度、铁心质量有关。铁心质量每降低1t,噪声可降低1/3db(a)值。铁心窗高与铁心直径的比值每减小0.1,变压器噪声就要降低2—3db。(2)空载噪声的频率是以两倍电源频率为其基频的。铁心中除了基频磁通外,还有高频磁通,所以空载噪声频率也存在二次以上的高频频波。当铁心油箱的固有频率与噪声频率接近时,将发生噪声共振现象,使噪声增大。因此,变压器铁心和油箱的固有频率要避开一些高频频波。(3)为了防止铁心共振,在设计低噪声变压器时,还要考虑铁心的自振频率。当变压器的额定频率为50hz时,铁心的自振频率应避开以下频带:75-125hz,165-235hz,275-325hz,375-425hz。如自振频率避开共振频带,铁心将不会产生共振。
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