CN102375031B

CN102375031B - 材料吸声性能测试方法

Info

Publication number: CN102375031B
Application number: CN 201110275944
Authority: CN
Inventors: 刘铁军; 钟坤; 邹笃建
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2031-09-16
Also published as: CN102375031A

Abstract

材料吸声性能测试方法，涉及吸声性能测试方法。它解决了现有材料吸声性能测试装置的体积较大导致测试结果受测试条件所限制的问题。其装置包括声源系统和声强测试系统。声源系统由信号发生器、功率放大器、扬声器组成，用于产生测试用的声音信号；测量系统由传声器、数据采集器组成，用于采集测试数据和计算测试结果。其方法：通过测试有无试件的两种状态下的容器的吸声量A₂和A₁，计算试件的吸声系数。本发明适用于材料吸声性能测试。

Description

材料吸声性能测试方法

技术领域

本发明涉及吸声性能测试方法。

背景技术

目前吸声系数的测量装置主要有两种，阻抗管法和混凝室法。这两种方法的实验装置体积比较大，成本比较高，导致测试结果受测试条件所限制。现在小体积的吸声系数测量装置比较缺乏。

发明内容

本发明是为了解决现有材料吸声性能测试装置的体积较大导致测试结果受测试条件所限制的问题，本发明提供一种材料吸声性能测试方法。

材料吸声性能测试装置，它包括信号发生器、功率放大器、隔声容器、扬声器、分声源隔板、传声器、动态数据采集仪和计算机；隔声容器的内壁设置有台肩，分声源隔板固定在所述台肩上，并将隔声容器分为上、下两个空间，分声源隔板与隔声容器的底面平行，待测试件设置在隔声容器下部空间中的底面上，传声器设置在分声源隔板与待测试件之间，且传声器贯穿隔声容器的侧壁并固定在隔声容器的侧壁上；扬声器悬挂在隔声容器的上部空间中，且所述扬声器的发声端朝向分声源隔板；信号发生器的信号输出端与功率放大器的信号输入端连接，所述功率放大器的信号输出端与扬声器的信号输入端连接；动态数据采集仪采集传声器的声音输出端处的声音信号，所述动态数据采集仪的采集信号输出端与计算机的采集信号输入端连接。

基于上述装置的材料吸声性能测试方法，它由以下步骤实现：

步骤一、采用信号发生器产生50Hz～20000Hz的简谐波的电压信号；

步骤二、将步骤一产生的信号采用功率放大器进行放大，并将放大后的信号通过扬声器输出；

步骤三、采用数据采集仪采集隔声容器内的声音强度衰减10dB所用的时间T₁₀，通过公式：

A_{1} = Sα = \frac{0.02677 V}{T_{10}}

计算无待测试件的状态下，隔声容器的吸声量A₁；

其中：V为隔声容器的容积；A₁为T₁₀时间内隔声容器内的总吸声量；S为隔声容器的内表面积；α为隔声容器的广义吸声系数；

步骤四、采用与步骤三相同的方法，计算有待测试件状态下，隔声容器的吸声量A₂，并根据公式：

α_{s} = \frac{(A_{2} - A_{1})}{S_{s}}

计算待测试件的吸声系数，其中：α_s为待测试件的吸声系数；S_s为待测材料的上表面面积；

并将所述吸声系数作为材料吸声性能测试结果，实现材料吸声性能测试。

有益效果：本发明的材料吸声性能测试装置体积较小，可以广泛应用于各种测试环境下，测试结果受测试条件影响较小，测试精度较高。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，材料吸声性能测试装置，它包括信号发生器1、功率放大器2、隔声容器3、扬声器4、分声源隔板5、传声器6、动态数据采集仪8和计算机9；

隔声容器3的内壁设置有台肩，分声源隔板5固定在所述台肩上，并将隔声容器3分为上、下两个空间，分声源隔板5与隔声容器3的底面平行，待测试件7设置在隔声容器3下部空间中的底面上，传声器6设置在分声源隔板5与待测试件7之间，且传声器6贯穿隔声容器3的侧壁并固定在隔声容器3的侧壁上；扬声器4悬挂在隔声容器3的上部空间中，且所述扬声器4的发声端朝向分声源隔板5；

信号发生器1的信号输出端与功率放大器2的信号输入端连接，所述功率放大器2的信号输出端与扬声器4的信号输入端连接；动态数据采集仪8采集传声器6的声音输出端处的声音信号，所述动态数据采集仪8的采集信号输出端与计算机9的采集信号输入端连接。

本发明的装置体积小，成本较低，并且本发明构造简单，测量方便；可实现不同频率、不同波形加载；测量精度较高。

具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的材料吸声性能测试装置的区别在于，分声源隔板5是厚度为20mm至30mm的多孔钢板。

本实施方式是一种小体积的漫入射吸声系数测量装置。本实施方式为了在小空间内产生扩散声场，在声源下方设置了多孔薄钢板，利用声波的衍射效应，将一个生源经过薄板的衍射后变成多个不规则的声源。多个声源的叠加后所产生的声场为扩散场，在扩散场的作用下实现材料吸声性能测试。

本实施方式采用刚度和比重都相对比较大的钢材作为容器的主要材料。加大的刚度和质量能够有效减小声音的透射损失。

具体实施方式三、基于具体实施方式一所述的材料吸声性能测试方法，它由以下步骤实现：

步骤一、采用信号发生器1产生50Hz～20000Hz的简谐波的电压信号；

步骤二、将步骤一产生的信号采用功率放大器2进行放大，并将放大后的信号通过扬声器4输出；

步骤三、采用数据采集仪8采集隔声容器3内的声音强度衰减10dB所用的时间T₁₀，通过公式：

A_{1} = Sα = \frac{0.02677 V}{T_{10}}

计算无待测试件的状态下，隔声容器3的吸声量A₁；

步骤四、采用与步骤三相同的方法，计算有待测试件状态下，隔声容器3的吸声量A₂，并根据公式：

α_{s} = \frac{(A_{2} - A_{1})}{S_{s}}

本实施方式，可实现不同频率（测试频率为地震作用频率：50～20000Hz）、不同波形加载（三角波、正弦波、方波等）。并且可以测量不同厚度材料的吸声系数。

本实施方式中，后期数据处理分析利用ORIGN软件进行。

具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式三所述的材料吸声性能测试方法的区别在于，待测材料为多孔混凝土材料。

具体实施方式五、本具体实施方式与具体实施方式四所述的材料吸声性能测试方法的区别在于，待测材料的厚度为40mm至100mm。

具体实施方式六、本具体实施方式与具体实施方式四所述的材料吸声性能测试方法的区别在于，步骤一中采用信号发生器1产生200Hz～16000Hz的简谐波的电压信号。

具体实施方式七、本具体实施方式与具体实施方式四所述的材料吸声性能测试方法的区别在于，步骤一中采用信号发生器1产生500Hz～12000Hz的简谐波的电压信号。

具体实施方式八、本具体实施方式与具体实施方式四所述的材料吸声性能测试方法的区别在于，步骤一中采用信号发生器1产生1000Hz～10000Hz的简谐波的电压信号。

具体实施方式九、本具体实施方式与具体实施方式四所述的材料吸声性能测试方法的区别在于，步骤一中采用信号发生器1产生3000Hz～8000Hz的简谐波的电压信号。

具体实施方式十、本具体实施方式与具体实施方式四所述的材料吸声性能测试方法的区别在于，步骤一中采用信号发生器1产生6000Hz的简谐波的电压信号。

Claims

1.材料吸声性能测试方法，它以基于材料吸声性能测试装置实现的，所述材料吸声性能测试装置包括信号发生器（1）、功率放大器（2）、隔声容器（3）、扬声器（4）、分声源隔板（5）、传声器（6）、动态数据采集仪（8）和计算机（9）；隔声容器（3）的内壁设置有台肩，分声源隔板（5）固定在所述台肩上，并将隔声容器（3）分为上、下两个空间，分声源隔板（5）与隔声容器（3）的底面平行，待测试件（7）设置在隔声容器（3）下部空间中的底面上，传声器（6）设置在分声源隔板（5）与待测试件（7）之间，且传声器（6）贯穿隔声容器（3）的侧壁并固定在隔声容器（3）的侧壁上；扬声器（4）悬挂在隔声容器（3）的上部空间中，且所述扬声器（4）的发声端朝向分声源隔板（5）；信号发生器（1）的信号输出端与功率放大器（2）的信号输入端连接，所述功率放大器（2）的信号输出端与扬声器（4）的信号输入端连接；动态数据采集仪（8）采集传声器（6）的声音输出端处的声音信号，所述动态数据采集仪（8）的采集信号输出端与计算机（9）的采集信号输入端连接；

其特征是：材料吸声性能测试方法，由以下步骤实现：

步骤一、采用信号发生器（1）产生50Hz～20000Hz的简谐波的电压信号；

步骤二、将步骤一产生的信号采用功率放大器（2）进行放大，并将放大后的信号通过扬声器（4）输出；

步骤三、采用数据采集仪（8）采集隔声容器（3）内的声音强度衰减10dB所用的时间T₁₀，通过公式：

A_{1} = Sα = \frac{0.02677 V}{T_{10}}

计算无待测试件的状态下，隔声容器（3）的吸声量A₁；

步骤四、采用与步骤三相同的方法，计算有待测试件状态下，隔声容器（3）的吸声量A₂，并根据公式：

α_{s} = \frac{(A_{2} - A_{1})}{S_{s}}

2.根据权利要求1所述的材料吸声性能测试方法，其特征在于待测材料为多孔混凝土材料。

3.根据权利要求2所述的材料吸声性能测试方法，其特征在于待测材料的厚度为40mm至100mm。

4.根据权利要求2所述的材料吸声性能测试方法，其特征在于步骤一中采用信号发生器（1）产生200Hz～16000Hz的简谐波的电压信号。

5.根据权利要求2所述的材料吸声性能测试方法，其特征在于步骤一中采用信号发生器（1）产生500Hz～12000Hz的简谐波的电压信号。

6.根据权利要求2所述的材料吸声性能测试方法，其特征在于步骤一中采用信号发生器（1）产生1000Hz～10000Hz的简谐波的电压信号。

7.根据权利要求2所述的材料吸声性能测试方法，其特征在于步骤一中采用信号发生器（1）产生3000Hz～8000Hz的简谐波的电压信号。

8.根据权利要求2所述的材料吸声性能测试方法，其特征在于步骤一中采用信号发生器（1）产生6000Hz的简谐波的电压信号。