小尺寸构件隔声测量方法的研究

    引  言

    隔声测量是噪声与振动控制工程中经常遇到的一个问题,建筑构件隔声效果的测量通常是在标准隔声室里进行,已经有了相应的规范[1]。但是,这种标准的建筑构件隔声性能的测试方法要求较大面积(10m2左右)的试件,这在实用上往往带来困难。而小尺寸构件的隔声测量采用1m2左右的试件,无论是试件制作还是安装都比较简单方便,因此在许多场合采用这种测量方法。本文详细介绍了一种测试小尺寸构件隔声性能的测量方法,并结合实测结果,对影响测试结果的主要因素进行了分析和讨论。

    1 测量方法

    按照构件隔声量的定义,要测量构件隔声量就必须先测量出或计算出构件的声能透射系数S,而S定义为

    式中Wt为透过构件表面的声功率,WWi为入射到构件表面的声功率,W

    对于小尺寸构件,测量方法通常是用混响室作为发声室,而用消声室或半消声室或无末端反射的通道作为受声室。图1是典型的小尺寸构件隔声测量实验装置示意图。在发声室和受声室的隔墙上开一个1m2左右的洞口,洞口四周埋置安装试件的螺栓,试件用密封条密封后紧固在洞口上。由于隔墙的厚度以及尖劈后部的空腔,使得从构件表面到消声室有效空间总有一段过渡通道,通道的长度大约1m,形成无末端反射的通道。

    测量时,发声室声源发出一稳定的声功率W,由于发声室为混响室,声场近似为完全扩散声场。设发声室的声压均方值为P2i,试件面积为S,则入射到试件表面的声功率Wi为

    在无末端反射的通道内选取测量面,通过测量面上的平均声压级值,可以求得透射声的声功率。由于在通道内的声波并不是单纯的平面波,且沿传播方向有一定的衰减,因此采用以下的测量方法来计算透射声的声功率。

    在通道的不同位置取两个距构件表面不等距的测量面1和测量面2,设其到试件表面的距离分别为d1和d2,面积分别为S1和S2,如图2所示。分别测得两个测量面上的声压均方值为P21和P22,此时可以计算两测量面上的声功率W1和W2[2]为

    设通道壁面声吸收情况一致,即沿试件表面法线方向的能量随测量面到试件表面的距离作指数衰减,计沿程声功率损耗系数为C(W/m),则有

W1=WteCd1(5)

W2=WteCd2(6)

    由(3)~(6)可得

    式中L1,L2分别为测量面1和测量面2处的平均声压级dB

    通常受声室通道均为等截面通道,即S1=S2,于是有

    由(1)、(2)、(7b)得

    此时试件的隔声量R为

    式中Li为发声室平均声压级,dB