驻波管中的隔声量测试方法

    前 言

    隔声技术是噪声控制中常用的控制方法之一。评价构件隔声性能的物理量是隔声量TL(dB),又称作传声损失。构件隔声量的测量需要在隔声实验室中进行[1],被测构件的面积一般为10米2。所以,只有当项目进行到向工程转化阶段时才可能制作这么大的构件去测试。在研究初期大部分是按隔声的质量定律进行估算,当然会产生较大的误差。因此近年来研究出不少小试件的隔声量测试方法。如白瑞纳克利用电声类比,将隔声结构的声系统视作四端网络而提出一种小试件的隔声量测试方法[2],经布鲁斯证明这种方法所测的是垂直入射的隔声量[3],被测试件面积可减少到1米2以下。我国研究的/混响隔声)))消声箱方法0也适用于测量面积为1米2左右的小构件的隔声量[4],并且略加改变便可同时进行垂直与无规入射时的隔声测量,便于两种入射情况隔声量的对比。另外,在现场测量构件的隔声时,还常用脉冲法、声强法或拾振器法,可避免现场测量时的侧向传声。

    本文所介绍的是更简单、试件更小的隔声量测量方法)))驻波管法,它适用于测量垂直入射隔声量。

    1 理论分析

    隔声量TL的定义为

TL =-20lgtp (dB)(1)

    其中tp为声压透射系数(参考图1所示)

    为保证被测试件后部不存在反射波,驻波管的末端必须安装尖劈吸声末端。被测试样置于驻波管中部。测试时,在试件前方形成驻波场,试件背后的透声场为行波场,如图1所示。

    测试方法有两种。一种是先在有试件的条件下测量A点的透射声压pt,然后在无试件的条件下在同一点A测量直达声压(假设声波在驻波管中传播时无衰减)作为入射声压pi,两者相比求出声压透射系数tp。此法称为/吸声末端直接比较法0。

    但是,严格地讲,这种方法测得的应为/插入损失IL0。当试件表面的吸声性能很好时,隔声量TL与插入损失IL的数值相差不太大;但是,若对于吸声性能差的试件来讲,IL要比TL小得多。其原因可从图1中看出。在样品的左端,由于试件表面及声源表面均存在反射,同方向同频率波多次叠加的结果,使得入射到试件表面的正向波要大于声源实际发射的声波声压(在比较法中用无试件时A点的声压值代表)。因此,真正的入射波声压应该是样品左端驻波场中的正向波。为了解决这个问题,我们采用了双传感器法把驻波场中的正向波(入射波)与反向波区分开来。此法可称为/吸声末端驻波分离法0。

    如图1中所示,设正向波为pi,反向波为pr,d为传感器B和D间距;传感器B和D测得的声压分别为pB和pD,则