噪音的傳播特性
聲源發(fā)出的噪音在媒介中傳播時,其聲壓或聲強將隨著傳播距離的增加而逐漸衰減。高頻聲波比低頻聲波衰減得快,當傳播距離較大時其衰減值是很大的,因此高頻聲波是傳不遠的。從遠距離傳來的強噪音如飛機聲、炮聲等都是比較低沉的,這就是在長距離的傳播過程中高頻成份衰減得較快的緣故。除了空氣能吸收聲波外,一些材料例如玻璃、毛毯、泡沫塑料等也會吸收聲音,稱為吸聲材料。當聲波通過這些多孔性吸聲材料時,由于材料本身的內(nèi)摩擦和材料小孔中的空氣與孔壁間的摩擦,使聲波能量受到很大的吸收并衰減,這種吸聲材料能有效地吸收入射到它上面的聲能。
噪音聲波在傳播過程中經(jīng)常會遇到障礙物,這時聲波將從一個媒質(zhì)(空氣)入射到另一媒質(zhì)中去。由于這兩種媒質(zhì)的聲學(xué)性質(zhì)不同,一部份聲波從障礙物表面上反射回去,而另一部份聲波則透射到障礙物里面去。利用介質(zhì)不同的特性阻抗,可以達到減噪目的。例如,在室外測量噪音時,堅硬的地面、公路和建筑物表面都是反射面,如果在反射面上鋪以吸聲材料,那么反射的聲能將減少。由于聲波的反射特性,在室內(nèi)產(chǎn)生的某一噪音會從墻面、地面、天花板上及室內(nèi)各種不同物體上多次反射,這種反射聲的存在使得噪聲在室內(nèi)的聲壓級比在露天中相同距離上的聲壓級要提高 10~15dB 。為了降低室內(nèi)反射聲的影響,在房間的內(nèi)表面覆蓋一層吸聲性能良好的材料,就可以大大降低反射聲,從而使整體噪音得到減弱, 類似的情況體現(xiàn)在車輛上,駕駛室是一個縮小的房間,車輛復(fù)雜的噪音作用體現(xiàn)在駕駛室就可以看作是一個噪音源,平靜隔聲吸聲棉在粘貼過程中總是把帶有異型吸音槽的一面朝向車內(nèi),正是最大限度的降低車身雙層隔板之間以及駕駛室內(nèi)部噪音的反射,同時對噪音起到高效的過濾吸收作用。
聲波在傳播途中遇到不同介質(zhì)的分界面時,除了發(fā)生反射外,還會發(fā)生折射,聲波折射時傳播方向?qū)⒏淖。此外,聲波還會產(chǎn)生繞射現(xiàn)象。繞射現(xiàn)象與聲波的頻率、波長及障礙物的大小都有關(guān)系。如果聲波的頻率比較低、波長較長,而障礙物的大小比波長小得多,這時聲波能繞過障礙物,并在障礙物的后面繼續(xù)傳播,如果聲波的頻率比較高,波長較短,而障礙物又比波長大得多,這時繞射現(xiàn)象不明顯。在障礙物的后面聲波到達得就較少,形成一個明顯的影區(qū)。繞射現(xiàn)象在噪音控制中得到了應(yīng)用。隔聲屏障常被用來減弱高頻噪音的影響,在幅射噪音的機器和工作人員之間,放置一道聲屏障,就可減弱高頻噪音,屏障的高度愈高、面積愈大,降噪效果就愈好,如果在屏障上再覆蓋一層吸音材料則效果更好。平靜引擎蓋防護墊正是利用這種原理起到降噪作用,發(fā)動機在引擎蓋下方,因此無需增加聲屏障的高度,只要在引擎蓋上粘貼平靜引擎蓋隔聲隔熱棉,其兩倍于隔音面積的吸音表面就會有效降低發(fā)動機傳向引擎蓋方向的噪音,使站在引擎艙一側(cè)的人會明顯感覺到發(fā)動機噪音的降低。
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