穿孔板吸声结构的频率特性分析

第 *#卷第 ! 期 $#$ 年23 月

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孔板吸结构声的率特性分析

频田平

汉( 湖南人文科学院技物与理信工程息 ,系 湖 南娄 底%!I$$$+

摘

要 分析了亥姆"兹霍鸣共器共的频振特性率 ,导出 了穿孔吸板结声构声吸中心频率的、频带 度宽 上限频、及率

下

制理作想的穿板孔声结吸提供构参考 限频了的估率公式算 为设计, 、关词 "键亥姆 霍兹共鸣器J 穿板 孔J吸声 结 构J频率特 性图分中号 类 D" )1#! #-文 献标识 " 码K 章编号 " 文!I#* &!III (#$2 $+ ! $&$ 3$ &I$3

个一心容器插空一短管就根构了亥成霍姆兹共鸣器 ,常它用于扩声吸声或 -穿孔 吸声板结就构亥姆 霍是兹鸣器共吸在声中的典应用型 -

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姆霍亥共鸣兹的谐器振频率、 质品因及数振谐带宽度频

图!是 一个姆亥兹霍鸣共 -器 管短截面积!, 长 $" 腔体积为 #$ ,,并假设共 器鸣有结所构度均线小于波声波 , 长短体管积!" $ 小甚于腔积 #$ 体,共 鸣器为无 形刚变体 - 它最简是单、 最本基的声振动学统 系短管内空气柱量 $质 L%!$ ( " $ "M + !, ! $空气静态时的密是度, " 是口效管应 起的空引气附加长柱度 - 短管内当气体动运缩压内腔体气 ,时 腔体空气内 将# 作反用该于柱一气个弹性 ,力 个 “ 空气弹簧 这 ”的性弹系为数 &% L!$ # $’! N $ # , ##O P!用力顺 % ’示表为 ’%则L ! N %& #L $N ( ! ’$ $! +, 其 中’ 为$空中的声速 -气 短 图 亥姆!霍兹鸣共 管器空内柱振气动时 ,气 与管体壁的间摩可看擦为成阻力, 记为(% , 在细管口 若#- *用作一个 ( *) +L + 的声,压 (+ 声为的压值 +幅, 该振 系统的振动动方如下程 ! "@ ( * ) .!(+. ( * + *@ L) ! * + $( M %( % (. *+ M @* ’ (%! +式 中 . (*+ 为短内气管柱的振速动 -度由 振动系的统特可知点, 稳定振荡时 ,管内空柱气振动的率频与声 压频率相的同, . ( +*L #, -*, #中其 #速为的度值 , 幅将 . (* + 入代( + 式!后" (% 得 $/%/ !( #! ) +L(#+ - ## !# ! - ’#!#% $$ 令0(L %# 称(声为阻+ , 1 L$ # (%称为 质量声 +, ’1 L ’% !# (为称顺 +声 2 L #,( 称!体为积速度, 即单位时内 间!! 的体积 流+ , 则( + #又可式写如下形式 成 !" 3(+ 1(M -#$1 M2 + - #L1’ 即"+ (%+ L2 3 1! (+231 L ( 1 -#$1MM - #’

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穿板孔吸结构声的吸声率频特性

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孔吸声板结是构布有由孔穿的材板与板空后腔组成的空腔共 振构( 件构示结意如图 % 所示图 ( 孔板吸声的机理穿 是* 当声进入波孔小后便发激腔内空气振空动 * 如果声波频率与该结构 共频振率# 穿板孔声吸构结理解为许可多 亥姆霍共鸣器的并联 $ 兹相同 时 *内腔气便空生发振共* 并由摩 转擦为 损* 从而热起吸引声作用( 设孔穿吸声结板构的腔为深6 # 5$4 *板厚为 # 457$* 的直孔为径图 % 穿 板吸孔结构 8声 #45$ # 常通有"

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第!期

汉田平 " 穿孔板吸结声的频率特性构析分

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式可看以， 穿孔板吸声出结构收声音的中吸频率心与的孔积 "面 从（ ，单位积面上的孔数 #， 目深腔! ）% $，板厚% 因素有等 关 &若孔板本穿的 身、" #、 %确定’ 安则装孔板穿 ’时板 墙与壁间距离的$ 越’ 吸大声中 心频率的越低 ’ 之’ 反则吸声中的频率心越高 & (从! ) * 可式看出以 吸声的频’宽带只度与本身因素板’ 即 的孔面积"’ 力 阻 ’ &、板 厚% 等因素 有关 ’ 它与 装穿安孔板时板与墙壁间的距 $ 无关& 穿离板的 孔"、

#、 % &、’ 及$ 确 定 后 ’声系吸 数 与!声吸频 率! 间 的之关系如 # 图示 所 &由 (!% + *( !,* 可知式’ 若穿孔板 身本构 ( "结 #、、% *( ( ( 定一 ’ 大板与增壁墙的间离距 $时 !’-、) *)、 .)!、!/) 都减 ’小 但 ,+ 不0 变 ’所 以’ 整个曲线左向移 动 ’即声的吸心中频向低频端移率 ’动且 值减 小 ’峰频带 宽不变度 1 小减穿板与孔壁墙间距的 离 $ 时’ (-!、 *)) !(、)、 .!/( )增都 ’ 加 +,0不但 变 ’以 ’所整 个曲向右线动移’ 吸即声的心频中向高频率 端移’ 且峰动值增 ’加 带宽频度变 不 &综上合述析结果可分知’ 我们很 容易用 利(! % +*( !,* ’式 计设出 图对 #吸系数声! 与吸声 频 率 !关系 的一指某频定范率内的声音围进吸声处行的穿孔板理声吸结 & 构根据述上析分结果’ 们我也容易很解挂释吸声结构与帘吸声心频率中和吸频带宽度的声系 & 关帘是挂由布料做成的 布料有许’多小的孔 细 类似’穿孔于 板’ 挂及其帘与壁墙的间空所腔成组结构也的可看是作由许多亥姆 霍共鸣器并兹联而成的& 在料布定的情况下一 相’当于穿板孔声结吸构中材本板的 身"、#、 %就确 定了 ’ 当帘挂墙靠 ’ 时因 很$小 ’ 由 (%!*式可 知 !’-0 很 大’ 对即高声频吸效果收好良& 当挂帘墙离有一距离时 ’ 定$ 大’较由 ( !% 式可* ’ !(-) 知较小 ’即 对低频的吸声效收果明 &显这 个论与结实是相符际合的& 参 文考献"

! 2 曹揆申3 教育电声&系统2 4 3 北& "京 高等育教出版 社 !$$’, 2 % & 3大马 &猷 姆霍兹亥鸣共 2 器 35& 声学 术技’ --%’% % ( !! "*% +#& # 32 孙亚 ’ 飞陈仁 文 ’徐志伟 ’等 & 应微用孔穿板声结吸构的飞机座舱内部噪声制实控研验究 5 23 &学声报 ’学%--# )( *"% )$ %+6$& 2 3 )茂 ’ 王晓宁 薛 ’赵丹晓& 穿微孔板吸声结构计算及应其用 25 3 江苏大学学&报 ( 然自科版学* ’%-%- (7 " )) * +6)& 27 3 黄险 峰 ’成功凌 &微穿孔 吸声板结的构理及应机用讨 探25 3 & 西广土建木 ’筑 !$7$( # * " !! + !!!8& , 32 兴王亮 洪’ 琪’达新 宇’ 等 现&代响与音音技术 2 调4 3 西& 安"西 安电子技科大出版社学’ %---

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