声学材料隔声量测量系统的研究

摘要

由于声学材料是降低噪声、改善声环境的有效措施，因此，声学材料的研究有着重要意义。而评价声学材料性能指标的重要参数之一就是隔声量，声学材料的隔声量越大，表明该材料对噪声的隔声效果越好。隔声量的测量有混响室法和驻波管法，混响室法已经有相应的国家标准，但此方法需要专门的测试环境和测试仪器，不适合实验室声学材料的研究。本文的研究工作围绕声学材料隔声量测量的原理及计算，声学材料隔声量测量系统的构建及测量，以及隔声量测量系统的数字化设计三方面进行研究。 第一，声学材料隔声量测量的原理及计算。首先，介绍了声学及声学测量相关的基础知识。然后，对声学材料隔声量测量的混响室法的测量原理及测量要求进行了讲述，并推导出了混响室隔声量的计算公式。最后，针对目前驻波管法的三传感器法、改变边界条件的四传感器法和四传感器法三种隔声量测量方法，从原理、计算公式的推导及测量方法等方面进行了比较。 第二，声学材料隔声量测量系统的构建及测量。使用四传感器测量法，设计了基于Pulse 系统的隔声量测量系统。对该系统的驻波管、传声器、扬声器、音频功放以及Pulse 系统等模块的技术参量、选用原则进行了讲述，并列出了使用该隔声量测量系统的测量步骤，提出了隔声量测量中需要注意的问题。并使用该系统对橡胶和声子晶体进行了隔声量的测量。最后，分别使用Matlab和VC 软件编写了两种隔声量计算软件，软件可以根据该隔声量测量系统所测值计算出声学材料的隔声量。 第三，隔声量测量系统的数字化设计。设计了基于DSP的隔声量数据处理仪器，并根据实验所测声压的实际值，使用DSP算法计算出了需要的声压值和相位差，与基于Pulse系统的隔声量测量系统所得到的值一致，证明了DSP 算法的正确性和隔声量数据处理仪器的可行性。