20世紀90年代后，施土方便、價格低廉的塑料排水管被廣泛應用。但塑料排水管道管壁薄，隔聲效果較差，排水噪聲較大，直接影響了人們的生活和土作。
對十既有建筑而言，更換或改造現有排水管道來達到降噪的目的，不僅價格高，還會影響人們的正常使用。采用在塑料排水管道外壁包扎聲學材料的方法，既可以達到降噪的目的，又不會影響人們的生活和土作。本文通過管道包扎的方法，研究聲學材料對塑料排水管道噪聲的控制并分析其降噪機理。
1 測試方法、參數及測試材料
1.1 測試方法
本實驗采用排水管道噪聲簡易評價方法進行測試。該系統由以下s部分組成:測試環境、聲源、試樣、聲級計和信號處理系統。其中，聲源由信號發生器、功率放大器和揚聲器3部分組成。該系統設計方案如圖1所示。
在安靜的排水管道噪聲檢測室內，由信號發生器發出音頻信號，經音頻放大器放大，放大后的音頻信號再由揚聲器轉化成聲波，聲波從聲源管的一端進入\\(聲源管的另一端密封\\)。將傳聲器放在距聲源管中心1m處，并與聲源管高度相等，用三角支架固定。包扎在聲源管上的聲學材料輻射出來的聲壓信號會通過傳聲器轉化為電信號，并由配套的延長線傳遞給聲級計。聲級計具有存儲功能，并可通過儲存片轉至電腦再進行數據處理。
1.2 實驗參數
1\\)儀器:實驗使用NL2型精密聲級計和AWA1650型信號發生器進行測試。
2\\)聲源:實驗選用正弦信號作為聲源。
3\\)頻率范圍:實驗的測試頻率范圍為10020 000 Hz，并將所選頻率分為3個頻段:中低頻段\\(100-500Hz\\)、中高頻段\\(500一5000Hz\\)和高頻段\\(5000一20000Hz\\)。
4\\)訓一權聲級和等效聲級:本實驗選擇聲級計中的A計權網絡進行測試。選用等效A聲級來評價聲學材料的降噪效果·等效A聲級\\(LAeq\\)按式}1\\)計算。
式中:t,t2為計算等效A聲級的起止時一刻;;L為測量得到的t時一刻的A聲級。
實驗中塑料排水管道的噪聲測量是不連續的，但每個頻率的測量時一間間隔相等，因此等效A聲級按式\\(2\\)計算:。、式中:N為測量的A聲級總個數。
1.3 測試材料
實驗選用PVC-J管作為聲源管，選用6種聲學材料進行測試:聚a纖維、靜音棉、聚氨酷、橡塑、聚乙烯和隔聲氈。每種聲學材料的性質如表1所示。
2 實驗結果
將所選6種聲學材料分別包扎在聲源管上進行測試，測試結果如表2所示。
3 實驗結果分析
3.1 聲學材料的A聲級降低量
為直觀分析6種聲學材料的降噪效果，將PVC-J-U管的A聲級減去包扎聲學材料后PVC-J管的A聲級，所得差值即為聲學材料對排水管道噪聲的A聲級降低量\\(見表3\\)。
由表3可知，每種聲學材料包扎在聲源管外壁，都可以對PVC-J管起到一定程度的降噪作用。它們普遍在中低頻段的降噪效果不太明顯，在中高頻段的降噪效果相對較好，而在高頻段具有良好的降噪效果。
3.2 聲學材料的等效A聲級及其降低量
按式\\(2\\)計算PVC-J排水管和包扎聲學材料后PVC-J排水管的等效A聲級。為直觀分析6種聲學材料的降噪效果，將PVC-J管的等效A聲級減去包。
3.3 聲學材料的降噪效果分析
3.3.1 聲學材料在中低頻段和中高頻段的降噪效果
由圖2可知，聲學材料是按厚度由大到小的順序排列的，除了聚酷纖維外，其他聲學材料的等效A聲級降低量是隨著厚度的減小而減小的。
靜音棉在中低頻段和中高頻段的等效A聲級分別降低了3.85dB和6.89dB，是所選材料中等效A聲級降低量最大的。其厚度為2.8cm，密度為0.028g/c畝，面密度為0.78g/cmz。由十靜音棉的厚度較大，所以靜音棉內部有比其它聲學材料更多的內外相互連通的微小孔隙。當PVC-J-U管輻射出來的聲波入射到靜音棉上時一，聲波可由孔隙進入材料內部，引起孔隙中更多的空氣分子產生振動。而空氣的滯阻力和空氣分子與孔隙壁間的摩擦都可導致聲能轉化為熱能，從而使靜音棉的聲能衰減量比其它聲學材料大。因此，靜音棉在中低頻段和中高頻段的降噪效果最好。
聚酷纖維在中低頻段和中高頻段的等效A聲級分別降低了2.40dB和5.52dB，其厚度為3cm是所選聲學材料中最厚的。但聚酷纖維的密度和面密度都很小\\(分別為0.010g/cm3和0.029g/cmz\\)。
因此，聚酷纖維的降噪效果并不是所選材料中最好的。
3.3.2 聲學材料在高頻段的降噪效果
由圖3可知，在高頻段隔聲氈的降噪效果最好，等效A聲級降低了16.55dB ,厚度為0.22cm，密度為1.846g/cm3，面密度為0.406g/cmZ。雖然隔聲氈的厚度小，但其密度和面密度比其它聲學材料大的多。密實的隔聲氈中的孔隙或縫隙很少，PVC-J}J管輻射出來的聲波很難透過隔聲氈或被隔聲氈吸收，多數聲波在隔聲氈上反射回來。因此，在高頻段隔聲氈的降噪效果最好。
在高頻段，靜音棉的等效A聲級降低量比聚乙烯大1.45dB,厚度是聚乙烯的1.87倍，兩者一密度相差不大\\(靜音棉和聚乙烯的密度分別為0.028g/c畝和0.025g/cm3\\)。由十靜音棉的厚度大，內部孔隙多，聲能轉化為熱能而衰減的量比聚乙烯大。因此，靜音棉的降噪效果比聚乙烯好。
在高頻段，橡塑的等效A聲級降低量比聚乙烯大3.74dB，密度是聚乙烯的2.08倍，面密度是聚乙烯的2.OS倍，兩者一的厚度相同\\(均為1.5cm\\)。由十橡塑的密度和面密度都大十聚乙烯，聲能的衰減量比聚乙烯大。因此，在高頻段橡塑的降噪效果比聚乙烯好。
果都有很大的影響。對十密度很大的材料，即使厚度相對較小，也具有很好的降噪效果。當聲學材料的密度相近時一，厚度越大的材料，降噪效果越好。當聲學材料的厚度相同時一，密度和面密度越大的材料，降噪效果越好。
4 結論
1\\)在PVC-J排水管外壁分別包扎的6種聲學材料測試結果表明，在中低頻段的降噪效果不太明顯，在中高頻段的降噪效果相對較好，在高頻段具有良好的降噪效果。
2\\)靜音棉在中低頻段和中高頻段的降噪效果最好，等效A聲級分別為62.19dB和53.47dB ,等效A聲級分別降低了3.85dB和6.89dB;隔音氈在高頻段的降噪效果最好，其等效A聲級為31.34dB,等效A聲級降低了16.55dB。
3\\)在中低頻段和中高頻段，厚度是影響聲學材料降噪效果的重要因素，厚度越大，降噪效果越好;當聲學材料厚度相同時一，密度越大，降噪效果越好。
4\\)在高頻段，厚度和密度對聲學材料的降噪效。
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