对角房间传声机理的研究

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1、对角房间传声机理的研宄罗泽红杨宗筱深圳市中孚泰文化建筑建设股份有限公司广东，深圳518029摘要：为了探索对角房间的不同传声路径对房间隔声性能的影响，木文根据统计能量分析的基木原理建立对角房间的SEA模型；并通过建立模型分析和研宄对角房间传声路径特性探讨对角房间的主要传声路径；在不同墙体材料和厚度的情况下，理论预测对角房间的隔声量，并根据预测结果提出改善对角房间隔声性能的优化墙体材料，为实际工程提供理论支撑。关键词：对角房间；传声路径；统计能量分析1引言对角房间由于无公井隔墙，其声传递路径主要与楼板、墙体以及构件之间形成的结构节点

2、传声有关，而构件之间节点的传声均以振动形式在固体中传递。声波在固体中传播时，其传播距离较远，因此，其对上下左右的房间的影响范围很广[1],这就导致对角房间之间仍存在较大的声压级差。目前对于对角房间的隔声量主要采用实测的方法，而实测仅得到对角房间之间的隔声量，无法确定每条传声路径的对房间隔声量的影响。木文采用统计能量分析的方法建立对角房间的计算模型，分析不同传声路径对房间隔声量的影响，预测对角房间的隔声量，提出改善对角房间隔声性能的措施。2对角房间的统计能量分析(SEA)模型根据统计能量分析的原理，把对角房间划分为8个子系统，建立相

3、应的SEA模型见图1和2。这个SEA模型中，子系统1、2、3和4均为房间，其中子系统1和3分别为发声室和受声室，子系统5和7为楼板，子系统6和8为内墙。对角房间之间没有公共分隔墙体和楼板，因此，这类房间就不存在直接传声路径，其声传递路径至少需要经过两个构件组成的一个结构节点，那么，对角房间的所有的传递路径均为侧向传递路径。因此，对角房间的传声路径有四条，分别为：路径IA—一房间1-楼板5-楼板7-房间3、路径IB—一房间1-楼板5-内墙8-房间3、路径IC房间1-内墙6-内墙8-房间3和路径ID房间1-内墙6-楼板7-房间3,其声

4、传递路径主要声传递为板和房间的声辐射传递和板与板之间的十字型节点传递，具体声传递见图1。随着内墙的材料轻质化，路径IB、IC和ID与路径IA之间的声压级差的差距逐渐增大，这说明随着墙体材料轻质化，K他三条侧向传声路径对房间隔声性能的影响逐渐减弱。这个现象是由于板与板之间的耦合传递会因材料的轻质化而逐渐减弱，也就是随着板材料的的轻质化，板与板之间的声传递将会降低，传声路径的声压级差将会增大，而路径IB、IC和ID的声传递均通过内墙有，路径IA的声传递没有通过内墙，随着内墙的材料的变化，路径IB、IC和ID的声压级差逐渐增大，路径IA

5、几乎不受影响，这就是导致它们之间的声压级差的差距逐渐增大的原因。路径IA—一声传递为房间一楼板一楼板一房间的的路径和路径IC一一声传递为房间一内墙一内墙一房间的路径，仅存在一个吻合谷，这是由于楼板（内墙）材料一致，其发生吻合效应的临界频率一致，从而导致两个构件的吻合效应叠加的结果。径IB—一声传递为房间一楼板一内墙一房间的路径和路径ID—一声传递为房间一隔墙一楼板一房间的路径，存在两个吻合谷，这是由于这两条声传递路径通过的隔墙和楼板材料不同，隔墙和楼板发生吻合效应的临界频率不同，从而形成两个吻合谷。通过四条路径的吻合谷对比发现，路

6、径IA的吻合谷最小，路径1C的吻合谷最大，路径IB和路径ID的吻合两个吻合谷的叠加值介于路径IA和路径IC之间。这就说明随着声传递路径的通过的材料的轻质化，Jt•吻合谷将会逐渐加深，这将会影响到房间的隔声性能。随着隔墙材料轻质化，路径IC的吻合效砬临界频率和路径IB、和ID第二次吻合效应的临界频率逐渐趋向于高频段，这是由于随着材料的轻质化，艽杨氏模量逐渐减小，从而声波在板内的纵向波减小，导致发生吻合效应的频率逐渐增大的结果。路径IB和路径ID路径声压级差接近，这是由于这两条路径的声传递均通过隔墙和楼板，只是顺序不同，这就造成其路径

7、声压级差相差无几。这说明了侧向声传递路径的声压级差主要取决于构件之间的结构声传递，房间和板之间的声辐射传递影响较弱。但随着内墙的轻质化，这两条路径之间的差距逐渐增大，这是由于随着材料的轻质化，房间的板之间的声辐射传递的影响逐渐加重的结果。4材料参数对对角房间隔声性能的影响在低频段，对角房间的隔声性能主要受一阶侧向传声路径IA的影响，而在高频段，四条侧向传声路径声传递均存在影响。然而这些路径的卢压级差主要与房间、构件的耦合损耗因子和房间和构件之间、构件和构件之间的耦合损耗因子以及受声室的墙板和楼板的材料和尺、?等有关。耦合损耗因子又

8、主要与材料性质因素有关。因此，本节主要从两个方面，一方面，选择不同墙体材料作为研究对象，分析相邻房间的隔声性能，另外一方面，选择同种材料下，不同厚度的材料作为研宄对象，分析对角房间的隔声性能。4.1不同材料墙体对相邻房间隔声量的影响对角房间的楼板为