對不同玻璃隔音效果的研究

劉國棟

摘 要：自從產(chǎn)業(yè)革命以來，隨著社會(huì)現(xiàn)代化的不斷加速，各種機(jī)械設(shè)備的制造與使用，為人類的進(jìn)步與繁榮帶來了巨大的貢獻(xiàn)，然而同時(shí)也出現(xiàn)了很多越來越強(qiáng)的噪聲。噪聲會(huì)帶來各種嚴(yán)重的后果。為此如何減少噪音一直都是相當(dāng)重要的研究課題。噪聲在傳播過程中，當(dāng)遇到屏障物時(shí)，由于介質(zhì)特性阻抗的變化，使一部分聲能被吸收，一部分聲能被反射回去，其余部分聲能透過障礙物傳遞到另一側(cè)，透射聲能僅是入射聲能的一部分。由于反射與吸收的結(jié)果，從而降低噪聲的傳播。為了能夠獲得更好的隔音效果，文中就不同玻璃的隔音效果進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：玻璃 隔音效果 噪聲

中圖分類號：TU55+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（b）-0024-02

假如忽略被障礙物吸收的聲能，筆者只研究穿過障礙物的那部分聲能，這種由屏障物引起的聲能降低的現(xiàn)象稱為隔聲。

隔聲構(gòu)件的透聲能力的大小，用透聲系數(shù)系數(shù)來表示，它等于透射聲功率與入射聲功率的比值，即。式中，Wt為透過隔聲構(gòu)件的聲功率，W為入射到隔聲構(gòu)件上的聲功率，聲功率的單位為瓦（W）。

由的定義出發(fā)，又可寫作。式中，和分別表示透射聲波的聲強(qiáng)和聲壓；I和P分別表示入射聲波的聲強(qiáng)和聲壓。又稱為傳聲系數(shù)或透射系數(shù)，是一個(gè)無量綱量，它的值介于0～1。值越小，表示隔聲性能越好。通常所指的是無規(guī)入射時(shí)各入射角透聲系數(shù)的平均值。

一般隔聲構(gòu)件的值很小，約在10-1～10-5，使用很不方便，故采用來表示構(gòu)件本身的隔聲能力，稱為隔聲量，它的值等于障礙物兩側(cè)的聲音大小之差，用R表示，單位為dB。可以看出，總是小于1，隔聲量總是大于0；越大則隔聲量越小，隔聲性能越差。透聲系數(shù)和隔聲量是兩個(gè)相反的概念。用隔聲量來衡量構(gòu)件的隔聲性能比透聲系數(shù)更直觀、明確，便于隔聲構(gòu)件的比較和選擇。

隔聲量的大小與隔聲構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有關(guān)，也與入射聲波的頻率有關(guān)。同一隔聲構(gòu)件對不同頻率的聲音，隔聲性能可能有很大差異，故工程上常用10Hz～4kHz的16個(gè)1/3倍頻程中心的隔聲量的算術(shù)平均值，來表示某一構(gòu)件的隔聲性能，稱為平均隔聲量。下文的隔聲量均指平均隔聲量。

通過以上兩個(gè)相對變化量可以看出，雙層玻璃能使隔聲量增加較多，而三層玻璃相對于雙層玻璃變化沒有雙層玻璃明顯?？梢姡瑑H增加玻璃的層數(shù)，隔音效果并沒有顯著增強(qiáng)，而且制造三層玻璃的成本也將增大。

在以上三類玻璃比較時(shí)，將其中兩類玻璃的隔聲量相比較，所得的結(jié)果為常數(shù)，可將兩類玻璃的隔音效果定量表示出來。并計(jì)算兩兩比較的相對變化量，將變化情況更好的表現(xiàn)出來。但是雙層玻璃的隔音效果并沒有比單層玻璃好很多，這是因?yàn)椴Ａеg的隔層材料為空氣，而工業(yè)上為了提高隔音效果，常在隔層之間填充其他材料，使隔音效果大大提高，因此雙層玻璃的隔音效果還是比較好的。

4 模型分析

對不同玻璃相對變化量的比較，單層玻璃只靠增加厚度在減少隔音效果方面的功效并不是很顯著，而不斷增加厚度不僅會(huì)使玻璃外觀笨重，而且也會(huì)使成本增加；而雙層玻璃與單層玻璃相比，雖然制作雙層玻璃工藝復(fù)雜也會(huì)增加費(fèi)用，但是它的隔音效果卻是相當(dāng)可觀的；而三層玻璃與雙層玻璃相比，雙層玻璃的功效已經(jīng)很好，而三層玻璃雖然比雙層玻璃還要優(yōu)越一些，但是其功效相對于成本而言并不是很好。因此，目前市面上的玻璃大多為雙層玻璃，而三層玻璃僅用于噪聲污染特別嚴(yán)重的地方。

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