材料吸声系数测量

1.驻波管吸声系数测试系统

一、驻波管

驻波管原理介绍

吸声系数是描述吸声材料吸声本领的物理量，它被定义为：被吸声材料吸收的声能和入射声能之比，通常用符号a表示。用驻波管法测量材料垂直吸声系数简单而且经济，现代声学测量用的驻波管结构参见下图，其主要部分是一根内壁光滑，截面均匀的管子，管子的末端装以被测材料的样品，由扬声器向管子辐射的声波在管中以平面波方式传播，理论上可以证明，如故管中声波传播的频率与管子横截面几何尺寸满足下列关系时，则只有沿管轴传播的平面波。

f(1.84/π)*(C0/D)(对于圆管)

fC0/2L(对于方管)

式中D为圆管直径；L为方管边长；C0为空气中的声成速。

平面波在材料表面反射回来，其结果是在管中建立了驻波声场，从材料表面算起管中出现了声压极大和极小的交替分布，利用可移动的探管传声器接收，在测试仪器上测出声压极大与极小的声级差（或极大值与极小值的比值）便可确定垂直入射吸声系数。虽然音频信号源输给扬声器的是单频电信号，但扬声器发出的并不一定是纯音，所以在接收端必须进行滤波才能除去不必要的高次谐波分量。由于要满足在管中传播的声波为平面波和必要的声压极大值、极小值数目，常设计有低、中、高频三种尺寸和长度的祝波管，分别适用于不同的频率范围。

驻波管装置介绍

一、驻波管装置如图：

二、L管：Ф96x(mm)频率范围：90Hz~Hz

S管：Ф30x(mm)频率范围：Hz~Hz

三、导轨标尺长度：mm

最小刻度：1mm

四、音箱功率：10W阻抗：6Ω（即最大输入电压约7V）

五、驻波管测试频率规定：

F(1.84/π)*(C0/D)(对于圆管)

FC0/2L(对于方管)

其中C0为空气中的声速，D为圆管直径，L为方管边长。

六、吸声系数的计算公式：

a=(4*10^(L/20))/((1+10^(L/20))^2)

其中L为声压级的峰值和谷值之差。参阅南京大学声学研究所电声专业强化班教材《音频声学测量》。