(3)高频噪声隔声

(3)高频噪声隔声

前围板隔声板是为了阻隔发动机噪声而由前围板、中间层、橡胶表皮所构成的双层隔声构造。中间层一般使用发泡聚氨酯、毛毡等多孔材料。当中间层是空气时,与双层壁隔声构造相比,在共鸣透过领域内的隔声性能较高(图6-60)。

图示

图6-60 夹层构造的透过损失测试示例

改变中间层所使用的毛毡材料的厚度及密度,根据对隔声性能的主成分分析所得到的结果显示,500Hz时的透过损失与弹性刚度的大小相关,1kHz时的透过损失与毛毡材料本身的吸声率有着较高的关系(图6-61)。因此,虽然具有低弹性刚度、低密度的毛毡对500Hz的透过损失有利,但是对于1kHz以上的透过损失却不如高吸声度、高密度毛毡。总之,可以根据内部填充层的双层壁结构的性能,推断低弹性刚度和高吸声率。这两个性能一般是相反的。

在中间层中所使用的多孔材料的吸声性能,对于因声波而变动的细孔内的压力,在细孔内部产生摩擦抵抗,能够将声能转换成热能。实际上,如果使用电子显微镜观察毛毡材料,可以看到其内部是以各种纤维材料为主要成分形成的细孔(图6-62)。这种纤维材料的吸声性能与纤维表面积和密度有关,如果细孔内部的表面积增加,将会使摩擦力变大,从而表现出较高的吸声性能。总之,为了对高频噪声进行隔声处理,应该使用纤维表面积大的多孔材料。

图示

图6-61 主成分分析结果(https://www.daowen.com)

聚酯材料制成的细径中空断面纤维或者异型断面纤维如图6-63所示,其单位重量的纤维表面积可以做到很大,与毛毡材料相比同等面积时表现出更高的吸声性能(图6-64)。另外,即使吸声率相同,由于可以降低弹性刚度系数,对于低中频噪声的隔声性能则更为优越。对模拟前围板隔声壁构造的两种材料的透过损失进行测试(图6-65),发现异型断面纤维制成的样件对300Hz~1kHz范围内具有2~4dB的隔声效果。

图示

图6-62 毛毡的电子显微镜照片

图示

图6-63 异型断面纤维照片