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計權(quán)隔聲量是對樣品進行的單值評價方法,然而不同噪音源的分布頻率是不同的,三種玻璃在不同頻率上的隔聲性能也存在非常大差異性,如圖2所示。
圖2真空玻璃、中空玻璃、夾層玻璃隔聲特點對比
真空玻璃隔聲曲線的主要特點是在中低頻一直明顯高于其他兩個樣品,在1250Hz以后變低,在2500Hz遇到吻合低谷后反彈,但仍然低于中空和夾膠結(jié)構(gòu)。
真空玻璃低頻段隔聲量很高,這主要是因為真空玻璃的四邊是剛性連接,所以較其他形式的玻璃抗變形能力強、勁度大。低頻段的隔聲量受勁度大小的影響,勁度越大,隔聲性能越好,甚至達到了中空玻璃的兩倍。如果按照中空玻璃共振低谷的計算方法,真空玻璃間隔層為0.15mm,相比中空玻璃的9mm,共振頻率要高的多,已經(jīng)完全移出中低頻區(qū),所以真空玻璃在低頻沒有明顯的低谷,也有人稱其為小空間效應(yīng)。
三個樣品的厚度都是5mm+5mm,共10mm,面密度都是25kg/m2,一般而言玻璃在中頻受質(zhì)量控制(即面密度)較明顯,質(zhì)量越大隔聲性能越好。本次試驗的三個樣品面密度相同,隔聲性能的差異不是由質(zhì)量效應(yīng)影響的。真空玻璃隔聲性能具有明顯的優(yōu)勢,主要是兩方面共同作用的結(jié)果。一方面真空層清理了聲音傳播的介質(zhì)即空氣,幾乎完全阻止了聲音的傳播;另一方由于支撐物按一定的間隔,以矩陣形式將兩片玻璃間隔開的同時也將兩片玻璃連在了一起,聲音可以通過支撐物從一片玻璃傳到另一片玻璃。兩方面共同作用,結(jié)果是聲橋傳聲的能力沒有真空層隔絕聲音的能力強,優(yōu)勢大于劣勢,隔聲曲線的較終表現(xiàn)的則是良好的隔聲性能。中空玻璃在這一頻段受共振和質(zhì)量效應(yīng)的共同影響,其中共振的影響更大一些,所以中空玻璃的隔聲性能在中頻階段一直低于真空和夾層玻璃,直到2500Hz之后,中空玻璃的優(yōu)勢才顯現(xiàn)出來。夾層玻璃從中頻開始表現(xiàn)出比較好的性能趨勢,這主要是膠片對中頻聲波具有的較好的阻尼作用,可以有效地衰減聲音的傳播。
從吻合頻率的一半1250Hz開始,真空玻璃隔聲性能呈減弱的趨勢,在2000Hz后低于中空和夾層玻璃,一直到2500Hz的低谷。真空玻璃這個曲線特點和5mm單片玻璃的隔聲表現(xiàn)非常一致,相信如果將6+V+6的真空玻璃做隔聲測試,將會在1000Hz開始衰減,到2000Hz出現(xiàn)低谷。夾層玻璃吻合頻率處的隔聲量幾乎完全由阻尼值決定,由于膠片的高阻尼,夾層玻璃的吻合處隔聲性能比較好,適當提高膠層厚度可提高低谷處的隔聲量。中空玻璃在高頻階段隔聲性能的優(yōu)勢體現(xiàn)了出來,明顯高于真空玻璃和夾層玻璃。
總的來說,通過對比三種玻璃結(jié)構(gòu)不同頻段下的隔聲量測試數(shù)據(jù),可以看出真空玻璃的隔聲有如下特點:其四邊剛性結(jié)構(gòu)使其低頻隔聲性能特別突出,而其真空層結(jié)構(gòu)使其中高頻仍然優(yōu)于中空和夾層玻璃,但其結(jié)構(gòu)對隔絕高頻噪音并無太大益處。
4.2復合真空玻璃的隔聲性能
通常提高玻璃隔聲性能的方法是增加玻璃厚度,這種做法在玻璃本身隔聲量比較低的時候是明顯有效的,但對于上述隔聲性能已經(jīng)非常優(yōu)異的真空玻璃來說,僅僅靠增加玻璃厚度是不可取的,不過可以將真空玻璃與中空或夾層玻璃復合,一方面提高隔聲性能,另一方面也會使真空玻璃具有更多的優(yōu)點。比如根據(jù)需要設(shè)計成保溫隔聲玻璃、遮陽隔聲玻璃、安全隔聲玻璃等不同特點的隔聲玻璃。
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