種類概述

消聲器種類很多，但究其消聲機理，又可以把它分為六種主要的類型，即阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合式消聲器、微穿孔板消聲器、小孔消聲器和有源消聲器。

 

阻抗式

現有的消聲器，大多采用阻抗復合型消聲原理。由于結構復雜、重量大、高溫氧化吸聲填料，高速氣流沖擊吸聲填料，水氣滲透吸聲填料等原因，消聲器很容易出現維修頻繁、消聲效果差，使用周期短等情況。

而這歷來是消音器的設計難點，微穿孔消聲器則綜合了的消聲原理所設計解決了上述問題，取得了良好效果。微穿孔消聲器消聲器不使用任何阻性吸聲填料，采用微穿小孔多空腔結構，高壓氣流在消聲器內經多次控流進入空腔體，逐級改變原氣流的聲頻。阻力損失小，消聲頻帶寬，工作時不起塵。不怕油霧、水氣。耐高溫、耐高速氣流沖擊。使環境噪聲符合國家《工業企業噪聲衛生標準》。 廣泛用于石油、化工、冶金、紡織等行業。

 

阻性式

主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的。把吸聲材料固定在氣流通道的內壁上或按照一定方式在管道中排列，就構成了阻性消聲器。當聲波進入阻性消聲器時，一部分聲能在多孔材料的孔隙中摩擦而轉化成熱能耗散掉，使通過消聲器的聲波減弱。阻性消聲器就好象電學上的純電阻電路，吸聲材料類似于電阻。因此，人們就把這種消聲器稱為阻性消聲器。阻性消聲器對中高頻消聲效果好、對低頻消聲效果較差。

抗性式

是由突變界面的管和室組合而成的，好像是一個聲學濾波器，與電學濾波器相似，每一個帶管的小室是濾波器的一個網孔，管中的空氣質量相當于電學上的電感和電阻，稱為聲質量和聲阻。小室中的空氣體積相當于電學上的電容，稱為聲順。與電學濾波器類似，每一個帶管的小室都有自己的固有頻率。當包含有各種頻率成分的聲波進入個短管時，只有在個網孔固有頻率附近的某些頻率的聲波才能通過網孔到達第二個短管口，而另外一些頻率的聲波則不可能通過網孔.只能在小室中來回反射，因此，我們稱這種對聲波有濾波功能的結構為聲學濾波器。選取適當的管和室進行組合.就可以濾掉某些頻率成分的噪聲，從而達到消聲的目的。抗性消聲器適用于消除中、低頻噪聲。把阻性結構和抗性結構按照一定的方式組合起來，就構成了阻抗復合式消聲器。

 

微穿孔板式

一般是用厚度小于1mm的純金屬薄板制作，在薄板上用孔徑小于1mm的鉆頭穿孔，穿孔率為1%一5%。選擇不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消聲器的頻譜性能，使其在需要的頻率范圍內獲得良好的消聲效果。

小孔式

小孔消聲器的結構是一根末端封閉的直管，管壁上鉆有很多小孔。小孔消聲器的原理是以噴氣噪聲的頻譜為依據的，如果保持噴口的總面積不變而用很多小噴口來代替，當氣流經過小孔時、噴氣噪聲的頻譜就會移向高頻或超高頻，使頻譜中的可聽聲成分明顯降低，從而減少對人的干擾和傷害。

 

有源式

基本原理是在原來的聲場中，利用電子設備再產生一個與原來的聲壓大小相等、相位相反的聲波，使其在一定范圍內與原來的聲場相抵消。這種消聲器是一套儀器裝置，主要由傳聲器、放大器、相移裝置、功率放大器和揚聲器等組成。

原理

一、微孔板吸聲結構的理論

在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔徑小于等于1.0mm的微孔，穿孔率為1~5%，

后部留有一定的厚度(5-20cm)空氣層，該層不填任何吸聲材料 ，這樣即構成了微穿孔板吸聲結構。它是一種低聲質量，高聲阻的共振吸聲結構，其研究表明，表征微穿孔板吸聲特性的吸聲系數和頻帶寬度，主要由微穿孔板的聲質量m和聲阻r來決定，而這兩個因素又與微孔直徑d及穿孔率p有關。微穿孔板吸聲結構的相對聲阻抗Z(以空氣的特性阻抗ρC為單位)用式(1)計算:

Z=r+jwm=jctg(WD/C)(1)

公式中:

ρ--空氣密度(kg/cm3);

C--空氣中聲速(m/s);

D--腔深(mm);

m--相對聲質量;

r--相對聲阻;

w--角頻率，W=2πf(f為頻率);

而r和m分別由式(2)(3)表達:

r=atkr/dzp(2)

m=(0.294)×10-3tkm/p(3)

式中:

t--板厚(毫米)

d--孔徑(毫米)

p--穿孔率(%)

kr--聲阻系數kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/t

km--聲質量系數km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/t

其中x=abf，a和b為常數，對于絕熱板a=0.147,b=0.32;對于導熱板a=0.235，b=0.21。聲吸收的角頻帶寬度，近似地由r/m決定，此值越大，吸聲的頻帶越寬。r/m=(l/d2)×(kr/km)(4)

式中l--常數，對于金屬板l=1140,而隔熱板l=500。上式也可以用式(5)表達:

r/m=50f((kr/km)/x2)(5)

而kr/km的近似計算式為:

kr/km=0.5+0.1x+0.005x2(6)

利用以上各式就可以從要求的r、m、f求出微穿孔板吸聲結構的x、d、t、p等參量。由于微穿孔板的孔徑很小且稀，基聲阻r值