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計權隔聲量是對樣品進(jìn)行的單值評價(jià)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(diǎn)對比
真空玻璃隔聲曲線(xiàn)的主要特點(diǎn)是在中低頻一直明顯高于其他兩個(gè)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構。
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,所以真空玻璃在低頻沒(méi)有明顯的低谷,也有人稱(chēng)其為小空間效應。
三個(gè)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(gè)樣品面密度相同,隔聲性能的差異不是由質(zhì)量效應影響的。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(kāi)的同時(shí)也將兩片玻璃連在了一起,聲音可以通過(guò)支撐物從一片玻璃傳到另一片玻璃。兩方面共同作用,結果是聲橋傳聲的能力沒(méi)有真空層隔絕聲音的能力強,優(yōu)勢大于劣勢,隔聲曲線(xiàn)的較終表現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)勢才顯現出來(lái)。夾層玻璃從中頻開(kāi)始表現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(kāi)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(gè)曲線(xiàn)特點(diǎn)和5mm單片玻璃的隔聲表現非常一致,相信如果將6+V+6的真空玻璃做隔聲測試,將會(huì )在1000Hz開(kāi)始衰減,到2000Hz出現低谷。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)勢體現了出來(lái),明顯高于真空玻璃和夾層玻璃。
總的來(lái)說(shuō),通過(guò)對比三種玻璃結構不同頻段下的隔聲量測試數據,可以看出真空玻璃的隔聲有如下特點(diǎn):其四邊剛性結構使其低頻隔聲性能特別突出,而其真空層結構使其中高頻仍然優(yōu)于中空和夾層玻璃,但其結構對隔絕高頻噪音并無(wú)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(shí)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(lái)說(shuō),僅僅靠增加玻璃厚度是不可取的,不過(guò)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(huì )使真空玻璃具有更多的優(yōu)點(diǎn)。比如根據需要設計成保溫隔聲玻璃、遮陽(yáng)隔聲玻璃、安全隔聲玻璃等不同特點(diǎn)的隔聲玻璃。
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