內容簡介
本書由著名聲學學者Uno Ingard基於他多年的聲學研究心得寫成的，它綜合了降噪的基本原理和在多個領域的套用研究，內容分為吸聲器和管道消聲器兩大部分。
在吸聲器部分，首先對吸聲基本機理做了深入討論，在聲場中，聲能在黏性邊界層和熱邊界層內轉換為熱能，從而產生了聲吸收作用，而在實際工程中，常採用薄膜吸聲器、共鳴器、剛性或柔性多孔材料作為吸聲單元，本書進而基於理論和數值分析結果，分別對它們的結構參數及其他各種因素對吸聲性能的影響等做了詳細討論，其中還特別對涉及到的聲學非線性和流動影響做了分析。
在管道消聲器部分，討論了表述管道消聲器特性的多個評價指標及其關係，並將管道消聲器分為內襯管道消聲器和抗性管道消聲器，詳細分析了不同管道結構的衰減特性，特別比較了帶有本地和非本地抗性襯裡的管道。
目錄
第一部分 吸聲器1
第1章 緒論2
1.1 引言2
1.2 符號和表示3
1.2.1章節組織4
第2章 吸聲機理5
2.1 概述5
2.2 (窄)通道中的穩態流6
2.2.1 流阻6
2.3 聲邊界層7
2.3.1 黏性邊界層7
2.3.2 熱邊界層8
2.3.3 功率耗散，黏—熱邊界層8
2.4 窄管中的聲傳播9
2.4.1 傳播常數10
2.4.2 速度和溫度輪廓線12
2.4.3 柔性壁內部阻尼的影響13
2.4.4 鬆弛時間和通道的復壓縮率13
2.5 阻抗14
2.5.1 單位長度阻抗14
2.5.2 復密度和波阻抗15
2.5.3 穿孔板16
2.5.4 線網屏19
2.5.5 穿孔板—網屏層狀複合結構20
2.5.6 聲致運動的影響20
2.5.7 穩態流阻的數據解釋21
2.6 黏熱導納和剛性壁面吸聲係數21
2.6.1 等效導納21
2.6.2 吸聲係數22
2.7 數學補充23
2.7.1 窄通道中的穩態流23
2.7.2 振盪流和黏性邊界層24
2.7.3 熱邊界層25
2.7.4 邊界層的功率損耗26
2.7.5 窄通道中的聲的傳播28
2.7.6 阻抗32
第3章 薄膜吸聲器36
3.1 概述36
3.1.1 單個薄膜面吸聲器36
3.1.2 多層吸聲器37
3.1.3 單薄膜“體”吸聲器37
3.2 帶空腔背襯的單片剛性薄膜38
3.2.1 流阻和阻抗38
3.2.2 共振和反共振39
3.2.3 吸收譜40
3.2.4 網屏42
3.2.5 蜂窩單元尺寸影響42
3.2.6 例子和解釋43
3.3 帶空腔背襯的柔性多孔薄膜45
3.3.1 “等效”阻抗45
3.3.2 低頻共振46
3.3.3 吸收譜47
3.3.4 例子和註解48
3.4 柵格吸聲器52
3.4.1 周期柵52
3.4.2 非周期柵格54
3.5 “體”吸聲器55
3.5.1 反射，傳輸和吸收56
3.5.2 吸收譜，無限薄膜56
3.5.3 有限薄膜，散射影響58
3.6 數學補充59
3.6.1 剛性單薄膜空腔吸聲器59
3.6.2 柔性薄膜空腔吸聲器61
3.6.3 均勻(周期)柵64
3.6.4 非均勻柵格67
3.6.5 薄膜體吸聲器67
第4章 諧振器71
4.1 概述71
4.2 吸收和散射72
4.2.1 Q 值74
4.2.2 Helmholz 共鳴器74
4.2.3 擴散聲場諧振吸聲器75
4.2.4 二維陣列諧振器76
4.2.5 三維柵格諧振器77
4.2.6 瞬態回響和混響77
4.3 聲學非線性79
4.3.1 帶(多孔)空腔背襯的穿孔板80
4.3.2 非線性吸收特性82
4.4 流動影響83
4.4.1 流致聲阻83
4.4.2 管和孔板的流動激勵84
4.4.3 自由場中掠流動時的諧振器86
4.4.4 管道旁支管諧振器的流體激勵87
4.5 數學補充90
4.5.1 管諧振器的阻抗90
4.5.2 吸收和散射橫截面91
4.5.3 Helmholtz 共鳴器93
4.5.4 三維諧振器陣列94
4.5.5 聲學非線性，穿孔板95
第5章 剛性多孔材料97
5.1 概述97
5.2 狹縫吸聲器99
5.2.1 輸入阻抗，吸收譜100
5.3 各向同性多孔層，物理參數105
5.3.1 孔隙率105
5.3.2 流阻和阻抗105
5.3.3 結構因子106
5.3.4 多孔材料質量密度106
5.3.5 壓縮率106
5.3.6 討論107
5.4 波的運動107
5.4.1 傳播常數107
5.4.2 穿透深度108
5.5 吸收譜109
5.5.1 無限層109
5.5.2 有限層110
5.5.3 例題112
5.5.4 穿孔面影響，非線性和聲致運動112
5.5.5 多孔層上屏的影響113
5.5.6 非均勻多孔吸聲器114
5.5.7 薄膜吸聲器與均勻多孔層116
5.6 掠流動中的折射影響118
5.6.1 視角與發射角118
5.6.2 邊界層119
5.6.3 對吸聲的影響121
5.6.4 全反射區122
5.7 數學補充123
5.7.1 狹縫吸聲器123
5.7.2 各向同性多孔層126
5.7.3 互阻抗，單位長度阻抗和復密度127
5.7.4 傳播常數和波阻抗128
5.7.5 折射角128
5.7.6 輸入阻抗與導納，吸聲係數129
5.7.7 穿孔面，非線性和聲致運動130
5.7.8 各向異性層130
5.7.9 掠流動影響131
5.7.10 計算考慮132
第6章 柔性多孔材料134
6.1 概述134
6.2 耦合波135
6.3 頻散關係135
6.4 場分布137
6.4.1 壓力和速度場137
6.4.2 耗散函式138
6.4.3 例子與解釋139
6.5 吸收譜139
6.5.1 引言139
6.5.2 非共振上的吸收峰值139
6.5.3 固貼的穿孔面的影響140
6.5.4 例子141
6.5.5 閉孔多孔材料143
6.6 非線性影響和衝擊波反射143
6.6.1 裝置144
6.6.2 幅度依賴的波速145
6.6.3 柔性多孔層的反射145
6.7 復彈性模量的測量147
6.7.1 裝置147
6.7.2 數據分析148
6.8 數學補充149
6.8.1 鬆軟材料149
6.8.2 耦合波方程150
6.8.3 壓力和速度場153
6.8.4 吸聲係數155
第二部分 管道消聲器159
第7章 管道聲學160
7.1 引言160
7.2 波模態161
7.2.1 簡單演示161
7.3 消聲器特性測量163
7.3.1 衰減163
7.3.2 傳輸損失，TL 和TL0 163
7.3.3 插入損失IL 166
7.3.4 聲級落差，NR 167
7.3.5 算例167
7.3.6 壓降和流噪聲(自噪聲，SN) 169
7.4 內襯管169
7.5 “抗性”消聲器170
7.6 聲學等效消聲器170
7.7 關於消聲器測試的補充解釋171
第8章 內襯管道173
8.1 衰減機理173
8.1.1 管道襯裡內的衰減173
8.1.2 干擾174
8.2 矩形管道174
8.2.1 本地阻抗襯裡174
8.2.2 非本地阻抗襯裡177
8.2.3 一個例子:本地與非本地阻抗襯裡比較179
8.2.4 衰減與襯裡的流阻180
8.2.5 例子:一種汽車進氣消聲器181
8.3 其他管道形狀181
8.3.1 所有面均有襯裡的矩形管道182
8.3.2 圓形管道182
8.3.3 比較:圓形和方形襯裡管184
8.3.4 環形管道185
8.4 管道串聯和並聯186
8.4.1 串聯管道186
8.4.2 平行管道，干擾濾波器186
8.5 管道襯裡結構187
8.5.1 穿孔面的影響187
8.5.2 管道襯裡的柔性影響189
8.5.3 多層襯裡189
8.5.4 狹縫襯裡190
8.5.5 空間分割的影響190
8.6 高階模態和流動影響191
8.6.1 高階模態191
8.6.2 對流193
8.6.3 折射193
8.6.4 比例定律194
8.6.5 管內靜態壓降197
8.7 液體管道線，單元觀點199
8.7.1 有輕微柔性壁面的液體管道線199
8.7.2 空氣層作壁面襯裡的液體管道線200
第9章 抗性管道單元202
9.1 均勻管202
9.1.1 源阻抗202
9.2 擴張管204
9.2.1 傳輸損失205
9.2.2 插入損失205
9.3 收縮管206
9.3.1 傳輸損失206
9.3.2 插入損失207
9.4 管道內的旁支管諧振器207
9.4.1 傳輸損失208
9.4.2 插入損失209
9.5 穿孔板211
9.5.1 均流對聲阻的影響211
9.5.2 衝擊波與孔板的相互作用214
9.6 湍流管道的聲衰減214
9.6.1 靜態壓降215
9.6.2 聲衰減215
9.6.3 流聲不穩定性216
9.7 非線性衰減216
9.8 關於進氣噪聲217
9.8.1 聲壓和輻射功率217
9.8.2 管阻抗220
9.8.3 輻射功率223
9.8.4 聲學“增壓” 223
9.8.5 數值例子224
第10章 數學補充和註解225
10.1 8.1 節的補充225
10.1.1 內襯管基本模態的高頻衰減，平均壓縮率225
10.2 8.2 節的補充225
10.2.1 本地阻抗襯裡225
10.2.2 非本地阻抗襯裡229
10.3 8.3 節的補充，其他類型管道232
10.3.1 所有面有襯裡的矩形管232
10.3.2 圓管232
10.3.3 環形管道234
10.4 8.6 節的補充，高階模態和流體流動235
10.5 8.7 節的補充，液體管道線237
10.5.1 具有弱順性壁面的液體管道線237
10.5.2 帶空氣層襯裡壁面的液體管道線239
10.6 9.1 節的補充，均勻管道242
10.7 9.6 節的補充，湍流管道內的衰減243
10.7.1 湍流管道內的摩擦因子243
10.7.2 聲學擾動和散射關係243
10.7.3 與黏熱衰減的比較244
附錄A 傳輸矩陣245
A.1 引言245
A.1.1 變數的選擇245
A.2 矩陣的套用246
A.2.1 阻抗246
A.2.2 反射和吸收係數246
A.2.3 傳輸係數和傳輸損失247
A.2.4 插入損失249
A.2.5 聲級落差250
A.3 常用矩陣251
A.3.1 多孔屏251
A.3.2 面積不連續252
A.3.3 管子單元254
A.3.4 收縮管子區域，穿孔板255
A.3.5 “擴張室”和彎道255
A.3.6 內襯管256
A.3.7 旁支管257
A.3.8 旁支Helmholtz 諧振器257
A.3.9 平行通道258
A.3.10 剛性多孔層259
A.3.11 柔性層260
A.3.12 薄多孔板263
附錄B 流阻的測量264
B.1 穩態流阻的簡單測試方法264
B.1.1 運動方程266
B.1.2 流阻的非線性267
B.2 振盪流流阻測量的簡單方法268
B.2.1 一些實驗結果269
B.2.2 其他材料271
B.2.3 一些補充271
附錄C 研究歷史和參考文獻:吸聲器273
C.1 吸聲係數問題273
C.1.1 多孔材料的聲吸收273
C.1.2 所列出版物說明275
C.2 參考文獻列表275
C.2.1 Sound Absorption，Concepts and Analysis 275
C.2.2 Measurements，Methods，and Data 282
C.2.3 Anechoic Wedges and Rooms 292
C.2.4 Resonators and Related Matters 297
C.2.5 “Functional” or “Volume” Absorbers 299
附錄D 研究歷史與參考文獻:管道302
D.1 簡要歷史回顧302
D.2 參考文獻302
