本书由著名声学学者Uno Ingard基于他多年的声学研究心得写成的，它综合了降噪的基本原理和在多个领域的应用研究，内容分为吸声器和管道消声器两大部分。

在吸声器部分，首先对吸声基本机理做了深入讨论，在声场中，声能在黏性边界层和热边界层内转换为热能，从而产生了声吸收作用，而在实际工程中，常采用薄膜吸声器、共鸣器、刚性或柔性多孔材料作为吸声单元，本书进而基于理论和数值分析结果，分别对它们的结构参数及其他各种因素对吸声性能的影响等做了详细讨论，其中还特别对涉及到的声学非线性和流动影响做了分析。

在管道消声器部分，讨论了表述管道消声器特性的多个评价指标及其关系，并将管道消声器分为内衬管道消声器和抗性管道消声器，详细分析了不同管道结构的衰减特性，特别比较了带有本地和非本地抗性衬里的管道。

第一部分 吸声器1

第1章 绪论2

1.1 引言2

1.2 符号和表示3

1.2.1章节组织4

第2章 吸声机理5

2.1 概述5

2.2 (窄)通道中的稳态流6

2.2.1 流阻6

2.3 声边界层7

2.3.1 黏性边界层7

2.3.2 热边界层8

2.3.3 功率耗散，黏—热边界层8

2.4 窄管中的声传播9

2.4.1 传播常数10

2.4.2 速度和温度轮廓线12

2.4.3 柔性壁内部阻尼的影响13

2.4.4 松弛时间和通道的复压缩率13

2.5 阻抗14

2.5.1 单位长度阻抗14

2.5.2 复密度和波阻抗15

2.5.3 穿孔板16

2.5.4 线网屏19

2.5.5 穿孔板—网屏层状复合结构20

2.5.6 声致运动的影响20

2.5.7 稳态流阻的数据解释21

2.6 黏热导纳和刚性壁面吸声系数21

2.6.1 等效导纳21

2.6.2 吸声系数22

2.7 数学补充23

2.7.1 窄通道中的稳态流23

2.7.2 振荡流和黏性边界层24

2.7.3 热边界层25

2.7.4 边界层的功率损耗26

2.7.5 窄通道中的声的传播28

2.7.6 阻抗32

第3章 薄膜吸声器36

3.1 概述36

3.1.1 单个薄膜面吸声器36

3.1.2 多层吸声器37

3.1.3 单薄膜“体”吸声器37

3.2 带空腔背衬的单片刚性薄膜38

3.2.1 流阻和阻抗38

3.2.2 共振和反共振39

3.2.3 吸收谱40

3.2.4 网屏42

3.2.5 蜂窝单元尺寸影响42

3.2.6 例子和解释43

3.3 带空腔背衬的柔性多孔薄膜45

3.3.1 “等效”阻抗45

3.3.2 低频共振46

3.3.3 吸收谱47

3.3.4 例子和注解48

3.4 栅格吸声器52

3.4.1 周期栅52

3.4.2 非周期栅格54

3.5 “体”吸声器55

3.5.1 反射，传输和吸收56

3.5.2 吸收谱，无限薄膜56

3.5.3 有限薄膜，散射影响58

3.6 数学补充59

3.6.1 刚性单薄膜空腔吸声器59

3.6.2 柔性薄膜空腔吸声器61

3.6.3 均匀(周期)栅64

3.6.4 非均匀栅格67

3.6.5 薄膜体吸声器67

第4章 谐振器71

4.1 概述71

4.2 吸收和散射72

4.2.1 Q 值74

4.2.2 Helmholz 共鸣器74

4.2.3 扩散声场谐振吸声器75

4.2.4 二维阵列谐振器76

4.2.5 三维栅格谐振器77

4.2.6 瞬态响应和混响77

4.3 声学非线性79

4.3.1 带(多孔)空腔背衬的穿孔板80

4.3.2 非线性吸收特性82

4.4 流动影响83

4.4.1 流致声阻83

4.4.2 管和孔板的流动激励84

4.4.3 自由场中掠流动时的谐振器86

4.4.4 管道旁支管谐振器的流体激励87

4.5 数学补充90

4.5.1 管谐振器的阻抗90

4.5.2 吸收和散射横截面91

4.5.3 Helmholtz 共鸣器93

4.5.4 三维谐振器阵列94

4.5.5 声学非线性，穿孔板95

第5章 刚性多孔材料97

5.1 概述97

5.2 狭缝吸声器99

5.2.1 输入阻抗，吸收谱100

5.3 各向同性多孔层，物理参数105

5.3.1 孔隙率105

5.3.2 流阻和阻抗105

5.3.3 结构因子106

5.3.4 多孔材料质量密度106

5.3.5 压缩率106

5.3.6 讨论107

5.4 波的运动107

5.4.1 传播常数107

5.4.2 穿透深度108

5.5 吸收谱109

5.5.1 无限层109

5.5.2 有限层110

5.5.3 例题112

5.5.4 穿孔面影响，非线性和声致运动112

5.5.5 多孔层上屏的影响113

5.5.6 非均匀多孔吸声器114

5.5.7 薄膜吸声器与均匀多孔层116

5.6 掠流动中的折射影响118

5.6.1 视角与发射角118

5.6.2 边界层119

5.6.3 对吸声的影响121

5.6.4 全反射区122

5.7 数学补充123

5.7.1 狭缝吸声器123

5.7.2 各向同性多孔层126

5.7.3 互阻抗，单位长度阻抗和复密度127

5.7.4 传播常数和波阻抗128

5.7.5 折射角128

5.7.6 输入阻抗与导纳，吸声系数129

5.7.7 穿孔面，非线性和声致运动130

5.7.8 各向异性层130

5.7.9 掠流动影响131

5.7.10 计算考虑132

第6章 柔性多孔材料134

6.1 概述134

6.2 耦合波135

6.3 频散关系135

6.4 场分布137

6.4.1 压力和速度场137

6.4.2 耗散函数138

6.4.3 例子与解释139

6.5 吸收谱139

6.5.1 引言139

6.5.2 非共振上的吸收峰值139

6.5.3 固贴的穿孔面的影响140

6.5.4 例子141

6.5.5 闭孔多孔材料143

6.6 非线性影响和冲击波反射143

6.6.1 装置144

6.6.2 幅度依赖的波速145

6.6.3 柔性多孔层的反射145

6.7 复弹性模量的测量147

6.7.1 装置147

6.7.2 数据分析148

6.8 数学补充149

6.8.1 松软材料149

6.8.2 耦合波方程150

6.8.3 压力和速度场153

6.8.4 吸声系数155

第二部分 管道消声器159

第7章 管道声学160

7.1 引言160

7.2 波模态161

7.2.1 简单演示161

7.3 消声器特性测量163

7.3.1 衰减163

7.3.2 传输损失，TL 和TL0 163

7.3.3 插入损失IL 166

7.3.4 声级落差，NR 167

7.3.5 算例167

7.3.6 压降和流噪声(自噪声，SN) 169

7.4 内衬管169

7.5 “抗性”消声器170

7.6 声学等效消声器170

7.7 关于消声器测试的补充解释171

第8章 内衬管道173

8.1 衰减机理173

8.1.1 管道衬里内的衰减173

8.1.2 干扰174

8.2 矩形管道174

8.2.1 本地阻抗衬里174

8.2.2 非本地阻抗衬里177

8.2.3 一个例子:本地与非本地阻抗衬里比较179

8.2.4 衰减与衬里的流阻180

8.2.5 例子:一种汽车进气消声器181

8.3 其他管道形状181

8.3.1 所有面均有衬里的矩形管道182

8.3.2 圆形管道182

8.3.3 比较:圆形和方形衬里管184

8.3.4 环形管道185

8.4 管道串联和并联186

8.4.1 串联管道186

8.4.2 平行管道，干扰滤波器186

8.5 管道衬里结构187

8.5.1 穿孔面的影响187

8.5.2 管道衬里的柔性影响189

8.5.3 多层衬里189

8.5.4 狭缝衬里190

8.5.5 空间分割的影响190

8.6 高阶模态和流动影响191

8.6.1 高阶模态191

8.6.2 对流193

8.6.3 折射193

8.6.4 比例定律194

8.6.5 管内静态压降197

8.7 液体管道线，单元观点199

8.7.1 有轻微柔性壁面的液体管道线199

8.7.2 空气层作壁面衬里的液体管道线200

第9章 抗性管道单元202

9.1 均匀管202

9.1.1 源阻抗202

9.2 扩张管204

9.2.1 传输损失205

9.2.2 插入损失205

9.3 收缩管206

9.3.1 传输损失206

9.3.2 插入损失207

9.4 管道内的旁支管谐振器207

9.4.1 传输损失208

9.4.2 插入损失209

9.5 穿孔板211

9.5.1 均流对声阻的影响211

9.5.2 冲击波与孔板的相互作用214

9.6 湍流管道的声衰减214

9.6.1 静态压降215

9.6.2 声衰减215

9.6.3 流声不稳定性216

9.7 非线性衰减216

9.8 关于进气噪声217

9.8.1 声压和辐射功率217

9.8.2 管阻抗220

9.8.3 辐射功率223

9.8.4 声学“增压” 223

9.8.5 数值例子224

第10章 数学补充和注解225

10.1 8.1 节的补充225

10.1.1 内衬管基本模态的高频衰减，平均压缩率225

10.2 8.2 节的补充225

10.2.1 本地阻抗衬里225

10.2.2 非本地阻抗衬里229

10.3 8.3 节的补充，其他类型管道232

10.3.1 所有面有衬里的矩形管232

10.3.2 圆管232

10.3.3 环形管道234

10.4 8.6 节的补充，高阶模态和流体流动235

10.5 8.7 节的补充，液体管道线237

10.5.1 具有弱顺性壁面的液体管道线237

10.5.2 带空气层衬里壁面的液体管道线239

10.6 9.1 节的补充，均匀管道242

10.7 9.6 节的补充，湍流管道内的衰减243

10.7.1 湍流管道内的摩擦因子243

10.7.2 声学扰动和散射关系243

10.7.3 与黏热衰减的比较244

附录A 传输矩阵245

A.1 引言245

A.1.1 变量的选择245

A.2 矩阵的应用246

A.2.1 阻抗246

A.2.2 反射和吸收系数246

A.2.3 传输系数和传输损失247

A.2.4 插入损失249

A.2.5 声级落差250

A.3 常用矩阵251

A.3.1 多孔屏251

A.3.2 面积不连续252

A.3.3 管子单元254

A.3.4 收缩管子区域，穿孔板255

A.3.5 “扩张室”和弯道255

A.3.6 内衬管256

A.3.7 旁支管257

A.3.8 旁支Helmholtz 谐振器257

A.3.9 平行通道258

A.3.10 刚性多孔层259

A.3.11 柔性层260

A.3.12 薄多孔板263

附录B 流阻的测量264

B.1 稳态流阻的简单测试方法264

B.1.1 运动方程266

B.1.2 流阻的非线性267

B.2 振荡流流阻测量的简单方法268

B.2.1 一些实验结果269

B.2.2 其他材料271

B.2.3 一些补充271

附录C 研究历史和参考文献:吸声器273

C.1 吸声系数问题273

C.1.1 多孔材料的声吸收273

C.1.2 所列出版物说明275

C.2 参考文献列表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

附录D 研究历史与参考文献:管道302

D.1 简要历史回顾302

D.2 参考文献302