本标准涉及在气体媒质噪声控制中消声器的实际选型，详细说明了消声器的供应商或者制造商与使用者各方能够达成一致的声学要求和运行要求。本标准描述了消声器运行的基本原理，但不是消声器的设计指导文件。 本标准所描述的消声器适用于： --暖通、空调设备(HVAC)中，降低系统噪声和防止串音； --防止或降低高声级房间通过通风口的声音传输； --降低由高压管道产生的排气放空噪声； --降低由内燃机产生的进气和排气噪声； --降低从风机、压缩机和涡轮发出的进口和出口噪声。 GB/T 20431-2006 声学 消声器噪声控制指南 GB/T20431-2006 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本标准涉及在气体媒质噪声控制中消声器的实际选型，详细说明了消声器的供应商或者制造商与使用者各方能够达成一致的声学要求和运行要求。本标准描述了消声器运行的基本原理，但不是消声器的设计指导文件。本标准所描述的消声器适用于： --暖通、空调设备（HVAC）中，降低系统噪声和防止串音； --防止或降低高声级房间通过通风口的声音传输； --降低由高压管道产生的排气放空噪声； --降低由内燃机产生的进气和排气噪声； --降低从风机、压缩机和涡轮发出的进口和出口噪声。

ICS 17.140. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T20431—2006/IS014163:1998声学
消声器噪声控制指南
Acoustics--Guidelines for noise control by silencers（ISO14163：1998IDT)
2006-07-25发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防你
2006-12-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
性能、选型和设计的考虑事项·4
4.1性能要求
消声器的选型和设计
4.3特殊消声器的设计
5消声器的类型，一般原理和运行的注意事项5.1
消声器的声学和空气动力学特性5.3
声传播路径
安装的声学影响
吸声材料表面的抗磨损和保护
火灾的危险和避免爆炸的保护
设备的开启和关闭
腐蚀·
卫生要求和污染风险
检查、清洁和净化
6各类消声器的性能特征
阻性消声器
抗性消声器
6.3排气放空消声器
7测量技术…
7.1实验室测量·
7.2现场测量
7.3汽车消声器的测量
8消声器的资料
8.1使用者提供的资料
8.2制造商提供的资料
附录A（资料性附录）
附录B(资料性附录)
附录C（资料性附录）
GB/T20431—2006/ISO14163:19988
声音的频谱分布对1/3倍频带或倍频带声音衰减效果标称值的影响声源的工作温度和吸声材料的温度限值附录D(资料性附录)
参考文献
GB/T20431-—2006/IS014163:1998本标准等同采用ISO14163：1998《声学消声器噪声控制指南》。在标准编制中，按我国国家标准的要求，将规范性引用文件和参考文献中部分ISO标准替换为我国正在实施的对应国家标准，一些名词术语、格式和文字描述更符合我国的相关标准和惯例。本标准的所有附录均为资料性附录。本标准由中国科学院提出。
本标准由全国声学标准化技术委员会归口（SAC/TC17)。本标准起草单位：北京市劳动保护科学研究所、中国科学院声学研究所、北京绿创声学工程股份有限公司。
本标准主要起草人：李孝宽、任文堂、李孝平、戴根华、耿晓音、方向明、赵尊宇。GB/T20431—2006/IS014163：1998引
只要在声源处空气声不能被控制时，使用消声器就是一种在传播路径上降低噪声的非常有效的方法。消声器有多种应用。它的设计是基于吸声、声反射以及对声源的反作用各种降噪机理的不同组合。本标准系统地介绍了消声器原理、性能数据和应用。V
1范围
GB/T20431—-2006/IS0141631998声学氵
消声器噪声控制指南
本标准涉及在气体媒质噪声控制中消声器的实际选型，详细说明了消声器的供应商或者制造商与使用者各方能够达成一致的声学要求和运行要求。本标准措述了消声器运行的基本原理，但不是消声器的设计指导文件。
本标准所描述的消声器适用于：暖通、空调设备（HVAC)中，降低系统噪声和防止串音；防止或降低高声级房间通过通风口的声音传输；降低由高压管道产生的排气放空噪声；降低由内燃机产生的进气和排气噪声；一降低从风机、压缩机和涡轮机发出的进口和出口噪声。消声器根据类型、性能特征和应用进行分类。本标准对于有源和自适应无源的噪声控制系统不作详细论述。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3767声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法（GB/T3767-1996,eqvISO3744:1994)
GB/T6881.1声学声压法测定噪声源声功率级混响室精密法（GB/T6881.1—2002，eqvISO3741:1999)
GB/T16405声学管道消声器无气流状态下插人损失测量实验室简易法（GB/T16405-1996,eqvISO11691:1995)
GB/T19512声学消声器现场测量方法（GB/T19512—2004，ISO11820：1996，IDT）ISO7235声学管道消声器的测量程序插入损失、气流噪声和全压损失3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
消声器silencer
降低经由管道、导管或开口的声音传输，并且不阻止媒质传送的设备。3.2
（耗散型）阻性消声器dissipativesilencer，absorptivesilencer具有相对小压力损失的宽频带声衰减消声器，通过多孔或纤维材料的管道内衬的摩擦将声能部分地转换为热能。
抗性消声器reactivesilencer
反射型和共振型消声器的总称，其主要的衰减不是声能损耗。1
GB/T20431—2006/ISO14163:19983.4
反射型消声器
reflectivesilencer
通过改变管道横截面、管道内衬加共振器、或管道侧壁处加不同长度的旁支管以提供单次和多次声反射的消声器。
共振型消声器
resonator silencer
由小阻尼的共振元件提供声衰减的消声器。注：该元件可以含有吸声材料，也可以不含有吸声材料。3.6
排气放空消声器blow-ofr silencer用于蒸汽排放和压力释放的消声器，通过多孔材料中较大的压力损失调节气流，在出口处降低气流速度以及对声源的反作用(例如：阅)提供声衰减。3.7
有源消声器
activesilencer
通过可控制的次级声源发出声音而产生干涉作用降低噪声的消声器。注：管道中的大多数低次模式声音有效果。3.8
adaptive passive silencer
自适应无源消声器
配有无源声衰减元件并能对声场动态适应的消声器。3.9
插入损失insertionloss
在装与不装消声器时，通过管道或开口辐射的声功率级差。注1：插人损失用分贝(dB)表示。注2：采用ISO7235的定义。
插入声压级差
insertion sound pressure lever differenceD
不装与装消声器，且无显著的外部噪声时，在某一照射点处的声压级差。注1：插人声压级差用分贝（dB)表示。注2：采用GB/T19512的定义。
transmissionloss
传递损失
入射到消声器和通过消声器传递的声功率级差。注1：传递损失用分贝(dB)表示。注2：对于标准的实验室，D,与D,相等；而在现场测量中，由于测量方面的限制，D,与D,的结果经常会有所不同。注3：采用GB/T19512的定义。
不连续衰减discontinuityattenuationD.
由于消声器截面不连续引起的插人损失。注：不连续衰减用分贝(dB)表示。2
传播损失propagation loss
GB/T20431--2006/ISO14163:1998发生在有固定横截面和均匀纵向结构的消声器中间段单位长度的声压级降低量，反映了基频模式的纵向衰减特性。
注：传播损失用分贝每米（dB/m）表示。3.14
出口反射损失
outletreflectionloss
人射到管道开口末端和通过管道开口未端传递的声功率级差。注：出口反射损失用分贝（dB)表示。3.15
管道中声场的空间分布（或横向驻波模式），分布彼此独立出现并且衰减不同。注：基赖模式衰减最少。在狭窄和加衬管道中，高次模式有很高的衰减。3.16
cut-off frequency
截止频率
在硬壁管道中，高次模式传播的低频限值。注1：截止频率用赫兹（H2)表示。注2：在圆横截面的管道中，第一个高次模式的截止频率为.c=0.57c/C，式中：
声速，单位为米每秒（m/s）；
C--管道直径，单位为米(m)。
在长边尺寸为H的矩形管道中，第一个高次模式的截止额率为fa=0.50c/H。3.17
压力损失pressureloss
消声器上游和下游的平均总压差。注1：压力损失用帕斯卡（Pa)表示。注2：采用ISO7235的定义。
再生噪声，气流噪声
regenerated sound,flow noise消声器内介质流动产生的噪声。注：实验室测量的再生噪声的声功率级和压力损失与消声器入口处侧向均匀气流的分布有关。如果在现场条件下不能获得此均匀气流的分布，例如由于上游管道的设计原因，则会出现更高声级的再生噪声和更高的压力损失。
4性能、选型和设计的考虑事项
4.1性能要求
4.1.1总的说来，声压级（A计权、1/3倍频带或倍频带）在规定的区域（例如在工作区域临近区域或娱乐场所）不应该超过规定的值。一个声源的贡献量可以根据此声源的声功率级、声源指向性指数，使用声传播定律和声源几个部分能量贡献的分配来确定。所要求的消声器插人损失是由允许声功率级和声源的实际声功率级差值得出。当声照射是由被衰减的声源单独确定的简单情况时，消声器的插人声压级差就可以直接由照射点3
GB/T20431—2006/ISO14163:1998处的允许声压级和实际声压级的差值计算得到。当装与不装消声器的指向性指数差可以忽略时，消声器的插入声压级差就等于插人损失。4.1.2不能超过允许的压力损失。注：这项要求应尽可能地说明清楚。必须找到一个合理的限值，以替代“尽可能小”之类的不太精确的规定。甚至，当压力损失被认为是“不重要”时，也应该根据机械稳定性、再生噪声或能量消耗，从不允许超过的最大气流速度确定一个限值。
4.1.3消声器的允许尺寸应该尽可能的小（考虑成本和重量）。注：这是不能再减小的最小尺寸（在已知的工艺水平条件下）。此尺寸取决于要求的声级降低量、允许的压力损失和其他的限制包括使用（或避免使用）的材料、对于不同应力的阻抗等。4.1.4.其他要求（包括材料、使用寿命、泄漏等）取决于消声器的应用环境，如热、灰尘、潮湿或有侵蚀性气体、压力管线中或高声压级和高振动级，也取决于消声器与控制排气、防止火花和处理尘粒的器具的组合情况。
4.2消声器的选型和设计
关于消声器的说明信息可以由下面的资料得到：按照ISO7235的实验室测量；
一一消声器制造商的测试数据；计算横截面为圆形和长方形的消声器传播损失和插入损失的理论模型，一压力损失和再生噪声的预测方法。选择阻性消声器、抗性消声器或排气放空消声器，要根据其应用条件或参考本标准中的现有经验。由计算机程序获得的阻性消声器插入损失的结果，取决于对消声器内气流阻力的大小、分布以及护面板声学作用的假设[18]。特定的几何特征，如片的偏斜或吸声体的复杂配置是不易进行计算的。对于设计和运行条件的参数变化的计算是极其精确的。气流对抗性消声器性能的影响，需要考虑应用专门的高级复杂的计算软件。
4.3特殊消声器的设计
特殊消声器的设计通常要按下面步骤重复进行：要大致说明气流可自由流动的管道尺寸和声音分布的连接空间，例如使用制造商关于相似消a）量
声器的说明文件，并考虑基本的要求和限制；构建用于预算和测试的模型；
使用模型，将结果与要求的声级衰减量和压力损失进行比较；c
改变尺寸和吸声材料来实现降噪要求或最优化设计；特殊要求的结构考虑。
5消声器的类型、一般原理和运行的注意事项5.1概述
消声器被用于：下载标准就来标准下载网
防止设备的气体脉动和振荡；
降低脉动和振荡转化为声能；
一将声能转化为热能。
对于安装在管道中的消声器的插入损失的结果，通常取决于这三个机理。根据其主要衰减机理，消声器可以分为：
一阻性消声器；
一抗性消声器，包括共振型和反射型消声器；排气放空消声器：
有源消声器。
阻性和抗性消声器优缺点见表1。GB/T20431-—2006/ISO14163:1998表1不同类型消声器的典型优缺点消声器的类型
阻性消声器
共振型
抗性消声器
反射型
5.1.1阻性消声器
宽频带衰减、压力损失小
可调谐衰减、不易污染
坚固耐用；
适合应用于较大的压力脉动、高声级、有污染的气流、较强机械振动的场所缺点
易污染和机械损坏
窄频带衰减，易受气流的影响
产生较大的压力损失、存在声通过频带（衰减很小或没有衰减的频带）、声学性能对气流敏感
其通过将声能转化为热能，以产生宽频带的声能衰减，并且压力损失相对较小。当阻性消声器被用于携带有灰尘或结垢的污染气体的管道中时，要防止吸声材料的表面被覆盖或堵塞。由细的纤维材料或薄壁结构制成多孔的吸声体，可能会由于压力变化的振幅较大而被机械破坏。5.1.2共振型消声器（抗性）
减少了由气体脉动和振荡向声能的转化并吸收声能。单个的共振器作为旁支管被安装在管壁上。在管道内使用共振器组作为管道的内衬或分离元件（隔栅），由此产生有限的压力降。根据衰减的需要，共振器大多数调节于中低频。其特性局限在窄频带，对掠入射气流敏感，可能（在一定的不适宜情况下）会起副作用，以至于产生纯音。5.1.3反射型消声器（抗性）
减少了由气体脉动和振荡向声能的转化。由于其坚固性，可以在不太适合应用阻性消声器并且允许有较大的压力损失时使用，例如携带着灰尘的气流、或流速较高和压力脉动较高的气流，以及强烈机械振动的情况。气流会影响其最大衰减和频率。在某些频带中可能会出现很小甚至负的衰减情况。5.1.4排气放空消声器
其安装在蒸汽和高压气体释放管道，其效果来自对声源的反作用（例如阀门），或来自通过扩张的表面降低气流速度，此时将声能转化成热能的作用就很小了。较大的压力损失要求消声器有很好的机械稳定性，其性能会受到气体夹杂物质的影响，结冰也是非常危险的。5.1.5有源消声器
主要包括由适当的传声器信号输人放大器驱动的扬声器组合。通过一个高性能的计算机和控制器来进行有效的控制。在本标准中不涉及这些专门的设备。在低频段，有源消声器非常有效，而无源阻性消声器通常衰减较小。
注：目前有源系统提供独特的解决方案，适用于特殊的应用，在本标准中不作讨论。5.2消声器的声学和空气动力学特性消声器的衰减如果没有规定特别的照射点，就以插人损失D，来描述，或者用规定位置上的插人声压级差D，来措述，并以1/3倍频带或倍频带表示。依照实验室标准IS07235，衰减需要在1/3倍频带测量，倍频带的值可由式(1)计算得到：式中：
D1/3,1~D1/3.3
Dn=101g（）
（号10-/m/10
倍频带中的3个1/3倍频带的衰减值，单位为分贝（dB)。（1）
Di/1是倍频带的结果。对于宽频带噪声和宽频带消声器，倍频带衰减值已经足够了。对于纯音噪声和窄频带共振型消声器，应该给出其1/3倍频带衰减值。注1：倍频带衰减值可能与噪声频谱有很大关系（见附录B)。5
GB/T20431—2006/ISO14163:1998气流中允许的压力损失是选择消声器时必要的参数。其不能超过全压损失Apt。全压损失A力，依赖于平均气流速度和气体密度，在有气流的条件下由式（2)描述：p(+)号
式中：
-ISO7235中定义的在均匀气流条件下消声器两端的全压损失系数。（2）
一附加压力损失系数，是由于现场的气流条件与实验室条件有偏差产生的（数值以经验估计）。As
气体密度，单位为千克每立方米（kg/m）。进口横截面处的平均气流速度，单位为米每秒(m/s)。注2：通常全压损失系数的定义往往与ISO7235中给出的不同。因此在使用到任何数值时，有必要检查定义。例如，一个不同的定义是以在消声器最窄横截面处的气流速度代替，这就导致值过低。其他需要考虑的影响消声器声学和空气动力学特性的参数有：再生噪声；
消声器的最大适合尺寸；
暴露在气流、脉动压力和机械振动条件下的消声器耐久性。5.3声传播路径
除了从消声器的出口直接传播外，还有可能从声源辐射的噪声沿几条路径传播到照射点（如图1，路径1)。其他的路径有：
a）声源壳体辐射（路径2)；
：b）消声器前的管壁辐射（路径3)；c）消声器外壳辐射（路径4)；
d）沿着消声器传播的结构声（路径5）。沿着侧向路径传播的声音可以通过提供具有足够隔声量的声源罩体和管壁，或者是通过使用隔振设备隔离结构声的传播路径加以防止。消声
图1声传播途径（示意图）
5.4安装的声学影响
对于特定应用和消声器类型，消声器所能提供的声音衰减依赖于联接到其进口端的声源特性，和连接到其出口端的末端持性。安装形式会特别影响抗性消声器和所有型式的消声器在低频的效果。在消声器的进口端和出口端都是抗性时（即没有吸收），安装的影响同样重要。这些条件都具备时，不利的共振影响就会出现在系统中，并导致系统不同部分的强烈耦合。形式上，这种安装的影响可由式6
(3)描述：
式中：，
Lwi=Lw2-D,-Dm+E
Lwi——从管道末端辐射的声功率级，单位为分贝（dB)；GB/T20431—2006/ISO14163.1998.（3）
Lw2一从声源人射到有消声末端管道的声功率级，单位为分贝（dB）；D,-传递损失（见3.11),单位为分贝（dB)；Dm——管道出口反射损失（见3.14和6.2.2.2)，单位为分贝（dB)；E一—安装的声学影响，单位为分贝（dB)；在阻性消声器系统中，E的幅值通常不会超过10dB。E描述反射声对声源的反作用，即声源发射量的增加或减小。注：对于强抗性系统，E可能在一些窄频带是一个大的正值，这说明消声器系统实际上放大了声源辐射的声功率。5.5吸声材料表面的抗磨损和保护由于阻性消声器材料的磨损可能导致填充材料的颗粒物被气流带走。注：对于长期工作的消声器，气流中的颗粒物浓度还了解很少。如果吸声材料的表面被损坏，较低的气流速度就能够从磨损处携带走大量的颗粒。此过程将导致整个吸声构件的损耗(例如片式)。为了保护消声器的吸声内衬，防止潮湿、水或气流中携带的污染物质的污染（尤其在医院和食品加工行业），用金属薄膜来密封。这种金属薄膜不仅降低了高频的衰减特性（1kHz以上的典型频率），而且在设备工作中容易撕裂。密封设备进口和出口端的总压差（静压和动压）会对金属薄膜产生应力。高温和粗粒子的撞击将增加损坏的危险性。因此，通过金属薄膜来保护吸声内衬应该十分注意考虑其厚度、温度、气流速度和气体的污染。5.6火灾的危险和避免爆炸的保护起火并通过通风消声器传递，对于携带有油性气雾剂的机械设备将尤其危险。这种情况在化学实验室、大型厨房和发动机试验室中特别容易发生。有机物质如面粉或奶粉换杂了空气就成了易爆物，当消声器中流过带有灰尘的气体时，爆炸的危险也应该加以考虑。上述情况应用消声器时，应依照有关建筑的法规，在消声器中使用阻燃的材料。消声器吸声材料中的油脂、油或灰尘的沉积可以通过使用合理的消声器形状和其排列来防止。没有吸声材料和可防止灰尘沉积的共振型消声器满足防火防爆要求。5.7设备的开启和关闭
当设备开启和关闭时，安装在设备上的消声器可能会发生故障。应该留出足够的空间来安装消声器的组件，以使可以考虑压力和温度的较大变化。尤其当压力有变化时，在金属薄膜护面吸声内衬内会产生压力释放。
在设备开启和关闭的阶段，温度经常会低于露点，尤其是在吸声材料内衬内和消声器壳体内。应该避免水汽的积聚（例如将设备干燥）。腐蚀的问题也会出现。冷凝水应该排走。5.8腐蚀
消声器的片状金属壳、材料护面和分隔层以及安装法兰，应该避免受水、排放气体中的各种酸性物质和不同材料间电位差的影响。可以通过选择特别的材料（如铝）或应用保护护面（如橡胶）来防止腐蚀。
5.9卫生要求和污染风险
在一些场所应满足特殊的要求，例如：一洁净室；
食品加工厂，
—医院；
—电厂。
GB/T20431-—2006/IS014163：1998当灰尘附着在吸声内衬的表面时，尤其是伴有潮湿时，将会带来卫生问题。微生物（细菌）也会带来问题，特别是在空气温度升高时。核电力设备也可能带来核污染。在这种要求严格的工厂中，消声器内衬的表面应平整。要避免大的空洞和突出的边缘，因为这些会导致灰尘和水汽的积聚，且增大压力损失。5.10检查、清洁和净化
当有需要时，应该对消声器进行检查、清洗或更换。消声器在多数的采暖通风空调设备应用时都有特殊的要求，应定期地进行清洗或净化。因此，吸声片可以卸下来进行清洗（净化）或更换是必要的。这种情况下，消声器的壳体也应清洗。吸声片根据设计可以用高压气体、蒸汽喷注、刷子和溶剂，或是净化流体来清洗。在有灰尘的气流状态下工作一段时间后，消声器吸声片上沉积的灰尘会导致插入损失显著的下降。因此，同样要间隔一段时间进行清洗。6各类消声器的性能特征
6.1阻性消声器
6.1.1简易型阻性消声器
一个简易型阻性消声器是一个具有吸声内衬套，截面为圆形或矩形，并不加任何装置的直管（见图2)。2
1—外壳，
一透声护面：
3—气流通道；
一吸声材料。
图2阻性消声器（示意图）
吸声元件包括一层或多层的吸声材料和一层透声护面。细径的矿石、金属、塑料纤维和开孔结构的泡沫材料、烧结的金属泡沫材料或混凝土泡沫材料都被用作吸声材料。在大颗粒的结构中，空气粘滞性的影响要小于其满流的影响。在这种情况下，压差将随着气流速度的平方递增。这种非线性效应在有气流穿过吸声材料的消声器，或在有气流沿吸声材料表面流动的消声器中都能出现。为了覆盖承受高压的纤维材料和泡沫，应该使用有开孔的金属薄板、菱形网眼或条形网眼的金属网、玻璃纤维或钢纤维布等。对于中等压力条件，应该使用金属薄膜、玻璃纤维或塑料织物等。简易型阻性消声器的传递损失D,（或是插人损失D.，见3.11)可由式（4)确定：D,= D,+D.1
式中：
D,一不连续衰减，单位为分贝（dB)；D.—沿消声器的传播损失，单位为分贝每米（dB/m）；1—消声器长度，单位为米(m)。8
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