消声器是减少管道气流噪声的设备，主要有阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合消声器三类，以阻性消声器和阻抗复合消声器应用较广。良好的消声器应该消声量大、气流阻力小，体积小，经久耐用。

阻性消声器 阻性消声器采用多孔吸声材料，组成不同形式的气流通道(图1)，使声波通过多孔材料时被吸收转化为热能而达到消声的目的。这种消声器对中频和高频噪声有明显的消声效果，对低频噪声的效果较差。

阻性消声器的消声性能与多孔材料的吸声性能 (吸声系数)，气流通道截面形状、宽度、长度有关。多孔材料的吸声系数愈大，气流通道的宽度愈窄;长度愈长，消声效果就愈好。为了增多声波与多孔材料的接触机会，可将气流通道截面布置成片式或蜂窝式，并使通道狭长。多孔材料愈厚，对低频声的消声效果愈好;不过随着多孔材料厚度的增加和气流通道的狭长，气流阻力也将愈大。

图1 阻性消声器

阻性消声器的消声量(TL)为：

式中：  消声系数;

消声系数与吸声系数α之间的关系如下表所示：

P 消声器空气通道截面的周长(m);

S 消声器空气通道截面面积(m2);

L 消声器空气通道长度(m)。

从上式可以看出，如果所用的吸声材料相同，空气通道的

长度也相同，则P/S比值愈大，消声效果愈好。窄截面的P/S比值要比圆形或方形截面为大，所以消声器的空气通道截面多为狭长的矩形(片式)。

多孔吸声材料两内表面之间的距离(1)与声波波长(λ) 之比1/λ<0.1时，消声量(TL)为：

式中： 声波无规则入射时的平均吸声系数。

如采用声波垂直入射(正入射)时的吸声系数(α₀)′则：

抗性消声器 抗性消声器利用反射，干扰、阻碍声能向外传播、共振等而达到消声的目的，适用于消除中频和低频噪声; 大体上可分为扩张式抗性消声器和共振式抗性消声器两类。

扩张式抗性消声器由截面大小不等的空气通道所组成。当声波通过截面突然变化的通道时，声波发生反射(反射至声源或多次往复反射)，使声能减弱。消声量(TL)为：

式中：

m 扩张腔出口截面积(S出)与进口截面积(S进)之比。S、S进、S出分别为扩张腔和进、出口管的截面积(m²);

m₁＝S/S进;

K 波数，K=2π/λ。λ为声波的波长(m);

L 扩张腔长度(m)。

当sin2KL=1时，消声量最大。当sin2KL=0时，消声量最小，即对一定频率的声波起不到消声作用。这样频率称为“失效频率”。

增大扩张比m，可以提高消声量。扩张式消声器的主要缺点是对一定频率的声波不起作用。为了减少这种影响，可以将几种不同构造的消声器串联使用。

共振式抗性消声器利用共振结构的阻抗，使声波产生反射，减弱声能，以达到消声的目的。在气流通道外面设共振腔，内管上有许多个小孔与共振腔相连(图2)。当声音的频率与共振腔的共振频率相同时，就会发生共振。共振时，由于摩擦和阻尼作用，使声能转化为热能而起消声作用。

图2 共振式抗性消声器

单腔共振式抗性消声器对频率为f的声波的消声量(TL)为：

式中：

G为小孔传

导率;

G=

S/_t+₀._8d;

S为小孔总面积(m²);

t为孔板厚度 (m)，通常t=1～5mm;

d为小孔直径(m)，通常d=2～10mm;

V为共振腔总积(m³);

A为内管截面积(m²)

f₀为共振腔固有振动频率(Hz)，

C为声音传播速度(m/s)。

微孔板消声器由许多孔径1mm左右的小孔管(或板)组成 (图3)，也是一种共振式抗性消声器。

图3 微孔板消声器

1.气流 2.内管 3.外管 4.外筒

5.微孔直径1mm

图4 阻抗复合消声器

阻抗复合消声器 有些消声器既具有抗性消声器的基本形式，又在结构上采用吸声材料，或者以多孔吸声材料衬垫于扩张腔或共振腔的内壁(图4)，所以兼有阻性和抗性两类消声器的优点，具有良好的消声效果。