什么是吸聲材料？
文章出處： 人氣：發(fā)表時(shí)間：2014-03-30 18:18
吸聲材料是指吸聲系數(shù)比較大的建筑裝修材料。假如材料內(nèi)部有良多互相連通的細(xì)微曠地空閑，由曠地空閑形成的空氣通道，可模擬為由固體框架間形成很多細(xì)管或毛細(xì)管組成的管道構(gòu)造。
當(dāng)聲波傳入時(shí)，因細(xì)管中靠近管壁與管中間的聲波振動(dòng)速度不同，由媒質(zhì)間速度差引起的內(nèi)摩擦，使聲波振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能而被吸收。好的吸聲材料多為纖維性材料，稱(chēng)多孔性吸聲材料，如玻璃棉、巖棉、礦碴棉、棉麻和人造纖維棉、特制的金屬纖維棉等等，也包括曠地空閑連通的泡沫塑料之類(lèi)。
吸聲機(jī)能與材料的纖維曠地空閑結(jié)構(gòu)有關(guān)，如纖維的粗細(xì)(微米至幾十微米間為好)和材料密度、材料內(nèi)空氣容積與材料體積之比(稱(chēng)曠地空閑率，玻璃棉的曠地空閑率在90％以上)、材料內(nèi)曠地空閑的外形結(jié)構(gòu)等。從使用的角度，可以無(wú)論吸聲的機(jī)理，只要查閱材料吸聲系數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果即可。當(dāng)然在選用時(shí)還要留意材料的防潮、防火以及可裝飾性等其他要求。
多孔性吸聲材料有一個(gè)基本吸聲特性，即低頻吸聲差，高頻吸聲好。頻率高到一定值四周，見(jiàn)圖1中f0，吸聲系數(shù) α 達(dá)到最大值，頻率繼承增大時(shí)，吸聲系數(shù)在高端有些波動(dòng)。這個(gè)f0的位置，大體上是f0對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為材料厚度t的4倍。
當(dāng)材料厚度增加時(shí)，可以改善低頻的吸聲特性。相同頻率時(shí)t2的吸聲系數(shù)大于t1的吸聲系數(shù)。假如t2=2t1，則相同吸聲系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率大約為f2=f1，即厚度增加一倍，低頻吸聲系數(shù)的頻率特性向低頻移一個(gè)倍頻程。但并非可以一直增加厚度來(lái)進(jìn)步低頻吸聲系數(shù)的，由于聲波在材料的曠地空閑中傳播時(shí)有阻尼，使增加厚度來(lái)改善低頻吸聲受到限制。
不同材料有不同的有效厚度。像玻璃棉一類(lèi)好的吸聲材料，一般用5cm左右的厚度，很少用到10cm以上。而像纖維板一類(lèi)較微密的材料，其材料纖維間曠地空閑非常小，聲波傳播的阻尼非常大，不僅吸聲系數(shù)小，而且有效厚度也非常小。
一般平板狀吸聲材料的低頻吸聲機(jī)能差是普遍規(guī)律。一種改進(jìn)的方法是將整塊的吸聲材料切割成尖劈外形，見(jiàn)圖2，當(dāng)聲波傳播到尖劈狀材料時(shí)，從尖部到基部，空氣與材料的比例逐漸變化，也即聲阻抗逐漸變化，聲波傳播就超出平板狀材料有效厚度的限制，達(dá)到材料的基部，從而可改善低頻吸聲機(jī)能。
吸聲頻率特性仍與圖1相似，最大吸聲系數(shù)的頻率f0對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)大約為尖劈吸聲結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度t的4倍。例如要使100Hz以上頻率都有很高的吸聲系數(shù)，吸聲尖劈的長(zhǎng)度約為87cm左右。當(dāng)然這樣的吸聲結(jié)構(gòu)一般不宜用于室內(nèi)裝修，主要用于聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室或特殊的噪聲控制工程。
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