第五章 11(吸声原理与应用)

吸声材料的吸声原理吸声材料是被广泛应用于各种场合的一类具有吸声功能的材料。

吸声材料的吸声原理主要涉及声能的传播和吸收，下面我将详细介绍吸声材料的吸声原理。

声音是一种机械波，传播时会通过声源的振动导致介质中的分子振动，进而将振动能传递给周围的分子。

当声波碰到物体表面时，一部分声波能量被反射，一部分被透射，而另一部分则被物体吸收。

对于吸声材料而言，其吸声原理主要通过强烈的声能损耗和衰减来实现。

吸声材料的主要吸声原理之一是摩擦损耗。

当声波传播到吸声材料表面时，材料内部的孔隙和纤维等结构会产生空气流动的摩擦，从而把声能转化为热能。

这种摩擦损耗的吸声效应可以通过增加材料表面的粗糙度和面积来增加，比如通过在材料表面加工不规则的凸起或凹陷等结构。

吸声材料的另一个吸声原理是散射效应。

材料内部的多孔结构和异质性会导致声波的传播路径发生扭曲和转向，从而使声波的传播方向散射。

这种散射效应可以有效地将声波的能量从主传播方向扩散到各个方向上，从而减少声波的反射和透射，增加声能的损耗。

除了摩擦损耗和散射效应，吸声材料的吸声原理中还包括共振效应和吸附效应。

共振效应指的是当声波的频率接近或等于材料结构的固有频率时，材料会发生共振现象，产生较大的振幅和能量损耗。

吸声材料的共振效应可以通过调节材料的厚度和孔隙率来实现，以使其共振频率范围覆盖需要吸音的声波频率范围。

吸附效应是指声波在传播过程中与材料表面的分子发生相互作用，导致部分声能被材料吸收。

这种吸附效应与材料的化学性质和表面形态有关，一般来说，具有较高的表面粗糙度和亲水性的材料更容易产生吸附效应，从而提高声能的吸收效率。

总之，吸声材料的吸声原理主要包括摩擦损耗、散射效应、共振效应和吸附效应。

这些原理相互作用，共同发挥作用，实现对声波能量的有效吸收和损耗，从而达到减少噪声、改善声音环境的效果。

吸声材料在建筑、汽车、航空航天等领域具有广泛的应用前景，能够为人们创造更加安静和舒适的生活环境。

吸声技术基本原理你知道吗？吸声技术就像是声音世界里的超级英雄，专门来对付那些调皮捣蛋的声音小怪兽。

声音在我们的世界里就像一群无拘无束的小猴子，到处乱窜。

当它们在一个房间里蹦跶的时候，如果没有吸声技术，那可就乱套啦。

就好比一群猴子在瓷器店里大闹天宫，各种回声、混响就像猴子们扔出的烂香蕉皮，搞得一片混乱。

吸声材料呢，就像是声音的海绵宝宝，软绵绵又充满魔力。

这些材料有着独特的结构，就像一个个精心设计的小迷宫。

声音小怪兽们一旦闯进这个迷宫，就像无头苍蝇一样晕头转向，最后被迷宫给“吞噬”掉。

比如说多孔吸声材料，那些密密麻麻的小孔就像是一个个黑洞，声音只要靠近，就会被无情地吸进去，连个“回声”都发不出来。

再看看共振吸声结构，这简直就是声音的捕蝇草。

它有着特定的频率，就像捕蝇草等待小虫子一样，专门等待和它频率相同的声音。

一旦目标声音靠近，“啪”的一下，就像捕蝇草合上叶片一样，把声音紧紧抓住，让它再也无法逃脱。

在剧院或者音乐厅里，吸声技术就更是大显神通啦。

如果没有它，那里面的声音就像是一场群魔乱舞的派对。

高音就像喝醉了酒的大汉在大喊大叫，低音就像沉重的大象在跺脚，整个声音环境乱成一锅粥。

而有了吸声技术，就像是给这些声音都安排了座位，高音在该待的地方轻柔歌唱，低音也规规矩矩地打着节拍，整个场面和谐得就像一场优雅的舞会。

想象一下，一个没有吸声技术的录音室。

那声音录进去就像是在狂风暴雨中的小纸船，被各种杂音冲击得七零八落。

但要是有了吸声技术，录音室就变成了声音的避风港，声音就像乖巧的小猫咪，静静地待在那里，等着被完美地录制下来。

吸声技术在我们生活中的各个角落默默发挥着作用。

在办公室里，它让那些恼人的噪音像老鼠见了猫一样消失得无影无踪，让我们能安心工作，就像给我们的耳朵戴上了一副超级隔音耳罩。

它也像是声音的橡皮擦，把那些不需要的、杂乱的声音一笔勾销。

不管是嘈杂的工厂，还是需要安静的图书馆，吸声技术都像一个无声的守护者，守护着我们的声学环境。

共振吸声结构吸声原理共振吸声结构是一种利用共振现象来实现声波吸收的材料或结构。

它是通过特定的设计和构造，使得声波在材料或结构中发生共振，从而将声能转化为其他形式的能量而实现吸声的效果。

共振吸声结构的吸声原理可以简单地理解为“共振吸能”。

当声波通过共振吸声结构时，如果材料或结构的共振频率与声波的频率相匹配，就会出现共振现象。

在共振时，声波与材料或结构之间会发生能量交换，从而将声能转化为其他形式的能量。

这种能量转化过程导致了声波的吸收。

共振吸声结构通常由两个主要部分组成：质量和弹性元件。

质量负责吸收声波能量，而弹性元件则用来实现共振。

当声波通过共振吸声结构时，质量会受到声波作用力的激励，从而发生振动。

而弹性元件则能够存储和释放弹性能量，使得振动能够持续发生。

这种振动和能量交换的过程就是共振吸声的基本原理。

共振吸声结构的共振频率取决于结构的几何形状和材料的物理特性。

通过合理设计和选择材料，可以实现对特定频率范围内声波的吸收。

例如，在建筑物中，通过使用共振吸声结构可以有效地吸收噪声，提高室内的声学环境。

共振吸声结构的吸声效果还受到材料的损耗因素的影响。

损耗因素是指材料对声波的吸收能力。

一般来说，材料的损耗因素越大，其吸声性能就越好。

因此，在设计共振吸声结构时，需要选择具有适当损耗因素的材料，以实现更好的吸声效果。

除了共振吸声结构，还有其他吸声材料和结构，如吸声棉、吸声板等。

这些吸声材料和结构的吸声原理不尽相同，但都是利用了材料的特性来实现声能的吸收。

与其他吸声材料和结构相比，共振吸声结构具有较高的吸声效率和较宽的吸声频率范围。

共振吸声结构是一种利用共振现象来实现声波吸收的材料或结构。

它通过合理设计和选择材料，使得声波在材料或结构中发生共振，从而将声能转化为其他形式的能量而实现吸声的效果。

共振吸声结构具有较高的吸声效率和较宽的吸声频率范围，可以应用于各种需要吸声的领域，如建筑、交通工具等。

吸声技术基本原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠吸声技术的基本原理，这可超级有趣呢！你有没有去过那种特别吵的地方，像吵闹的酒吧或者是很嘈杂的工厂车间？那声音啊，简直能把人的耳朵都震麻了。

这时候，要是有个神奇的东西能把这些讨厌的声音给吸走就好了，而吸声技术就像是这样一个神奇的魔法。

吸声啊，简单来说就是让声音被某些材料给“吃掉”。

那这些材料是怎么做到的呢？这就涉及到声音的传播啦。

声音其实就是一种波，就像水波一样，在空气中传播的时候，会让空气分子也跟着振动起来。

当这种振动的波遇到吸声材料的时候，就像是小水滴遇到了海绵一样，被吸收进去了。

吸声材料有很多种，比如说多孔性的材料。

你可以想象一下，这种材料就像是有好多好多小洞穴的迷宫。

声音的波一钻进这个迷宫，就开始在里面乱转，一会儿碰到这个洞壁，一会儿又撞到那个角落。

在这个过程中，声音的能量就一点点地被消耗掉了。

就像一个调皮的小皮球，在一个满是障碍物的房间里蹦跶，蹦跶着蹦跶着就没力气了。

像我们常见的岩棉、玻璃棉这些材料，就是多孔性吸声材料的典型代表。

它们内部有着密密麻麻的小孔，这些小孔就像是专门为声音波设置的陷阱，声音一旦进去，就很难再完整地跑出来了。

还有一种是共振吸声结构。

这就像是给声音设了一个特殊的“共振陷阱”。

你知道共振吧？就好比是你在荡秋千的时候，如果每次推动的节奏都刚刚好，秋千就会越荡越高。

共振吸声结构对于声音也是这样的道理。

当声音的频率刚好和这个结构的共振频率相同的时候，这个结构就会和声音产生强烈的相互作用，然后把声音的能量给吸收掉。

这就像是声音和这个结构一起跳了一场特别激烈的舞，跳完之后声音就没力气了，能量都被这个结构给消耗了。

吸声技术在我们生活中的应用可广泛了呢！在剧院里，如果没有吸声技术，那演员的声音和乐器的声音就会在墙壁之间来回反射，最后就变成了一片乱糟糟的回声，观众听起来就像在听一锅粥似的。

但是有了吸声材料，就可以让声音变得清晰、悦耳，让观众享受到美妙的演出。

共振吸声原理的应用1. 引言吸声材料是一种能够降低声波反射和传播的材料。

常见的吸声材料包括海绵、玻璃纤维、岩棉等。

而共振吸声是吸声材料中一种重要的原理，通过共振现象，能够显著提高吸声效果。

2. 共振吸声原理共振吸声原理是指在共振频率附近，材料的吸声效果显著增强。

当声波频率接近材料的共振频率时，声波引起材料内部的共振振动，从而将声波能量转化为材料内部的热能。

这一过程显著降低了声波的反射和传播，实现了吸声效果。

3. 共振吸声原理的应用共振吸声原理在各个领域中都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用案例：3.1 音频设备在音频设备中，共振吸声原理能够用来降低设备内部的回音和共振现象，提高音频质量。

例如，在录音棚中，常常采用吸声材料来吸收声波的反射，减少回音对录音质量的影响。

3.2 建筑设计在建筑设计中，共振吸声原理能够用来改善建筑物内部的声学环境。

通过在墙壁、天花板和地板等位置安装吸声材料，可以减少空间内部的噪音传播和反射，提供更加舒适的环境。

3.3 汽车制造在汽车制造中，共振吸声原理能够用来减少车内的噪音和共振效应。

通过在车辆内部的隔音材料上应用共振吸声原理，降低车辆行驶时发动机和路面噪音对车内的影响，提供更好的乘坐体验。

3.4 电子产品在电子产品中，共振吸声原理能够用来降低设备的噪音和共振效应。

通过在电路板和壳体等位置应用吸声材料，可以减少电子设备的噪音传播和共振现象，提供更好的用户体验。

4. 共振吸声原理的优势与挑战共振吸声原理具有以下优势： - 显著提高吸声效果 - 能够对特定频率范围内的声波进行吸收 - 在某些情况下可以降低材料成本然而，共振吸声原理也存在一些挑战： - 对材料的共振频率要求较高 - 难以在宽频段内实现吸声效果 - 对材料的工艺和加工要求较高5. 结论共振吸声原理是一种重要的吸声材料原理，在音频设备、建筑设计、汽车制造和电子产品等多个领域中得到广泛应用。

通过合理应用共振吸声原理，可以显著提高吸声效果，改善声学环境，并提供更佳的用户体验。

第五节噪声控制技术——吸声一、材料的声学分类和吸声特性（一）、吸声材料的分类吸声材料按其吸声机理来分类，可以分成多孔性吸声材料及共振吸声结构两大类。

1．多孔性吸声材料①无机纤维材料，如玻璃棉、岩棉及其制品。

②有机纤维材料，如棉麻植物纤维及木质纤维制品（软质纤维板、木丝板等）。

③泡沫材料，如泡沫塑料和泡沫玻璃、泡沫混凝土等。

④吸声建筑材料，如膨胀珍珠岩、微孔吸声砖等。

2．共振吸声结构由于共振作用，在系统共振频率附近对入射声能具有较大的吸收作用的结构，称为共振吸声结构。

穿孔板吸声结构微穿孔板吸声结构薄板和薄膜吸声结构等。

（二）、吸声系数和吸声量1．吸声系数吸声系数定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声能之比，可用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声特性。

计算式为：式中：Ei—入射声能；Ea—被材料或结构吸收的声能；Er—被材料或结构反射的声能；r—反射系数。

a＝0,表示无吸声作用；a=1，表示完全吸收。

一般的材料或结构的吸声系数在0-1之间，a值越大，表示吸声性能越好，它是目前表征吸声性能最常用的参数。

吸声系数是颇率的函数，同一种材料，对于不同的频率，具有不同的吸声系数。

平均吸声系数a：中心频率125,250,500,1 000,2 000,4 000六个倍频程的吸声系数的平均值，称为平均吸声系数a。

2.吸声量吸声材料的实际吸声量按下式计算：A＝aS （7-2)吸声量的单位是m2。

房间总的吸声量A可以表示为：右式第一项为所有壁面吸声量的总和，第二项是室内各个物体吸声量的总和。

二、多孔吸声材料（一）、多孔吸声材料的吸声原理内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通，且通过表面与外界相通，当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面上反射，一部分则透入到材料内部向前传播。

在传播过程中，引起孔隙中的空气运动，与形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于粘滞性和热传导效应，将声能转变为热能而耗散掉。

声波在刚性璧面反射后，经过材料回到其表面时，一部分声波透回空气中，一部分又反射回材料内部，声波的这种反复传播过程，就是能量不断转换耗散的过程，如此反复，直到平衡，这样，材料就“吸收”了部分声能。

亥姆霍兹共振吸声原理亥姆霍兹共振吸声原理是一种广泛应用于音响、建筑、机械等领域的吸声技术。

本文将分步骤阐述亥姆霍兹共振吸声原理。

一、亥姆霍兹共振器的结构与工作方式亥姆霍兹共振器是由一个盒子和一个孔组成的声学结构，它的结构图如下所示。

盒子有一个小孔，来自外界的声波通过小孔进入共振器中，与共振器内部的谐振波相互作用。

这种相互作用产生共振，使声波减弱或消失，从而实现吸声的效果。

二、亥姆霍兹共振器的吸声特性亥姆霍兹共振器的吸声特性与其内部孔的大小、孔的数量、盒子的体积和孔与盒子之间的距离有关。

在一定的声波频率范围内，共振器对声波的吸收程度最大。

当声波频率和共振器内的谐振频率相等时，共振效应最强，声波能被最大程度地吸收。

三、亥姆霍兹共振器的应用范围亥姆霍兹共振吸声原理广泛应用于音响、建筑、机械等领域。

例如，在音响系统中，为了消除强烈的回音，可以在空间里放置亥姆霍兹共振器，消除噪声；在建筑领域中，亥姆霍兹共振器常常被用于建筑外墙的隔音处理；在机械领域，亥姆霍兹共振器常被用于减少机器的噪声。

四、亥姆霍兹共振器的发展与前景随着人们对声学问题研究的深入，亥姆霍兹共振吸声原理得到了广泛的应用与发展。

研究人员正在探索如何通过调整共振器的孔的大小、形状和分布等因素，进一步改进共振器的吸声效果，使其适用于更广泛的领域。

在未来，亥姆霍兹共振吸声技术的发展将有望在音响、建筑、机械等领域发挥更为重要的作用。

综上所述，亥姆霍兹共振吸声原理是一种有效解决噪声问题的技术。

其吸声特性与应用范围的广泛，以及发展前景的广阔，都表明这是一种非常有前途的研究方向，值得我们认真探讨和深入研究。