声学第四讲吸声材料和吸声结构

1.吸声材料和吸声结构的分类？①多孔材料，板状材料，穿孔板，成型顶棚吸声板，膜状材料，柔性材料吸声结构：共振吸声结构，包括1。

空腔共振吸声结构，2。

薄膜，薄板共振吸声结构。

其他吸声结构：空间吸声体，强吸声结构，帘幕，洞口，人和家具，空气吸收(空气热传导性，空气的黏滞性和分子的弛豫现象，前两种比第三种的吸收要小得多)。

吸声与隔声有什么区别？吸声量与隔声量如何定义？它们与那些因素有关？答：吸声指声波在传播途径中，声能被传播介质吸收转化为热能的现象。

隔声指防止声波从构件一侧传向另一侧。

吸声量：指材料的吸声面积与其吸声系数的乘积，单位为m2。

隔声量：指建筑构件的传声损失，，单位为（dB）。

它们主要与构件的透射系数有关，和构件的反射系数和吸声系数有关。

2. 衍射的定义：当声波在传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时，将不会形成定向反射，而是声能散播在空间中，这种现象称为散射，或衍射。

影响因素：障碍物的尺寸或缝孔的宽度与波长接近或更小时，才能观察到明显的衍射现象，不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件，波长越大，越容易发生衍射现象。

3.解释“波阵面”的概念，在建筑声学中引入“声线”有什么作用？答：声波从声源发出，在某一介质内向某一方向传播，在同一时刻，声波到达空间各点的包迹面称为“波阵面”，或“波前”。

“声线”主要是可以较方便地表示出声音的传播方向；利用作图法确定反射板位置和尺寸。

波阵面为平面的称为“平面波”，波阵面为球面的称为“球面波”。

4.什么是等响线？从等响线图说明人耳对声音的感受特性。

答：等响线是指响度相同的点所组成的频谱特征曲线，从等响线图可知：1.人耳在高声压级下，对声音频率的响应较一致；2.在低声压级下，人耳对于低于1000Hz的声音和高于4000Hz的声音较不敏感，而对1000Hz~ 4000Hz的声音感受最为敏锐；3.在同一频率下，声压级提高10dB，相对响度提高一倍。

常用的吸声材料和吸声结构一、吸声材料和吸声结构在没有进行声学处理的房间里，人们听到的声音，除了由声源直接通过空气传来的直达声之外，还有由房间的墙面、顶棚、地面以及其它设备经多次反射而来的反射声，即混响声（reverberant sound）。

由于混响声的叠加作用，往往能使声音强度提高10多分贝。

如在房间的内壁及空间装设吸声结构，则当声波投射到这些结构表面后，部分声能即被吸收，这样就能使反射声减少，总的声音强度也就降低。

这种利用吸声材料和吸声结构来降低室内噪声的降噪技术，称为吸声（sound absorption）。

1．吸声材料材料的吸声性能常用吸声系数（absorption coefficient）来表示。

声波入射到材料表面时，被材料吸收的声能与入射声能之比称为吸声系数，用α表示。

一般材料的吸声系数在0.01～1.00之间。

其值愈大，表明材料的吸声效果愈好。

材料的吸声系数大小与材料的物理性质、声波频率及声波入射角度等有关。

通常把吸声系数α＞0.2的材料，称为吸声材料（absorptive material）。

吸声材料不仅是吸声减噪必用的材料，而且也是制造隔声罩、阻性消声器或阻抗复合式消声器所不可缺少的。

多孔吸声材料的吸声效果较好，是应用最普遍的吸声材料。

它分纤维型、泡沫型和颗粒型三种类型。

纤维型多孔吸声材料有玻璃纤维、矿渣棉、毛毡、苷蔗纤维、木丝板等。

泡沫型吸声材料有聚氨基甲醋酸泡沫塑料等。

颗粒型吸声材料有膨胀珍珠岩和微孔吸声砖等。

表10-2如前所述，多孔吸声材料对于高频声有较好的吸声能力，但对低频声的吸声能力较差。

为了解决低频声的吸收问题，在实践中人们利用共振原理制成了一些吸声结构（absorptive structure）。

常用的吸声结构有薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构和微穿孔板吸声结构。

（1）薄板共振吸声结构。

把不穿孔的薄板（如金属板、胶合板、塑料板等）周边固定在框架上，背后留有一定厚度的空气层，这就构成了薄板共振吸声结构。

吸声-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125,250,500,1000,2000,4000六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。