隔音是不透氣的固體材料,對于空氣中傳播的聲波都有隔聲效果,隔聲效果的好壞最根本的壹點是取決于材料單位面積的質量。 隔層材料在物理上有壹定彈性,當聲波入射時便激發振動在隔層內傳播。當聲波不是垂直入射,而是與隔層呈壹角度 θ 入射時,聲波波前依次到達隔層表面,而先到隔層的聲波激發隔層內彎曲振動波沿隔層橫向傳播,若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達隔層表面的行進速度壹致時,聲波便加強彎曲波的振動,這壹現象稱吻合效應。 這時彎曲波振動的輻度特別大,並向另壹面空氣中輻射聲波的能量也特別大,從而降低隔聲效果。
根據質量定律,頻率降低壹半,傳遞損失要降6dB;而要提高隔聲效果時,質量增加壹倍,傳遞損失增加6dB。在這壹定律支配下,若要顯著地提高隔聲能力,單靠增加隔層的質量,例如增加牆的厚度,顯然不能行之有效,有時甚至是不可能的,如航空器上的隔聲結構。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔聲結構。
雙層隔聲結構模型,單位面積質量分別爲m1、m2,中間空氣層厚度爲L。雙層結構的傳遞損失可以進行理論計算,結果比較複雜,在不同頻率範圍可以得到不同的簡化表示,這裏只作定性介紹。 一般雙層隔聲結構的兩層,不用相同厚度的同壹種材料,以避免這兩層出現相同的吻合頻率。 在設計和施工中要特別注意,兩層之間不能有剛性連接。破壞了固體 —— 空氣 —— 固體的雙層結構,把兩層固體隔層由剛性構件相連,使兩個隔層的振動連在壹起,隔聲量便大爲降低。 尤其是雙層輕結構隔聲,相互之間必須相互支撐或連接時,壹定要用彈性構件支撐或懸吊,同時注意需要分割的兩個空間之間,不能有縫或孔相通。 “ 漏氣 ” 就要漏聲,這是隔聲的實際問題。
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