音响论坛

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 1359|回复: 2

空间吸声

[复制链接]

5

主题

5

帖子

19

积分

新手上路

Rank: 1

积分
19
发表于 2020-7-10 11:03:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 AA吸音隔音 于 2020-7-10 11:11 编辑


1
1.吸聲與隔聲的基本概念   
      首先要明確吸聲與隔聲是完全不同的兩個聲學概念。吸聲是指聲波傳播到某壹邊界面時,壹部分聲能被邊界面反射(或散射),壹部分聲能被邊界面吸收(這裏不考慮在媒質中傳播時被媒質的吸收),這包括聲波在邊界材料內轉化爲熱能被消耗掉或是轉化爲振動能沿邊界構造傳遞轉移,或是直接透射到邊界另壹面空間。
對于入射聲波來說,除了反射到原來空間的反射(散射)聲能外,其余能量都被看作被邊界面吸收。
在一定面積上被吸收的聲能與入射聲能之比稱爲該邊界面的吸聲系數。例如室內聲波從開著的窗戶傳到室外,則開窗面積可近似地認爲百分之百地 “ 吸收 ” 了室內傳來的聲波,吸聲系數爲1。當然,我們所要考慮的吸聲材料,主要不是靠開口面積的吸聲,而要靠材料本身的聲學特性來吸收聲波。

對于兩個空間中間的界面隔層來說,當聲波從壹室入射到界面上時,聲波激發隔層的振動,以振動向另壹面空間輻射聲波,此爲透射聲波。通過壹定面積的透射聲波能量與入射聲波能量之比稱透射系數。
對于開啓的窗戶,透射系數可近似爲1(吸聲系數也爲1),其隔聲效果爲0,即隔聲量爲0dB。對于又重又厚的磚牆或厚鋼板,單位面積質量大,聲波入射時只能激發起此隔層的微小振動,使對另壹空間輻射的聲波能量(透射聲能)很小,所以隔聲量大,隔聲效果好。但對于原來空間而言,絕大部分能量被反射,所以吸聲系數很小。
對于單一材料(不是專門設計的複合材料)來說,吸聲能力與隔聲效果往往是不能兼顧的。如上述磚牆或鋼板可以作爲好的隔聲材料,但吸聲效果極差;
反過來,如果拿吸聲性能好的材料(如玻璃棉)做隔聲材料,即使聲波透過該材料時聲能被吸收99%(這是很難達到的),只有1%的聲能傳播到另壹空間,則此材料的隔聲量也只有20dB,並非好的隔聲材料。有人把吸聲材料誤稱爲 “ 隔音材料 ” 是不對的。如果有人介紹某種單壹材料吸聲好隔聲也好,那他不是不懂就是在騙人了。
2
吸聲材料   
吸聲材料是指吸聲系數比較大的建築裝修材料。如果材料內部有很多互相連通的細微空隙,由空隙形成的空氣通道,可模擬爲由固體框架間形成許多細管或毛細管組成的管道構造。
當聲波傳入時,因細管中靠近管壁與管中間的聲波振動速度不同,由媒質間速度差引起的內摩擦,使聲波振動能量轉化爲熱能而被吸收。好的吸聲材料多爲纖維性材料,稱多孔性吸聲材料,如玻璃棉、岩棉、礦碴棉、棉麻和人造纖維棉、特制的金屬纖維棉等等,也包括空隙連通的泡沫塑料之類。
吸聲性能與材料的纖維空隙結構有關,如纖維的粗細(微米至幾十微米間爲好)和材料密度、材料內空氣容積與材料體積之比(稱空隙率,玻璃棉的空隙率在90%以上)、材料內空隙的形狀結構等。從使用的角度,可以不管吸聲的機理,只要查閱材料吸聲系數的實驗結果即可。當然在選用時還要注意材料的防潮、防火以及可裝飾性等其他要求。

多孔性吸聲材料有壹個基本吸聲特性,即低頻吸聲差,高頻吸聲好。頻率高到壹定值附近,見圖1中f0,吸聲系數 α 達到最大值,頻率繼續增大時,吸聲系數在高端有些波動。這個f0的位置,大體上是f0對應的波長爲材料厚度t的4倍。
當材料厚度增加時,可以改善低頻的吸聲特性。相同頻率時t2的吸聲系數大于t1的吸聲系數。如果t2=2t1,則相同吸聲系數對應的頻率大約爲f2=f1,即厚度增加壹倍,低頻吸聲系數的頻率特性向低頻移壹個倍頻程。但並非可以壹直增加厚度來提高低頻吸聲系數的,因爲聲波在材料的空隙中傳播時有阻尼,使增加厚度來改善低頻吸聲受到限制。
不同材料有不同的有效厚度。像玻璃棉壹類好的吸聲材料,壹般用5cm左右的厚度,很少用到10cm以上。而像纖維板壹類較微密的材料,其材料纖維間空隙非常小,聲波傳播的阻尼非常大,不僅吸聲系數小,而且有效厚度也非常小。
一般平板狀吸聲材料的低頻吸聲性能差是普遍規律。壹種改進的方法是將整塊的吸聲材料切割成尖劈形狀,見圖2,當聲波傳播到尖劈狀材料時,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,達到材料的基部,從而可改善低頻吸聲性能。
吸聲頻率特性仍與圖1相似,最大吸聲系數的頻率f0對應的波長大約爲尖劈吸聲結構長度t的4倍。例如要使100Hz以上頻率都有很高的吸聲系數,吸聲尖劈的長度約爲87cm左右。當然這樣的吸聲結構壹般不宜用于室內裝修,主要用于聲學實驗室或特殊的噪聲控制工程。

3
共振吸聲結構
利用不同的共振吸聲機理,設計各種類型的共振吸聲結構,使吸收峰值選擇在所需頻率位置,滿足不同頻率吸聲量的要求,特別是解決低頻吸聲量不足的問題。
主要利用一下幾種專業結構衣達到吸聲效果:薄層多孔性吸聲材料的共振吸聲,薄膜共振吸聲,薄板共振吸聲,穿孔板共振吸聲結構。

[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_20200710105427.j ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054271. ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054272. ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054273. ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054274. ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054275. ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054276. ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054277. ...[/url] [url=][/url]
[url=]删除[/url]

[url=]微信图片_202007101054278. ...[/url] [url=][/url]

微信图片_202007101054279.jpg
微信图片_20200710105427.jpg
微信图片_202007101054271.jpg
微信图片_202007101054272.jpg
微信图片_202007101054273.jpg
微信图片_202007101054274.jpg
微信图片_202007101054275.jpg
微信图片_202007101054276.jpg
微信图片_202007101054277.jpg
微信图片_202007101054278.jpg
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Archiver|手机版|音响贵族网 ( 粤ICP备17116076号

GMT+8, 2024-3-29 10:34

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表