多孔吸聲材料包括,地毯、窗簾、高密度巖棉、玻璃纖維和其它柔軟的材料。吸聲是因為聲波的振動質(zhì)點與材料表面相互作用,而產(chǎn)生的摩擦損失。聲波與材料表面的摩擦力隨頻率增大,因此,材料的吸聲也隨頻率的增大而增大。大量纖維的多孔吸聲材料具有較強的吸聲作用。
材料與墻面的距離、材料的厚度等,對吸聲有較大影響。因在堅硬的表面,如墻壁,聲波質(zhì)點振速為零,故距墻面1/4波長處質(zhì)點振速達到最大值。所以,對于某些頻率,其波長的1/4小于材料與墻面之間的距離,或當(dāng)材料直接安裝在墻面上時,其波長1/4小于材料厚度,吸聲材料將吸收更多聲能。
多孔吸聲材料的典型吸聲特性
2. 共振式吸聲結(jié)構(gòu)(低頻吸聲)
聲波作用使吸聲體產(chǎn)生振動,振動能量再轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)內(nèi)部的摩擦損耗,該結(jié)構(gòu)的吸聲材料安裝在墻面上時效果更好。由于吸聲體是靠共振吸收聲能,所以吸聲系數(shù)在低頻較高。
板式吸聲結(jié)構(gòu)典型吸聲特性曲線
典型板共振吸聲結(jié)構(gòu)
共振式吸聲結(jié)構(gòu)與多孔吸聲材料形成了互補。共振式吸聲結(jié)構(gòu)的最強吸聲頻率與板后的空氣層以及面板的有效質(zhì)量有關(guān),單位面積面板質(zhì)量直接決定有效質(zhì)量,面板越重或空氣層越厚,共振頻率越低。
頻率f =60/ [(單位面積質(zhì)量*空氣厚度)的平方根]
單位:質(zhì)量kg/m²,厚度m。當(dāng)面板變厚且剛性增大后,該公式不太適用。
3. 赫姆霍茲共振吸聲結(jié)構(gòu)
穿孔板吸聲體基于空腔上的空氣柱發(fā)生共振,使振速增大來吸收聲能的原理,空氣柱相當(dāng)于質(zhì)量。
對穿孔板而言,其有效質(zhì)量與孔深和穿孔率有關(guān)。當(dāng)孔深增加、穿孔率減小時,有效質(zhì)量增大,共振頻率降低。該結(jié)構(gòu)常用于增加中低頻的聲吸收。
4. 帶寬吸聲結(jié)構(gòu)
將多孔吸聲材料和共振式吸聲結(jié)構(gòu)的特性結(jié)合起來,可構(gòu)成帶寬吸聲結(jié)構(gòu),可以獲得寬闊平坦的吸聲頻率特性。
注:大多數(shù)吸聲材料的隔聲性能都很差,良好的隔聲需要隔聲量至少為40db,吸聲材料不能作為隔聲使用。