吸声隔声材料讲课教案

（4）穿孔板组合共振吸声结构
穿孔板组合共振吸声结构具有适合中频的 吸声特性。这种吸声结构与单独的共振吸 声器相似，可看作是多个单独共振吸声器 并联而成。穿孔板厚度、穿孔率、孔径、 孔距、背后空气层厚度以及是否填充多孔 吸声材料等，都直接影响吸声结构的吸声 性能。这种吸声结构由穿孔的胶合板、硬 质纤维板、石膏板、石棉水泥板、铝合板、 薄钢板等，固定在龙骨上，并在背后设置 空气层而构成，这种吸声材料在建筑中使 用比较普遍。
（2）薄板振动吸声结构 薄板振动吸声结构的特点是具有低频吸声特性，
同时还有助于声波的扩散。建筑中常用胶合板、 薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板或金 属板等，把它们固定在墙或顶棚的龙骨上，并在 背后留有空气层，即成薄板振动吸声结构。 薄板振动结构是在声波作用下发生振动，薄板振 动时由于板内部和龙骨之间出现摩擦损耗，使声 能转变为机械振动，而起吸声作用。由于低频声 波比高频声波容易 激起薄板振动，所以薄板振动 吸声结构具有低频声波吸声特性。土木工程中常 用的薄板振动吸声结构的共振频率约在80～ 300Hz之间，在此共振频率附近的吸声系数最大， 约为0.2～0.5，而在其他共振频率附近的吸声系 数就较低。
a)要使吸声材料充分发挥作用，应将其安装在最 容易接触声波和反射次数最多的表面上，而不应
把它集中在天花板或某一面的墙壁上，并应比较 均匀地分布在室内各表面上。
b)吸声材料强度一般较低，应设置在护壁线以上， 以免碰撞破损。
c)多孔吸声材料往往易于吸湿，安装时应考虑到 湿胀干缩的影响。
d)选用的吸声材料应不易虫蛀、腐朽，且不易燃 烧。
（吸声 材料的两个或两个以上的表面接触，增加 了有效的吸声面积，产生边缘效应，加上 声波的衍射作用，大大提高吸声效果。实 际应用时，可根据不通的使用部位和要求， 设计成各种形式的悬挂空间吸声结构。空 间吸声体有平板形、球形、椭圆形和棱锥 形等多种形式。
吸声材料的吸声性能以吸声系数表示。当 声波遇到材料表面时，一部分被反射，另 一部分穿透材料，其余的声能转化为热能 而被吸收。被材料吸收的声能E（包括部分 穿透材料的声能在内）与原先传递给材料 的全部声能E0之比，是评定材料吸声性能 好坏的主要指标，称为吸声系数 ，用公式 表示如下：
假如入射声能的60%被吸收，40%被反射， 则该材料的的吸声系数 就等于0.6。当入 射声能100%被吸收而无反射时，吸声系 数等于1。当门窗开启时，吸声系数相当于 1。一般材料的吸声系数在0～1之间 。
多孔性吸声材料是比较常用的一种吸声材料，它 具有良好的中高频吸声性能。多孔性吸声材料具 有大量的内外连通微孔，通气性良好。当声波入 射到材料表面时，声波很快地顺着微孔进入材料 内部，引起孔隙内的空气振动，由于摩擦，空气 粘滞阻力和材料内部的热传导作用，使相当一部 分声能转化为热能而被吸收。
材料吸声性能与材料的表观密度和内部构造有关。 在建筑装修中，吸声材料的厚度、材料背后空气 层以及材料孔隙特征等，对吸声性能均有较大影 响。
（3）共振吸声结构
共振吸声结构具有密闭的空腔和较小的 开口孔隙，很像个瓶子。当瓶腔内空气收 到外力激荡，会按一定的频率振动，就是 共振吸声器。每个独立的共振吸声器都有 一个共振频率，在其共振频率附近，由于 颈部空气分子在声波的作用下象活塞一样 进行往复运动，因摩擦而消耗声能。若在 腔口蒙一层细布或疏松的棉絮，可以加宽 共振频率范围和提高吸声量。为了获得较 宽频率带的吸声性能，常采用组合共振吸 声结构或穿孔板组合共振吸声结构。
9.3吸声隔声材料
9.3.1吸声材料
吸声材料是一种能在较大程度上吸收由空 气传递的声波能量的建筑材料。
为了改善声波在室内传播的质量，保持良 好的音响效果和减少噪音的危害，在音乐 厅、影剧院、大会堂、播音室及噪音大的 工厂车间等室内的墙面、地面、顶棚等部 位，应选用适当的吸声材料。
1.吸声材料的性能要求
材料的吸声性能除了与材料本身性质、厚度及材 料表面状况（有无空气层及空气层的厚度）有关 外，还与声波的入射角及频率有关。因此，吸声 系数用声音从各个方向入射的平均值表示，并应 指出是对哪一频率的吸收。一般而言，材料内部 开放连通的气孔越多，吸声性能越好。同一材料， 对于高、中、低不同频率的吸声系数不同。为了 全面反映材料的吸声性能，规定取125Hz、 250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、 4000Hz等6个频率的吸声系数来表示材料的吸声 特性。例如，材料对某一频率的吸声系数为a ， 材料的面积为A，则其吸声总量等于aA（吸声单 位）。任何材料对声音都能吸收，只是吸收程度 有很大的不同。通常对上述6个频率的平均吸声系 数大于0.2的材料，认为是吸声材料。
e)应尽可能选用吸声系数较高的材料，以便节约 材料用量，降低成本。
f)安装吸声材料时应注意勿使材料的表面细孔被 油漆的漆膜堵塞而降低其吸声效果。
虽然有些吸声材料的名称与绝热材料相同，都属 多孔性材料，但在材料的孔隙特征上有着完全不 同的要求。绝热材料要求具有封闭的互不连通的 气孔，这种气孔愈多其绝热性能愈好；而吸声材 料则要求具有开放的互相连通的气孔，这种气孔 愈多其吸声性能愈好。至于如何使名称相同的材 料具有不同的孔隙特征，这主要取决于原料组分 中的某些差别和生产工艺中的热工制度、加压大 小等。例如泡沫玻璃采用焦炭、磷化硅、石墨为 发泡剂时，就能制得封闭的互不连通的气孔。又 如泡沫塑料在生产过程中采取不同的加热、加压 制度，可获得孔隙特征不同的制品。
（7）帘幕吸声结构
帘幕吸声结构是用具有通气性能的纺织品，安装 在离开墙面或窗洞一段距离处，背后设置空气层。 这种吸声体对中、高频都有一定的吸声效果。帘 幕的吸声效果还与所用材料种类有关。帘幕吸声 体安装拆卸方便，兼具装饰作用，应用价值高。
3.吸声材料的选用及安装注意事项
在室内采用吸声材料可以抑止噪声，保持良好的 音质（声音清晰且不失真），故在教室、礼堂和 剧院等室内应当采用吸声材料。吸声材料的选用 和安装必须注意以下各点：
（5）柔性吸声结构
具有密闭气孔和一定弹性的材料，如聚氯 乙稀泡沫塑料，表面仍为多孔材料，但因 其有密闭气孔，声波引起的空气振动不是 直接传递至材料内部，只能相应的产生振 动，在振动过程中由于克服材料内部的摩 擦而消耗声能，引起声波衰减。这种材料 的吸声特性是在一定的频率范围内出现一 个或多个吸收频率。