声学四讲吸声材料与吸声结构精品PPT课件
6.1吸声评价方法吸声材料与吸声结构54页PPT
0.04
0.05
0.07
涂漆砖
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
0.03
混凝土块
0.36
0.44
0.31
0.29
0.39
0.25
涂漆混凝土块 0.10
0.05
0.06
0.07
0.09
0.08
混凝土
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
0.02
木料
0.15
0.11
0.10
0.07
0.06
0.07
吸声降噪效果预估
• 降噪量
• Prof. Sheng Meiping • Northwestern Polytechnical University
吸声材料与吸声结构
• Prof. Sheng Meiping • Northwestern Polytechnical University
吸声材料（一般为多孔性材料）
10
0.59 0.38 0.18 0.05 0.04 0.08
0
0.04 0.11 0.20 0.21 0.60 0.68
5
0.29 0.77 0.73 0.68 0.81 0.83
0
0.06 0.12 0.20 0.21 0.60 0.68
3
0.28 0.40 0.33 0.32 0.37 0.26
• Prof. Sheng Meiping • Northwestern Polytechnical University
容重对吸声性能的影响
• 材料的容重是指吸声材料加工成型后单位体积的重量。有 时，也用空隙率来描述。材料的容重或空隙率不同，对吸 声材料的吸声系数和频率特性有明显影响。一般情况下， 密实、容重大的材料，其低频吸声性能好，高频吸声性能 较差；相反，松软、容重小的材料，其低频吸声性能差， 而高频吸声性能较好。
《吸声材料》课件
家庭电器领域的吸声材料
汽车内部噪声对于驾驶员和乘员 的舒适性有着重要影响，吸声材 料的应用可以有效降低车内噪声。 本节将介绍汽车中各种吸声材料 的应用。
家用电器的噪声和震动会对用户 造成不适，也会影响电器的寿命 和性能。吸声材料的应用在家电 领域有着广泛的应用。本节将介 绍各类家电中吸声材料的应用。
2
吸声材料的作用原理
吸声材料的主要机理是将声波能量转化为热能或机械能，从而减少声波的反射和 传播。本节将介绍吸声材料的基本原理。
吸声材料的分类
基于材料特性的分类
吸声材料按照特性分为开孔式、纤维状、膜状、装 饰板等几种，各有适用的场合。本节将对各种吸声 材料的特点和优缺点进行介绍。
基于结构形式的分类
碳纤维材料
碳纤维吸声材料具有非常高的抗拉强度和刚度， 与有机树脂复合后可以兼顾吸声性能和机械性 能。应用于高铁、轨道交通和航空器的隔音降 噪中。
梅花状吸声材料
梅花状吸声材料由多个小单元组合而成，具有 很好的吸声性能，应用于建筑隔音、音响室、 餐厅等场合。
吸声材料的性能测试
1
吸声系数的测量方法
吸声系数是衡量吸声材料性能的重要指标，本节将介绍吸声系数的测量方法和影 响因素。
智能化吸声材料的研发
吸声材料的研发应对智能化 制造时代的挑战。本节将介 绍智能化吸声材料的研究现 状与发展前景。
结论
吸声材料作为一种性能稳定、使用广泛的材料，应用范围和市场前景都非常广阔。本PPT介绍了吸声材料的基 本概念、作用原理、分类、应用、测试和发展趋势，可以使大家对吸声材料有更加全面的认识和了解。
吸声材料的发展趋势
可持பைடு நூலகம்性的吸声材料
随着环境保护意识的增强， 可持续性的吸声材料已经成 为了发展趋势。本节将介绍 可持续性吸声材料的在未来 的应用前景。
声学第四讲吸声材料与吸声结构
声学第四讲吸声材料与吸声结构在声学中，吸声材料和吸声结构被广泛应用于消除噪音和改善声学环境。
吸声材料是一种能够吸收声波的材料，而吸声结构则是由吸声材料构成的一种结构。
本文将详细介绍吸声材料和吸声结构的原理、分类及其在实际应用中的应用情况。
一、吸声材料的原理和分类吸声材料的吸声原理是通过材料的吸声机制将声波的能量转化为其他形式的能量，从而减少声波的反射和传播。
吸声材料的吸声机制通常有以下几种：1.完全弹性反射吸声：利用材料的吸声面来实现声波的全反射，并分散或吸收声波能量。
2.摩擦吸声：通过材料的内聚力和材料表面的摩擦来消耗声波的能量。
3.多次散射吸声：利用材料内部结构的复杂性，使声波在材料中进行多次反射和散射，从而减少声波的反射。
根据吸声材料的基本原理和性质，可以将吸声材料分为以下几类：1.多孔吸声材料：多孔吸声材料是一种由孔隙空间构成的材料，其中孔隙可以是连通的或不连通的。
当声波进入多孔吸声材料时，会在孔隙中进行多次散射和漫反射，从而吸收声波能量。
常见的多孔吸声材料包括岩棉、玻璃纤维、聚酯纤维等。
2.薄膜吸声材料：薄膜吸声材料是一种表面覆盖或悬挂在墙面或天花板上的薄膜材料，其一般由一层透声性好的薄膜和一层吸声材料构成。
当声波到达薄膜吸声材料时，会在其表面上进行反射和散射，并被吸声材料吸收。
薄膜吸声材料常用于音乐厅、影院等场所的声学处理。
3.共振吸声材料：共振吸声材料是一种利用共振效应来吸收声波能量的材料。
这种材料的共振频率与声波的频率相匹配，从而达到最大的吸声效果。
共振吸声材料常用于低频声波的吸收，例如船舶、飞机等的隔音处理。
二、吸声结构的原理和应用吸声结构由吸声材料构成，并在实际应用中形成具有吸声效果的结构。
吸声结构的设计和构造直接影响着整个声学环境的吸声效果。
1.吸声板：吸声板是一种常见的吸声结构，由多孔吸声材料构成，并通常具有一定的厚度。
吸声板可以根据声学要求进行设计和排列，以达到吸收特定频率范围内的声波。
吸音材料与吸声结构ppt
飞机、火箭等航空器的舱室需要消减机械噪音和振动，吸音 材料与吸声结构在此领域中具有广泛应用。
汽车工业
汽车内部需要降低噪音水平，提高乘坐舒适度，吸音材料与 吸声结构在汽车工业中也有广泛应用。
05
吸音材料与吸声结构的最新研究进展
新型吸音材料的研发
总结词
新型吸音材料的研发在提高吸音性能、降低噪音和改善声环境方面具有重要 价值。
建筑物的隔声性能是评价其质量的重要指标之一，使用吸声结 构能够提高建筑物的隔声性能，减少噪声污染。
改善室内声学环境
通过使用吸声结构，可以改善室内声学环境，提高语音清晰度 和音乐聆听效果。
提高建筑节能性能
吸声结构可以降低室内外的噪音水平，减少能源消耗，提高建 筑节能性能。
吸音材料与吸声结构在其他领域中的应用
02
共振吸声结构的优点在于结构简单、易于制作、低频吸音效果好等。但缺点在 于高频吸音效果较差、需要配合其他材料使用等。
03
在选择吸声结构时，需要根据使用场合、使用时间、维护要求等方面综合考虑 ，选择合适的吸声结构以满足吸音需求。
04
吸音材料与吸声结构的应用场景
吸音材料在室内装修中的应用
01
背景噪音消除
吸音材料与吸声结构
xx年xx月xx日
contents
目录
• 吸音材料与吸声结构概述 • 吸音材料种类与特性 • 吸声结构的种类与特性 • 吸音材料与吸声结构的应用场景 • 吸音材料与吸声结构的最新研究进展 • 参考文献
01
吸音材料与吸声结构概述
吸音材料定义与特性
吸音材料
指能够吸收声音的物质，通常具有多孔性和纤维性。
吸音材料能够有效吸收室内环境中的背景噪音，如空调噪音、街道噪
吸声材料ppt课件
将吸声体悬挂在室内对声音进展多方位吸收；
吸声体投影面积与悬挂平面投影面积的比值约等于40%时，对声音的 吸声效率最高；
该法节省吸声资料，对工厂、企业的吸声降噪比较适用。whstlzs/
资料选用
选用吸声资料，首先应从吸声特性方面来确定符合要求的 资料，同时还要结合分量、防火、防潮、防蛀、强度、外观、 建筑内部装修等要求，综合思索进展选择
吸声机理
吸声资料按吸声机理分为
①靠从外表至内
部许多细小的敞开孔道使纤维状聚集组织的各种有机或无机纤维及其制品以及多孔构造 的开孔型泡沫塑料和膨胀珍珠岩制品。
②靠共振作用吸声的柔性资料〔如闭孔型泡沫塑料，吸收中频〕、 膜状资料〔如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频〕、板状 资料〔如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频〕和穿 孔板(各种板状资料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。以上资料复合 运用，可扩展吸声范围，提高吸声系数。用装饰吸声板贴壁或吊顶，多 孔资料和穿孔板或膜状资料组合装于墙面，甚至采用浮云式悬挂，都可 改善室内音质，控制噪声。多孔资料除吸收空气声外，还能减弱固体声 和空室气声所引起的振动。将多孔资料填入各种板状资料组成的复合构 造内，可提高隔声才干并减轻构造分量。
资料层于刚性面间的空气层当空气层厚度d=1/4λ时，吸声系数a最大； 对于低频率声音来说，λ较大，空气层厚度也要加大，在工程上添加空 气层厚度不太适宜(对于房顶可适当添加空气层的厚度)，普通5-10cm。
护面层〔多运用于多孔疏松资料〕多孔资料疏松，无法固定，不美观， 需外表覆盖护面层，如护面穿孔板，织物或网纱等；穿孔率〔P〕，即穿 孔总面积与未穿孔总面积的比值，穿孔率越大，对中高频率声音吸收效 果越好，穿孔率越小，对低频吸收效果越好。
常用的吸声材料和吸声结构
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。
吸音材料与吸声结构ppt
吸声结构的安装应准确无误，调试到最佳效果， 以确保其吸声性能达到最佳状态。
04
吸音材料与吸声结构的工程实例
某剧院吸音材料与吸声结构的选用
剧院规模和声学要求
该剧院规模较大，对音质要求较高，需要选用合适的吸音材料和吸声结构以满足音质要求 。
吸音材料的选择
根据剧院规模和声学要求，选用了一种新型的软质吸音材料，这种材料具有较好的吸音性 能和环保性能。
室外吸声
针对室外噪音污染问题，如街道、机场、车站等场所，可采用不 同的吸声结构来降低噪音水平。
工业吸声
针对工业生产场所的噪音问题，如工厂、矿山等场所，可采用不 同的吸声结构来改善作业环境。
吸声结构的构造要求
材料选择
吸声结构应选择具有良好声学性能的材料，如泡 沫铝、玻璃纤维等。
结构设计
吸声结构应合理设计其形状、尺寸和构造方式， 以提高吸声性能。
吸音材料与吸声结构的性能评估指标
吸声系数
吸声系数是表示吸声材料或吸声结构吸收声音的能力，数值越大 表示其吸声能力越强。
反射系数
反射系数是表示吸声材料或吸声结构反射声音的能力，数值越大 表示其反射能力越强。
透射系数
透射系数是表示吸声材料或吸声结构透射声音的能力，数值越大表 示其透射能力越强。
吸音材料与吸声结构的性能测试设备及原理
吸音材料的选择
根据会展中心规模和声学要求，选用了一种经济实惠的 吸音板材料，这种材料具有较好的吸音性能和耐久性。
吸声结构的选用
为了增强会展中心的音质效果，选用了一种新型的悬挂 式吸声结构，该结构具有较好的吸声性能和美观性，同 时能够有效地减少混响时间，提高语音清晰度。
05
吸音材料与吸声结构的性能测试与评估
吸声材料及吸声结构
离心玻璃棉离心玻璃棉内部纤维蓬松交错，存在大量微小的孔隙，是典型的多孔性吸声材料，具有良好的吸声特性。
离心玻璃棉可以制成墙板、天花板、空间吸声体等，可以大量吸收房间内的声能，降低混响时间，减少室内噪声。
离心玻璃棉的吸声特性不但与厚度和容重有关，也与罩面材料、结构构造等因素有关。
在建筑应用中还需同时兼顾造价、美观、防火、防潮、粉尘、耐老化等多方面问题。
离心玻璃棉属于多孔吸声材料，具有良好的吸声性能。
离心玻璃棉能够吸声的原因不是由于表面粗糙，而是因为具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。
当声波入射到离心玻璃棉上时，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。
由于空气的粘滞阻力和空气分子与孔隙壁的摩擦，声能转化为热能而损耗。
离心玻璃棉对声音中高频有较好的吸声性能。
影响离心玻璃棉吸声性能的主要因素是厚度、密度和空气流阻等。
密度是每立方米材料的重量。
空气流阻是单位厚度时材料两侧空气气压和空气流速之比。
空气流阻是影响离心玻璃棉吸声性能最重要的因素。
流阻太小，说明材料稀疏，空气振动容易穿过，吸声性能下降；流阻太大，说明材料密实，空气振动难于传入，吸声性能亦下降。
对于离心玻璃棉来讲，吸声性能存在最佳流阻。
在实际工程中，测定空气流阻比较困难，但可以通过厚度和容重粗略估计和控制。
1、随着厚度增加，中低频吸声系数显著地增加，但高频变化不大（高频吸收总是较大的）。
2、厚度不变，容重增加，中低频吸声系数亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实，流阻大于最佳流阻，吸声系数反而下降。
对于厚度超过5cm的容重为16Kg/m3的离心玻璃棉，低频125Hz约为0.2，中高频（>500Hz）的吸声系数已经接近于1了。
当厚度由5cm继续增大时，低频的吸声系数逐渐提高，当厚度大于1m以上时，低频125Hz的吸声系数也将接近于1。
当厚度不变，容重增大时，离心玻璃棉的低频吸声系数也将不断提高，当容重接近110kg/m3时吸声性能达到最大值，50mm厚、频率125Hz处接近0.6-0.7。
第3章 吸声材料与吸声结构
伊莱克斯电器公司消声室
吸声尖劈
全消声室 （6个面）
三、吸声帘幕
具有多孔吸声材料的吸声特性。幕布离墙面、窗 玻璃有一定距离，如多孔材料背后设空腔。
空腔
打褶
四、可变吸声结构
多功能厅和录音室音质设计中，为取得可变 声学环境，常用可调吸声结构，以达到改变吸声 量目的。
又称可调混响结构
可变吸声结构
多孔 吸声 材料
吸声降噪
平板空间 吸声体
吸声降噪
大穿孔率 穿孔FC板 吸声结构
大穿孔率 穿孔FC板 吸声结构吸声降噪源自阻燃织物 面吸声结构
二、分类——根据吸声机理分
1、阻性吸声材料 ——材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、羊毛棉、岩棉纤 维或多孔吸声材料。
2、吸声结构 ——材料本身不具有吸声特性，但材料制成某种结构可吸 声。如穿孔板吸声结构、薄膜、薄板吸声结构。
一、赫姆霍兹共振器
——最简单 1、构造特征——形状有点像饮料瓶
一个封闭空腔，通过一个短管与 外界相通。
剖面图
2、吸声原理 类似暖水瓶声共振，外部空间与内部腔体通过窄瓶颈连接。 ——声波入射时，共振频率处，颈部空气（象一个质量 块）和内部空气（象一个弹簧）间产生剧烈共振克服摩擦力 而消耗声能。
单个
多个并联——穿孔板
6mm厚穿孔FC板，穿孔率2% 后空50mm填50mm厚超细玻 璃棉600×1200
穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸 声板，帕特板），穿孔率15％
穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸 声板，帕特板），穿孔率1％
125Hz 0.50
0.75 0.20 0.65
250Hz 0.60
0.80 0.30 0.50
吸声系数a 500Hz 1000Hz
《吸声材料》课件
交通工具中的吸声材料应用
总结词
交通工具中，吸声材料主要用于降低机 械噪音和外部噪音，提高乘坐舒适度。
VS
详细描述
在交通工具中，如汽车、火车和飞机等， 吸声材料被用于发动机舱、车厢内壁和底 部等部位，吸收和降低机械运转和外部环 境产生的噪音，提高乘坐舒适度。常见的 交通工具吸声材料包括隔音泡沫、隔音板 等。
详细描述
多孔性吸声材料的特点是具有大量的微小孔洞，这些孔洞能够吸收声波能量并 将其转化为热能，从而达到降低噪音的效果。常见的多孔性吸声材料包括矿棉 、玻璃棉、泡沫塑料等。
共振吸声材料
总结词
共振吸声材料是一种利用共振原理吸收特定频率声波的材料，具有较窄的吸声频 带。
详细描述
共振吸声材料的结构特点是具有一个或多个共振腔体，这些腔体能够吸收特定频 率的声波，从而达到消音效果。常见的共振吸声材料包括各种金属板、水泥板等 。
吸声材料在建筑行业的应用主要体现在建筑隔音方面，通 过采用吸声材料可以有效降低建筑物的噪音传播，提高居 住和工作环境的质量。同时，吸声材料还可以应用于室内 音质方面，通过调节室内声学环境，提高室内声音的质量 和效果。未来，随着人们对居住和工作环境的品质要求不 断提高，吸声材料在建筑行业的应用前景也将更加广阔。
柔性吸声材料
总结词
柔性吸声材料是一种通过粘弹性吸收 声波的材料，具有较好的隔音性能。
详细描述
柔性吸声材料的特点是具有较好的粘 弹性和隔音性能，能够吸收和阻隔各 种频率的声波。常见的柔性吸声材料 包括橡胶、软木、毛毡等。
04 吸声材料的发展趋势与未来展望
CHAPTER
新型吸声材料的研发
总结词
随着科技的不断发展，新型吸声材料的研发也在不断推进， 这些新材料在性能和效果上都有着显著的提升。
声学四讲吸声材料与吸声结构PPT课件
吸声量：对于平面物体A= S, 单位是平米（或塞宾） 对于单个物体，表面积难于确定，直接用吸
声量
4.1.2吸声材料分类
纤维状
多孔吸声材料可粒状
泡沫状
吸声材料和结构的分类共振吸声结构穿簿孔板板共共振振吸吸声声结结构构
簿膜共振吸声结构
结构因子：反映多孔材料内部纤维或颗粒 排列的情况，是衡量材料微孔或狭缝分布
情况的物理量。
厚度: 随着厚度增加， 中低频吸声系 数显著地增加， 但高频变化不 大（多孔吸声 材料对高频总 有较大的吸 收）。
容重:
厚度不变，容 重增加，中低 频吸声系数亦 增加；但当容 重增加到一定 程度时，材料 变得密实，流 阻大于最佳流 阻，吸声系数 反而下降。
空气流阻：单位厚度时，材料两边空气
气压和空气流速之比。
空气流阻
两侧静压差 流速
存在一最佳值
空气 流阻是影响多孔吸声材料最重 要的因素。流阻太小，说明材料稀疏，空 气振动容易穿过，吸声性能下降；流阻太 大，说明材料密实，空气振动难于传入， 吸声性能亦下降。因此，多孔材料存在最 佳流阻。
在实际工程中，测定空气流阻比 较困难，但可以通过厚度和容重粗略估计 和控制（对于玻璃棉，较理想的吸声容重 是12-48Kg/m3,特殊情况使用100Kg/m3或 更高）
吸声系数定义：=(E总-E反）/ E总，即声波接触吸声介面后 失去能量占总能量的比例。吸声系数永远小于1。
同一吸声材料，声音频率不同时，吸声系数不同。一般常用 100Hz-5000Hz的18个1/3倍频带的吸声系数表示。
有时使用平均吸声系数或降噪系数粗略衡量材料的吸声能力。 平均吸声系数：100Hz-5000Hz的1/3倍频带吸声系数的平均值 降噪系数（NRC)：125Hz/250Hz/500Hz/1000Hz吸声系数的平均
建筑吸声材料与吸声结构(共57张PPT)
12
13
14
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第3节、共振吸声结构
一、 亥母霍兹共振器
吸声特点：
存在共振峰，共振峰处吸声量最 大，吸声频带窄。
吸声特点
f
f0
质量——弹簧系统
16
爱乐音乐厅亥姆霍兹共振器
17
18
19
20
吸声原理： 当外界入射声波频率f和系统固有频率f0相
等时，孔径 中的空气柱就由于共振而产生
2、吸声特点：
存在共振峰，当声波频率与板的振动频率相
吻合时发生共振，消耗声能最多；共振峰在 低频范围，对低频有较好的吸 声特性。
例：胶合板（10mm）、硬质纤维板、石膏板、
金属板等。
28
薄膜吸声结构——上例中薄板用不透气软
质膜状材料替代，对低
频也有较好的吸 声特
性。
29
第5节 其它吸声结构
一、织物帘幕吸声——是多孔材料中的特例
性。 帘幕的材质、 等时，孔径 中的空气柱就由于共振而产生
1、构造： 悬挂的纺织品与墙间保持一定距离 ② 软隔断，减小体积。
（3）、材料的耐久性好。 外饰面必须选用透气性好的材料。
一中般高吸 频收，中背2后、频留，大特与空多腔孔性还材能料：吸结收合低使频中用。吸高收 频吸声，且有吸声峰值频率
② 吸声频率特性； 可获得好的吸声效果。
毛、软木）
（２）、颗粒状（泡沫混凝土）
（３）、泡沫状（泡沫塑料）
２、共振吸声材料：
（1）、单腔共振吸声；
（2）、穿孔板； （3）、薄膜共振；
3
（4）、薄板共振；
（5）、窄缝共振结构
一、织物帘幕吸声——是多孔材料中的特例
3、特殊吸声结构： 纤维板
声学第四讲 吸声材料与吸声结构共50页
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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吸声材料 较大 由 r 1分类反射材料 r较大
透声材料 较大
事实上隔声材料中包含 了反射材料及吸声材料
按用途分隔吸声声材材料料
较大 较小
吸声系数：
E 1 r
E0Βιβλιοθήκη 从反射界面定义:1 r E E
E0
4.1.1 吸声系数与吸声量定义
吸声系数定义：=(E总-E反）/ E总，即声波接触吸声介面后失 去能量占总能量的比例。吸声系数永远小于1。
当L>20cm时
fc
c
2
p (t 0.8d )L pL2 / 3
狭缝吸音砖内放如入吸声 材料增大吸声效果
右图为美国某音乐教室。
下图为狭缝吸音砖放入玻 璃棉的情况。
4.3.2薄膜、薄板共振吸声结构，如玻璃、 薄金属板、架空木地板、空木墙裙等。
A构造特性
B吸声机理:
系统出现共振时,摩擦或内应力消耗最
大,从而将声能转换为热能.
C吸声特性
薄膜共振频率
fc
600 mL
m为薄膜面密度(kg / m2 ), L为空气层厚度(cm)。
吸收中频声，200 ~ 1000HZ， 0.3 ~ 0.4
薄板共振频率
fc
1
2
1 (1.4 107 K ) mL
K为刚度因数(kg / m2 S2 )。
吸收低频声，80 ~ 300HZ， 0.2 ~ 0.5
空气 流阻是影响多孔吸声材料最重要的 因素。流阻太小，说明材料稀疏，空气振 动容易穿过，吸声性能下降；流阻太大， 说明材料密实，空气振动难于传入，吸声 性能亦下降。因此，多孔材料存在最佳流 阻。
在实际工程中，测定空气流阻比较困 难，但可以通过厚度和容重粗略估计和控 制（对于玻璃棉，较理想的吸声容重是1248Kg/m3,特殊情况使用100Kg/m3或更高）
A构造特性 B吸声机理:当薄壁与空径比声波小 很多时,孔径处空气变形很小,起质量 块作用.类似于活塞,空腔中空气起弹 簧作用. C吸声特性:在共振频率处有最大吸 声系数.
共振吸声效果和吸声腔内加入吸声材料 （玻璃棉）后的吸声效果
穿孔板共振吸声频率的计算
当L<20cm时
fc
c
2
p (t 0.8d )L
4.2.1 多孔材料的吸声机理
A 构造特征： 多孔吸声材料，如玻璃棉、岩棉、泡沫 塑料、毛毡等具有良好的吸声性能，不 是因为表面粗糙，而是因为多孔材料从 表到里具有大量均匀、互相连通的微孔， 且表面微孔向外敞开、具有适当的通气 性.
错误认识一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥 等，具有良好的吸声性能。
错误认识二：内部存在大量孔洞的材料，如 聚苯、聚乙烯、闭孔聚氨脂等，具有良好的 吸声性能。
B 吸声机理：
Ⅰ当声波入射到多孔材料上，声波能顺着孔隙 进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。 由于空气的粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩 擦，使声能转化为摩擦热能而吸声。Ⅱ空气振 动是不断压缩和膨胀的过程，与多孔骨架发生 热交换也减少声能。 C多孔材料吸声的必要条件是 ： 材料有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙深 入材料内部。
同一吸声材料，声音频率不同时，吸声系数不同。一般常用 100Hz-5000Hz的18个1/3倍频带的吸声系数表示。
有时使用平均吸声系数或降噪系数粗略衡量材料的吸声能力。 平均吸声系数：100Hz-5000Hz的1/3倍频带吸声系数的平均值 降噪系数（NRC)：125Hz/250Hz/500Hz/1000Hz吸声系数的平均
4.2.2 影响材料吸声吸的因素
• 1密度: ：每立
方米材料的重 量kg/m3。 • 密度太大→密 实; 太小→透气性太 好; 存在一最佳值.
孔隙率：材料中孔隙体积和材料总体积
之比。
孔隙率
空气体积 总体积
100%
空气流阻：单位厚度时，材料两边空气
气压和空气流速之比。
空气流阻
两侧静压差 流速
存在一最佳值
4.4 其他吸声结构
4.4.1、空间吸声体 4.4.2、尖劈—强吸声结构（声阻逐渐加大）
4.4.3空气吸收
安装条件:
多孔吸声材料的吸声性能还与安装条件有着密切的关 系。当多孔吸声材料背后有空腔时，与该空气层用同 样的材料填满的效果类似。尤其是中低频吸声性能比 材料实贴在硬底面上会有较大提高，吸声系数将随空 气层的厚度增加而增加，但增加到一定值后效果就不 明显了。
饰面状况:
多孔吸声材料表面附加有一定透声 作用的饰面，如小于0.5mm的塑料薄膜、 金属网、窗纱、防火布、玻璃丝布等， 基本可以保持原来材料的吸声特性。 使用穿孔面材时，穿孔率须大于20%， 若材料的透气性差时，如塑料薄膜， 高频吸声特性可能下降。
值（尾数四舍五入整理成.5或.0）
吸声量：对于平面物体A= S, 单位是平米（或塞宾） 对于单个物体，表面积难于确定，直接用吸声量
4.1.2吸声材料分类
纤维状
多孔吸声材料可粒状
泡沫状
吸声材料和结构的分类共振吸声结构穿簿孔板板共共振振吸吸声声结结构构
簿膜共振吸声结构
特殊吸声结构 : 吸声央劈
4.2 多孔吸声材料
结构因子：反映多孔材料内部纤维或颗粒 排列的情况，是衡量材料微孔或狭缝分布
情况的物理量。
厚度: 随着厚度增加， 中低频吸声系 数显著地增加， 但高频变化不 大（多孔吸声 材料对高频总 有较大的吸 收）。
容重:
厚度不变，容 重增加，中低 频吸声系数亦 增加；但当容 重增加到一定 程度时，材料 变得密实，流 阻大于最佳流 阻，吸声系数 反而下降。
含湿量:
重湿度 （含湿量） 增加、吸 声性能下 降（先降 低高频， 再到低频）
4.2.3 多孔材料的吸声特性
吸声特点： 总趋势是随 频率的增加 而增加，伴 有起伏，且 起伏随增加 而变化平缓， 一般吸收中 高频，加空 气层后也吸 收低频。
4.3 共振吸声结构
4.3.1空腔共振吸收，如穿孔石膏板、狭缝 吸音砖等。
第四讲、吸声材料与吸声结构
4.1吸声材料作用和分类
吸声材料和吸声结构，广泛地应用于音质设计和噪声 控制中。
吸声材料：材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、岩棉 等纤维或多孔材料。
吸声结构：材料本身可以不具有吸声特性，但材料制 成某种结构而产生吸声。如穿孔石膏板吊顶。
在建筑声环境的设计中，需要综合考虑材料的使用， 包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加工 等多方面。