薄膜共振吸声结构和薄板共振吸声结构

皮革、人造革、塑料薄膜等材料具有不透气、柔软、受张拉时有弹性等特性。这些薄膜材料可与其背后封闭的空气层形成共振系统。共振频率与膜的单位的面积质量、膜后空气层厚度和膜的张德大小有关。在工程实际中，很难控制膜的张力，而张力会随时间而松弛。

对于不受张力或张力很小的膜，其共振频率可按下式计算：

(12-8)

式中M0---膜的单位面积质量，kg/㎡；

L---膜与刚性壁之间空气层的厚度，cm。

薄膜吸声结构的共振频率通常在200-1000Hz范围，最大吸声系数约为0.3-0.4，一般把它作为中频范围的吸声材料。

当薄膜作为多空材料的面层时，结构的吸声特性取决于膜和多空材料的种类以及安装方法。一般来说，在整个频率范围内的吸声系数比没有多空材料只用薄膜时普遍提高。

把胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板、金属板等板材周边固定在框架上，连通板后的封闭空气层，也构成振动系统。这种结构的共振频率f0可用下式计算：

(12-9)

式中p0—空气密度，kg/m³；

c—空气中声速，m/s；

M0—板的单位面积质量，kg/㎡；

L—板与刚性壁之间空气层厚度，m；

K—结构的刚性因素，kg/（㎡*S2）。

K与板的弹性、骨架结构、安装情况有关。对于矩形简支薄板（变长为a和b，厚度为h）。

(12-10)

E为板材料的动态弹性膜量（N/㎡），Ó为泊松比。对于一般板材在一般构造条件下，K=（1~3）*106kg/（㎡*S2）。当板的刚度因素K和空气层L都比较小时，则根号内第二项比第一项小得多，可以略去，结果节和式（12-8）相同了。但是当L值较大，超过100cm，根号内第一项将比第二项小得多，共振频率就几乎与空气层厚度无关了。

空间吸声体可以根据使用场合的具体条件，把吸声特性的要求与外观艺术处理结合起来考虑，设计成各种形状（如平板型、锥形、球形或不规则形状，可收到良好的声学效果和建筑效果。

建筑中薄板结构共振频率多在80-300Hz之间，其吸声系数约在0.2-0.5，因而可以作为低频吸声结构。如果在板内侧填充多空材料或涂刷阻尼材料，可增加板振动的阻尼损耗，提高吸声效果。

大面积的抹灰吊顶天花、架空木地板、玻璃窗、薄金属板灯罩等也相当于薄板共振吸声结构，对低频有较大的吸收。