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吸声材料,吸声类型及原理

1. 多孔吸声材料(高频吸声)

多孔吸声材料包括,地毯、窗帘、高密度岩棉、玻璃纤维和其它柔软的材料。吸声是因为声波的振动质点与材料表面相互作用,而产生的摩擦损失。声波与材料表面的摩擦力随频率增大,因此,材料的吸声也随频率的增大而增大。大量纤维的多孔吸声材料具有较强的吸声作用。


材料与墙面的距离、材料的厚度等,对吸声有较大影响。因在坚硬的表面,如墙壁,声波质点振速为零,故距墙面1/4波长处质点振速达到最大值。所以,对于某些频率,其波长的1/4小于材料与墙面之间的距离,或当材料直接安装在墙面上时,其波长1/4小于材料厚度,吸声材料将吸收更多声能。

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多孔吸声材料的典型吸声特性

2. 共振式吸声结构(低频吸声)

声波作用使吸声体产生振动,振动能量再转换成结构内部的摩擦损耗,该结构的吸声材料安装在墙面上时效果更好。由于吸声体是靠共振吸收声能,所以吸声系数在低频较高。

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板式吸声结构典型吸声特性曲线

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典型板共振吸声结构


共振式吸声结构与多孔吸声材料形成了互补。共振式吸声结构的最强吸声频率与板后的空气层以及面板的有效质量有关,单位面积面板质量直接决定有效质量,面板越重或空气层越厚,共振频率越低。

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频率=60/ [(单位面积质量*空气厚度)的平方根]


单位:质量kg/m²,厚度m。当面板变厚且刚性增大后,该公式不太适用。

3. 赫姆霍兹共振吸声结构

穿孔板吸声体基于空腔上的空气柱发生共振,使振速增大来吸收声能的原理,空气柱相当于质量。


对穿孔板而言,其有效质量与孔深和穿孔率有关。当孔深增加、穿孔率减小时,有效质量增大,共振频率降低。该结构常用于增加中低频的声吸收。

4. 带宽吸声结构

将多孔吸声材料和共振式吸声结构的特性结合起来,可构成带宽吸声结构,可以获得宽阔平坦的吸声频率特性。

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注:大多数吸声材料的隔声性能都很差,良好的隔声需要隔声量至少为40db,吸声材料不能作为隔声使用哦!


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