吸声原理及吸声量

声学环境的问题，我们可以用声学材料来解决，下面欧朗声学就从专业的角度和大家来谈谈声学和声学材料：

一、吸声原理

吸声或声吸收：声波通过介质或入射到介质分界面上时声能的减少过程。

当介质为空气，声波在空气中传播时，由于空气质点振动所产生的摩擦作用，声能转化为热能的损耗所引起的声波随传播距离增加而逐渐衰减的现象，称为空气吸收。

当介质分界面为材料表面时，部分声能被吸收，可称为材料吸声。比如：吸音墙、隔音墙材料的吸声是由于黏滞性、热传导性和分子吸收而转变为热能。

首先是黏滞性和内摩擦的作用，由于声波传播时，质点振动速度各处不同，存在着速度梯度，使相邻质点间产生相互作用的黏滞力或内摩擦力，对质点运动起阻碍作用，从而使声能不断转化为热能。

其次是热传导效应，由于声波传播时介质质点疏密程度各处不同，因此介质温度也各处不同，存在温度梯度，从而相邻质点间产生了热量传递，使声能不断转化为热能。按吸声机理的不同：吸声体可分为多孔性吸声材料和共振吸声结构。其中多孔性材料在工程中应用最广泛。

多孔材料包括纤维类、泡沫类和颗粒类。

以纤维类材料为例，最常见的有离心玻璃棉、矿渣棉、化纤棉、木丝板等；

泡沫类材料以泡沫塑料、海棉乳胶、泡沫橡胶等居多；

颗粒类材料则以膨胀珍珠岩、多孔陶土砖、蛭石混凝土等居多。

共振吸声结构可以分为薄板共振吸声结构，薄板穿孔共振吸声结构等。

从材料和共振结构的吸声性能来讲，多孔材料以吸收中高频噪声声能为主，共振吸声结构对低频有吸声峰值。利用隔音墙材料、吸声材料吸收声能，降低室内噪声，是噪声控制工程中的措施之一。人们在室内所接收到的噪声，包括声源直接通过空气传来的直达声以及室内各壁面反射回来的混响声。在车间里听到的机器噪声，远比安装在室外的机器噪声高，主要是由于车间内存在混响声。许多工程实践证明，一般车间采取吸声降噪措施，可取得5~8dB的降噪量，如果车间原来吸性能很差，吸音板贴图布置合理，甚至可降低噪声8~12dB。

二、吸声量

吸声系数可衡量材料吸声性能的大小，

－被吸收的声能；

－透射声能；

－入射声能；

－反射声能。

吸声系数越大，材料的吸声效果越好。吸声系数的大小与声波入射角度有关，因此在吸声系数的测量中有垂直入射吸声系数、无规律入射吸声系数或斜入射吸声系数的区别。

另外，所有材料的吸声系数在不同的频率是不同的，为了完整表征材料的吸声性能，常常给出不同频率的吸声系数。对材料的吸声性能，较为简单的单值评价处理方法是采用各频率吸声系数的平均值，如平均吸声系数、降噪系数等，但单值评价处理方法不能对不同材料的吸声频率特性进行比较。

1.无规律入射吸声系数

当声波从各个方向以相同的概率无规律入射时测定的吸声系数为无规律入射吸声系数，在混响室内进行测量，其测量条件较接近于材料的实际使用条件，故常作为工程设计的依据。

2.垂直入射吸声系数

当声波是以材料表面法线方向垂直入射时，测定的吸声系数为垂直入射吸声系数，通常在驻波管中进行测量，用于材料吸声性能的研究分析、比较和产品的质量控制。其数值通常低于无规律入射吸声系数。

3.平均吸声系数

材料平均吸声系数是不同频率吸声系数的算术平均值。

4.降噪系数

降噪系数是250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz测出的吸声系数的算术平均值。