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吸音板的科学设计原理及应用范围作用?

发布时间:2017-7-27 9:48:12

吸音板是声波撞击到材料表面后能量损失的现象,吸音板可以降低室内声压级。吸音板描述吸声的指标是吸声系数 a ,代表被吸收的声能与入射声能的比值。理论上,如果某种材料完全反射声音,那么它的 a=0 ;如果某种材料将入射声能全部吸收,那么它的 a=1 。事实上,所有材料的 a 介于 0 和 1 之间,也就是不可能全部反射,也不可能全部吸收。 不同频率上会有不同的吸声系数。
人们使用吸声系数频率特性曲线描述材料在不同频率上的吸声性能。按照 ISO 标准和国家标准,吸声测试报告中吸声系数的频率范围是 100-5KHz 。将 100-5KHz 的吸声系数取平均得到的数值是平均吸声系数,平均吸声系数反映了材料总体的吸声性能。在工程中常使用降噪系数 NRC 粗略地评价在语言频率范围内的吸声性能,这一数值是材料在 250 、 500 、 1K 、 2K 四个频率的吸声系数的算术平均值,四舍五入取整到 0.05 。一般认为 NRC 小于 0.2 的材料是反射材料, NRC 大于 0.4 的材料才被认为是吸声材料。当需要吸收大量声能降低室内混响及噪声时,常常推荐使用高吸声系数的材料。离心玻璃棉属于高 NRC 吸声材料, 5cm 厚的 24kg/m 3的离心玻璃棉的 NRC 可达到 0.90 。

 多孔吸声材料,如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等,吸声机理是材料内部有大量微小的孔隙,声波沿着这些孔隙可以深入材料内部,与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是随着频率的增高吸声系数逐渐增大,这意味着低频吸收没有高频吸收好。与墙面或天花存在空气层的穿孔板,即使材料本身吸声性能很差,这种结构也具有吸声性能,如穿孔的石膏板、木板、金属板、甚至是狭缝砖等,它的吸声机理是亥姆霍兹共振,类似于暖水瓶,外部空间与内部空间通过窄的瓶颈连接,声波入射时,在共振频率上与颈部的空气及内部空间之间产生剧烈的共振作用而损失声能。亥姆霍兹共振吸收的特点是只有在某些频率上具有较大的吸声系数。薄膜或薄板与其他结构体形成空腔时也能吸声,如木板、金属板等,这种结构的吸声机理是薄板共振,在共振频率上,由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。


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