什么是吸聲材料？
文章出處： 人氣：發表時間：2014-03-30 18:18
吸聲材料是指吸聲系數比較大的建筑裝修材料。假如材料內部有良多互相連通的細微曠地空閑，由曠地空閑形成的空氣通道，可模擬為由固體框架間形成很多細管或毛細管組成的管道構造。
當聲波傳入時，因細管中靠近管壁與管中間的聲波振動速度不同，由媒質間速度差引起的內摩擦，使聲波振動能量轉化為熱能而被吸收。好的吸聲材料多為纖維性材料，稱多孔性吸聲材料，如玻璃棉、巖棉、礦碴棉、棉麻和人造纖維棉、特制的金屬纖維棉等等，也包括曠地空閑連通的泡沫塑料之類。
吸聲機能與材料的纖維曠地空閑結構有關，如纖維的粗細(微米至幾十微米間為好)和材料密度、材料內空氣容積與材料體積之比(稱曠地空閑率，玻璃棉的曠地空閑率在90％以上)、材料內曠地空閑的外形結構等。從使用的角度，可以無論吸聲的機理，只要查閱材料吸聲系數的實驗結果即可。當然在選用時還要留意材料的防潮、防火以及可裝飾性等其他要求。
多孔性吸聲材料有一個基本吸聲特性，即低頻吸聲差，高頻吸聲好。頻率高到一定值四周，見圖1中f0，吸聲系數 α 達到最大值，頻率繼承增大時，吸聲系數在高端有些波動。這個f0的位置，大體上是f0對應的波長為材料厚度t的4倍。
當材料厚度增加時，可以改善低頻的吸聲特性。相同頻率時t2的吸聲系數大于t1的吸聲系數。假如t2=2t1，則相同吸聲系數對應的頻率大約為f2=f1，即厚度增加一倍，低頻吸聲系數的頻率特性向低頻移一個倍頻程。但并非可以一直增加厚度來進步低頻吸聲系數的，由于聲波在材料的曠地空閑中傳播時有阻尼，使增加厚度來改善低頻吸聲受到限制。
不同材料有不同的有效厚度。像玻璃棉一類好的吸聲材料，一般用5cm左右的厚度，很少用到10cm以上。而像纖維板一類較微密的材料，其材料纖維間曠地空閑非常小，聲波傳播的阻尼非常大，不僅吸聲系數小，而且有效厚度也非常小。
一般平板狀吸聲材料的低頻吸聲機能差是普遍規律。一種改進的方法是將整塊的吸聲材料切割成尖劈外形，見圖2，當聲波傳播到尖劈狀材料時，從尖部到基部，空氣與材料的比例逐漸變化，也即聲阻抗逐漸變化，聲波傳播就超出平板狀材料有效厚度的限制，達到材料的基部，從而可改善低頻吸聲機能。
吸聲頻率特性仍與圖1相似，最大吸聲系數的頻率f0對應的波長大約為尖劈吸聲結構長度t的4倍。例如要使100Hz以上頻率都有很高的吸聲系數，吸聲尖劈的長度約為87cm左右。當然這樣的吸聲結構一般不宜用于室內裝修，主要用于聲學實驗室或特殊的噪聲控制工程。
