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請(qǐng)問廳堂劇院等場(chǎng)所為什么要做吸聲處理,吸聲的原理是什么???

     海越回答:

        吸聲是聲波撞擊到材料表面后能量損失的現(xiàn)象,吸聲可以降低室內(nèi)聲壓級(jí).

      

        圖為未做吸聲處理前的人耳聽到的各種聲音

        描述吸聲的指標(biāo)是吸聲系數(shù)a,代表被材料吸收的聲能與入射聲能的比值.理論上,如果某種材料完全發(fā)射聲音,那么它的a=0;如果某種材料將入射聲能完全吸收,那么它的a=1.事實(shí)上,所有材料的a介于0和1之間,也就是不可能全部反射,也不可能全部吸收.不同頻率上會(huì)有不同的吸聲系數(shù).人們使用吸聲系數(shù)頻率特性曲線描述材料在不同頻率上的吸聲性能.按照ISO標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn),吸聲測(cè)試報(bào)告中吸聲系數(shù)的頻率范圍是100-5KHz.將100-5KHz的吸聲系數(shù)取平均得到數(shù)值是平均吸聲系數(shù),平均吸聲系數(shù)反映了材料總體的吸聲性能。在工程中常使用降噪系數(shù)NRC粗略地評(píng)價(jià)在語言頻率范圍內(nèi)的吸聲性能,這一數(shù)值是材料在250、500、1K、2K四個(gè)頻率的吸聲系數(shù)的算術(shù)平均值,四舍五入取整到0.05。一般認(rèn)為NRC小于0.2的材料是反射材料,NRC大于等0.2的材料才被認(rèn)為是吸聲材料。當(dāng)需要吸收大量聲能降低室內(nèi)混響及噪聲時(shí),常常需要使用高吸收系數(shù)的材料。如離心玻璃棉、巖棉等屬于高NRC吸聲材料,5cm厚的24kg/m3的離心玻璃棉的NRC可達(dá)到0.95.

        測(cè)量材料吸聲系數(shù)的方法有2種,一種是混響室法,一種是駐波管法?;祉懯曳y(cè)量聲音無規(guī)入射時(shí)的吸聲系數(shù),即聲音由四面八方射入材料時(shí)能量損失的比例,而駐波管法測(cè)量聲音正入射時(shí)的吸聲系數(shù),聲音入射角度僅為90度。兩種測(cè)量方法的吸聲系數(shù)是不同的,工程上最常用的是混響室法測(cè)量的吸聲系數(shù),因?yàn)閷?shí)際建筑應(yīng)用中聲音入射都是無規(guī)的。在房間中,聲音會(huì)很快充滿各個(gè)角落,因此,將吸聲材料放置在房間任何表面都有吸聲效果。吸聲材料吸聲系數(shù)越大,吸聲面積越多,吸聲效果越明顯。可以利用吸聲天花板、吸聲墻板、空間吸聲體等進(jìn)行吸聲降噪。

        纖維多孔吸聲材料,如離心玻璃棉、巖棉、礦棉、植物纖維涂噴等,吸聲機(jī)理是材料內(nèi)部有大量微小的連通的孔隙,聲波沿著這些孔隙可以深入材料內(nèi)部,與材料發(fā)生摩擦作用將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。多孔吸聲材料的吸聲特性是隨著頻率的增高吸聲系數(shù)逐漸增大,這意味著低頻吸收沒有高頻吸收好。

        多孔材料吸聲的必要條件:材料有大量空隙,空隙之間互相連通,孔隙深入材料內(nèi)部。

        錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)之一是認(rèn)為表面粗糙的材料具有吸聲性能,其實(shí)不然,例如拉毛水泥、表面凹凸的石材基本上不具有吸聲性能。
        錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)之二是認(rèn)為材料內(nèi)部具有大量孔洞的材料,如聚苯、聚乙烯、閉孔聚氨酯等,具有良好的吸聲性能,事實(shí)上,這些材料由于內(nèi)部孔洞沒有連通性,聲波不能深入材料內(nèi)部震動(dòng)摩擦,因此吸聲系數(shù)很小。與墻面或天花存在空氣層的穿孔板,即使材料本身吸聲性能很差,這種結(jié)構(gòu)也具有吸聲性能,如穿孔的石膏板、木板、金屬板、甚至是狹縫吸聲磚等。這類吸聲被稱為亥姆霍茲共振吸聲,其特點(diǎn)是只有在共振頻率上具有較大的吸聲系數(shù)。薄膜或薄板與墻體或頂棚存在空腔時(shí)也能吸聲,如木板、金屬板做成天花或墻板等,這種結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理是薄板共振吸聲。在共振頻率上,由于薄板劇烈振動(dòng)而大量吸收聲能。薄板共振吸收大多在低頻具有較好的吸聲性能。
 

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