吸音材料的作用及原理

  1. 什么是吸音材料

吸声材料可以使任何材料吸收声音,但吸收的程度差别很大。吸声材料大多是松散多孔的材料,例如矿渣棉、毡等,其吸声机理是声波深入材料毛细孔隙中。而毛细孔多为内部相互连通的开放孔洞,受到空气分子的摩擦和粘滞阻力,以及细小纤维的机械振动,使声能转化为热能。

 

  1. 吸音材料的种类

 

吸音材料一般分为三种类型:纤维型、泡沫型和颗粒型。

 

市面上常见的吸音板有木质吸音板、布艺吸音板、泡沫吸音板、聚酯纤维吸音板、木丝吸音板等。

 

纤维类材料分为有机纤维和无机纤维​​两类。有机纤维主要有隔音棉、矿渣棉、玻璃棉、岩棉等。其中,玻璃棉可制成玻璃毡。隔音棉是最常用的吸音材料,其优点有:不燃、耐热、耐腐蚀等。如果隔音棉经过硅油处理,还能起到防火、防潮的作用。

 

泡沫类吸音材料具有容重小、导热系数高、质地柔软等优点,如果这些不足,则容易老化、防火性能差。

 

颗粒状物质能起到防潮、保温、耐腐蚀等作用。

 

  1. 吸音材料的原理

 

吸声材料(吸音材料):任何材料都能吸收声音,但吸收的程度差别很大。一般将对上述六个频率平均吸声系数大于0.2的材料列为吸声材料。吸声材料吸声材料大多是松散多孔的材料,如矿渣棉、毡等。它的吸声机理是声波深入材料毛细孔隙中,毛细孔隙多为内部相互连通的开放孔,受到空气分子的摩擦和粘滞阻力,以及细小纤维的机械振动,从而将声能转化为热能。这类多孔吸声材料的吸声系数一般从低频到高频逐渐增大,因此对高频和中频的吸声效果较好。吸声材料的工作原理:声音来源于物体的振动,振动引起相邻空气的振动形成声波,并在空气介质中向四周传播。吸声材料:当声音传播到构件材料表面时,声能一部分被反射,一部分穿透材料内部,一部分由于声音在构件材料中传播时由于构件材料的振动或与周围介质的摩擦而折射出去。声能转化为热能,而声能则损失掉了,也就是说声音被材料吸收了。吸声系数:材料的吸声性能用吸声系数α表示。α是损失系数Eab/E0与穿透系数Ethr/E0之和。材料的吸声性能不仅与材料本身的结构、厚度、表面特性有关,还与声音的入射方向、频率等有关。

 

  1. 吸声材料在建筑中的应用

 

(1)控制音乐厅、剧院、录音棚、录音室、试听室、会议室、多功能厅、体育馆、礼堂等场所的混响时间,以保证其音质。一般来说,通过选择和布置合适的吸音材料,可以获得最佳的混响时间。

(2)对于一些公共交通建筑,如机场候车大厅、车站候车室、码头候车室等,由于需要连续播报飞机、火车、轮船的出发、到达或延误时间等信息,可以在其顶棚、墙面适当布置泡沫塑料等吸音材料,一方面可以提高播报信息的清晰度,另一方面也可以减少乘客的噪音,使环境更加安静。

(3)消除厅堂内的回声、声聚焦等音质缺陷。当直达声与反射声的声程差达到17m时,两种声音的时间差达到50ms,人耳就能听见回声。在一些较长的厅堂中,从后墙反射回来的声音很可能在靠近讲台入口的座位区产生回声。可以通过在后墙布置强力吸声板材料来消除。例如,建筑的圆弧形后墙和穹顶形屋顶,会将声聚焦带到厅堂内。如果想保持室内原有的梯形造型,可以采用在这些内表面上布置强力吸声材料的办法,消除厅堂内的声聚焦。

(4)提高轻薄板墙体的隔声效果。如石膏板、硅钙板、FC板、TK板及防火镁水泥板等轻薄板墙体。在夹层中填充玻璃棉、岩棉、矿棉等多孔吸声材料,可显著提高该类板墙体的隔声效果。

 

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