建筑聲學第三章吸音材料與吸聲結(jié)構(gòu)

建筑聲學第三章吸音材料與吸聲結(jié)構(gòu)1第一頁，共六十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)吸聲材料一、吸聲材料的作用１、縮短和調(diào)整混響時間，

2、控制反射聲、

3、消除回聲、

4、改善音質(zhì)，改變聲場分布２、用于噪音控制第二頁，共六十七頁，2022年，8月28日二、描述吸聲材料的特征量：吸聲系數(shù)；描述吸聲材料吸聲性能的指標：吸聲系數(shù)注意：吸聲系數(shù)是一個與頻率有關(guān)的物理量。②吸聲頻率特性；材料的吸聲系數(shù)相對于頻率的特性曲線或列表③吸聲量（吸聲系數(shù)乘以吸聲面積）。

第三頁，共六十七頁，2022年，8月28日吸聲材料的選用原則：（1）、吸聲系數(shù)高；（2）、吸聲頻帶寬；（3）、材料的耐久性好。（4）、材料的裝飾性、防火防腐、防蟲駐、質(zhì)輕、防潮等。第四頁，共六十七頁，2022年，8月28日二、吸聲材料的分類按吸聲機理分：１、多孔吸聲材料：（１）、纖維狀（礦棉，玻璃棉、麻、棉、毛、軟木）（２）、顆粒狀（泡沫混凝土）（３）、泡沫狀（泡沫塑料）２、共振吸聲材料：（1）、單腔共振吸聲；（2）、穿孔板；（3）、薄膜共振；第五頁，共六十七頁，2022年，8月28日

（4）、薄板共振；（5）、窄縫共振結(jié)構(gòu)3、特殊吸聲結(jié)構(gòu)：（1）空間吸聲體（2）尖劈（3）可變吸聲體4、有源吸聲（電子吸聲）。

第六頁，共六十七頁，2022年，8月28日

吸聲材料的選用原則：（1）、吸聲系數(shù)高；（2）、吸聲頻帶寬；（3）、材料的耐久性好。（4）、材料的裝飾性、防火防腐、防蟲駐、質(zhì)輕、防潮等。第七頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)、多孔吸聲材料（一）材料特點：——透氣性材料具有大量內(nèi)外連通的微小間歇和連續(xù)氣泡，具有通氣性。（二）吸聲原理：當聲波入射到材料表面時，很快順著微孔進入材料內(nèi)部，引起空歇間的空氣振動，由于摩擦使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被吸收。第八頁，共六十七頁，2022年，8月28日

吸聲條件：聲波很容易進入微孔內(nèi)。吸聲頻率特點：

對中高頻有很好的吸聲特性，吸聲系數(shù)隨頻率的升高而增大。

α在500Hz以上可達到0.5~0.9。（三）影響吸聲性能的因素：

第九頁，共六十七頁，2022年，8月28日1、材料厚度的影響：一般而言、厚度增加，低頻的吸聲效果提高，高頻影響不大。第十頁，共六十七頁，2022年，8月28日幾種多孔材料的厚度：玻璃棉、礦棉和巖棉50——100mm吸聲阻燃泡沫塑料20——50mm礦棉吸聲板12——25mm纖維板13——20mm阻燃化纖毯和阻燃織物3——10mm毛氈第十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日2、材料密度的影響：在一定條件下、增大密度可以改善低中頻的吸聲性能；不同的材料存在不同的最佳密度值第十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日3、材料后部空腔的影響：在材料后面設有一定空腔（空氣層），其作用相當于加大材料的有效厚度。第十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日4、材料表面處理影響：外飾面必須選用透氣性好的材料。外飾面的處理不能賭塞氣孔。5、吸濕、吸水的影響6、聲波入射的條件第十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日第十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日第十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日第十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)、共振吸聲結(jié)構(gòu)一、亥母霍茲共振器f0f吸聲特點質(zhì)量——彈簧系統(tǒng)吸聲特點：存在共振峰，共振峰處吸聲量最大，吸聲頻帶窄。f0f吸聲特點阻力大阻力小第十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日愛樂音樂廳亥姆霍茲共振器第十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二十頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日吸聲原理：當外界入射聲波頻率f和系統(tǒng)固有頻率f0相等時，孔徑中的空氣柱就由于共振而產(chǎn)生劇烈共振，在振動中，空氣柱和孔徑側(cè)壁摩擦而消耗聲能。吸聲頻率：

f0=c（S/(V（t+)))1/2/2S_---頸口的斷面積V---空腔容積t----為細頸深度—開口末端修正量。。第二十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日二、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)

1、構(gòu)造特點：由各種穿孔的薄板與他們背后的空氣層組成。它可看成由多個亥母霍茲共振腔組成。

2、吸聲頻率特點：存在共振峰，在共振峰附近吸聲量最大。一般吸收中頻，與多孔材料結(jié)合使用吸收中高頻，背后留大空腔還能吸收低頻。第二十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日吸聲頻率：

f0=c（P/(L（t+)))1/2/2P---穿孔率L---空腔容積t----為細頸深度—開口末端修正量。P=Sk/SzV=LSzL=V/Sz第二十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日3、影響吸聲特性的因素：板厚、孔徑、穿孔率空腔深度、板后是否填多孔材料。例：鋁穿孔板、石膏穿孔板、高壓水泥沖孔板等4、改善穿孔板的吸聲特性：第三十頁，共六十七頁，2022年，8月28日在穿孔板后填多孔材料：共振頻率向低頻方向移動，吸聲頻帶拓寬，吸聲系數(shù)提高。雙層穿孔板：吸聲頻帶在2—3個倍頻程內(nèi)得到較高的吸聲系數(shù)。微穿孔板：孔徑在1mm以下，板后無須加多孔材料即可獲得好的吸聲效果。第三十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日第三十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)、薄板吸聲結(jié)構(gòu)：1、原理：薄板結(jié)構(gòu)在聲波的作用下本身產(chǎn)生振動，震動時板變形并與龍骨摩擦損耗，消耗聲能。2、吸聲特點：存在共振峰，當聲波頻率與板的振動頻率相吻合時發(fā)生共振，消耗聲能最多；共振峰在低頻范圍，對低頻有較好的吸聲特性。例：膠合板（10mm）、硬質(zhì)纖維板、石膏板、金屬板等。第三十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日

薄膜吸聲結(jié)構(gòu)——上例中薄板用不透氣軟質(zhì)膜狀材料替代，對低頻也有較好的吸聲特性。第三十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五節(jié)其它吸聲結(jié)構(gòu)一、織物簾幕吸聲——是多孔材料中的特例1、構(gòu)造：懸掛的紡織品與墻間保持一定距離2、特性：中高頻吸聲，且有吸聲峰值頻率吸聲系數(shù)隨打褶程度的增加而增加設置空腔后其吸聲性能有顯著的提高，對中高頻甚至低頻都具有一定的吸聲作用。3、作用：①吸聲；②軟隔斷，減小體積。第三十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日4、影響織物吸聲的因素：簾幕的材質(zhì)、單位面積的重量、打褶的狀況、簾幕離剛性壁面的距離（空腔）。

織物簾幕后沒有空腔時，各種面密度的簾幕吸聲性能差別很小。第三十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日第三十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日二、特殊吸聲結(jié)構(gòu)1、空間吸聲體把吸聲材料或結(jié)構(gòu)懸掛在空間，使各個界面全部暴露在空間中，稱之為空間吸聲體。1）、構(gòu)造：木制或金屬框架，透氣性好的飾面，內(nèi)填多孔材料。第三十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日2）、特點：①、有效吸聲面大；②、主要吸中高頻；③、安裝使用方便。3）、使用要點：①放置在聲能密度最大處，聲聚焦處②當墻面無法布置吸聲材料時常使用。③用于象體育館那樣的大空間控制混響時間和音質(zhì)缺陷，非常有效

第三十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日第四十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日2、可變吸聲結(jié)構(gòu)可變方式：（1）材料可變通過翻轉(zhuǎn)、升降、推拉等方式（2）空間可變第五十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日十、有源吸聲（電子吸聲）第五十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日第五十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日十一、吸聲尖劈在中高頻范圍吸聲系數(shù)在0.99以上。注意尖劈的尺寸第六十頁，共六十七頁，2022年，8月28日第六十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日十二、人、家具、洞口和空氣吸收注意:選用吸聲材料從聲學的角度應考慮吸聲材料類型、構(gòu)造方法（材料厚度、空腔厚度、龍骨間距等）、吸聲頻率特性、面層材料等因素。作業(yè)：敘述各種吸聲材料和吸聲體的吸聲頻率特性和吸聲機理。第六十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日十三、使用吸聲材料和結(jié)構(gòu)的常見錯誤

1、誤認為表面凹凸不平就有吸聲功能

2、誤認為只要是軟包就有良好的吸聲性能。吸聲材料的厚度至少要大于10mm，要獲得好的吸聲效果，厚度至少要大于50mm?？涨坏暮穸葢笥?0mm。

3、誤認為只要放置了吸聲材料就有吸聲效果。

第六十三頁，共六十七頁，2022年