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1、6吸声处理技术*4?本章提要：I1:利用吸声处理技术降低室内噪声是噪声控制工程中广泛采用的;?措施之一。通常人们感到同一声源置于房内比置于房外的噪声要;高，这是由于在室内，我们除了能听到声源通过空气传来的直达声?2外，还能听到由壁面一次或多次反射形成的反射声（混响声）o实验:表明，反射声的存在可使声音提高1012dBO若在室内天花板、墙i2面或空间安装吸声材料或吸声结构，就能吸收一部分声能，使反射声；;减弱，使房内总的噪声级下降，这种降低噪声的方法叫吸声处理。本?，章主要学习和讨论吸声降噪原理、各种吸声材料的种类和性能、各种；:共振吸声结构的特点以及吸声降噪的设计计算方法。2一半6.1吸声系数
2、和吸声量6.1.1吸声系数声波遇到壁面或其他障碍物时，一部分声能被反射，一部分声能被壁面或障碍物吸收转化为热能而消耗，还有少部分声能透射到另一侧，如图6.1所示。一种材料或一种结构的吸声能力大小采用吸声系数a表达。吸声系数a等于被材料吸收的声能（包括透射声能在内）与入射到材料的总声能之比，即1- r (6. 1 )HK式中E一入射到材料的总声能（J）Ea材料吸收的声能（J）；二一透过材料的声能（J）：Er一被材料反射的声能（J）r-反射系数，r=吸声系数是表示吸声材料或吸声结构性能图6.1吸声示意图的量，不同材料具有不同的吸声能力。当a=0时，表示声能全反射，材料不吸声：当a=1时，表示材料吸
3、收了全部声能，没有反射。一般材料的吸声系数在01之间，吸声系数a愈大，表明材料的吸声性能愈好。吸声系数的大小除取决于材料的性能和结构外，对于同一种材料，还与声波的入射频率、入射方向有关。各种材料的吸声系数是频率的函数，因此对于不同的频率，同一材料具有不同的吸声系数。为表示方便，在工程上通常采用125Hz、250Hz、500Hz.1OOOHz.2000Hz、4000HZ六个频率吸声系数的算术平均值表示某一种材料的平均吸声系数7.。通常，Q.2的材料称为吸声材料。二0.5的材料是理想的吸声材料。声波入射角度对吸声系数有较大影响，工程设计中常用的吸声系数有：（1）无规入射吸声系数（a7）（混响室法测
4、量）：测试较复杂，对仪器设备要求高，且数值往往偏差较大，但比较接近实际情况，在吸声减噪设计中被采用。（2）垂直入射吸声系数（a0）（驻波管法测量）：测量方法简便、精确，但与实际情况有较大出入。多用于材料的性质和鉴定，在消声器设计中采用。材料的吸声系数常使用驻波管法测量，然后根据两种吸声系数的关系，由垂直入射吸声系数a0换算出无规入射吸声系数a7oa0与a7的换算关系详见表6.1所示。在使用吸声材料时，一定要注意吸声系数的测量方法。表6.1a0与冉的换算关系0.10.20.30.40.50.60.70.80.9370.250.400.500.600.750.850.900.9816.1.2吸声量
5、吸声量也称等效吸声面积。吸声量规定为吸声面积与吸声系数的乘积，即A=as（6.2）式中A一吸声量（m2）.a一某频率声波的吸声系数；s一吸声面积（r2）。若组成室内各壁面的材料不同，则某壁而在某频率下的吸声量A为：nnA=ZA=Zais,（6.3）js1i=1式中A-第i种材料组成壁面的吸声量（m2）；a1第i种材料在某频率下的吸声系数；a第i种材料组成壁面的面积（r2）o6.2吸声材料和吸声结构6.2.1吸声材料6.2.1.1多孔吸声材料的吸声机理多孔吸声材料的构造特征为：材料中的固体部分（纤维筋络或颗粒）使材料具有一定的形状：在筋络间具有许多贯通的微小间隙，具有一定的通气性能。当声波投射到
6、多孔材料表面时，一部分声波被反射，一部分声波透入多孔材料。透入的声波将激发材料空隙中的空气分子和筋络振动，由于空气分子间的粘滞性和空气与筋络间的摩擦作用，使空气膨胀和压缩，在空气与筋络间不断进行热交换，使声波的能量转化为热能而耗损，这就是多孔材料的吸声机理。很明显，要使材料有良好的吸声性能，要求材料疏松多孔，且各孔隙相互贯通，即要求材料的声阻抗率接近于空气的特性阻抗。如容积密度为20kgm3的超细玻璃棉，玻璃纤维本身所占的空间实际上不到1%,而99%以上是空隙。6.2.1.2多孔性材料的声学性能及其影响因素通常多孔吸声材料的吸声性能对高频声吸声效果较好，对低频声的吸声效果较差，这就是因为吸声材
7、料孔隙尺寸与高频声波的波长相近所致。多孔吸声材料的吸声系数频谱特性如图6.2所示。从图6.2中可以看出，在低频端吸声系数一般较低。当频率提高时，吸声系数相应增大，并有不同程度的起伏变化。随着频率的增大，起伏变化的幅度相应逐步减小，趋向于一个随频率缓慢变化的数值。为了能充分利用吸声材料，提高吸声系数，展宽吸声带宽，应了解影响吸声材料声学性能的有关因素。/(s)图62多孔吸声材料的频谱特性(5Cm厚超细玻璃棉)(1)孔隙率与密度对吸声性能的影响孔隙率是材料内部的孔洞(闭合孔洞除外)体积占材料总体积的百分率。一般多孔吸声材料的孔隙率在50%以上，高的可达80%-90%,如矿渣棉为80%,玻璃棉在90
8、%以上。孔隙率大，密度就小；反之孔隙率小，密度就大。一般密度太大或太小，对材料的吸声性能都不适宜。对某一种多孔材料而言，存在一个最佳吸声性能的密度范围。如超细玻璃棉最佳吸声性能的密度范围为1525kgm3o图6.3所示是5cm厚超细玻璃棉在不同密度下的吸声系数随频率变化的特性曲线。若多孔性材料的厚度固定不变，增大材料的密度可提高低中频的吸声系数，但比增大厚度所引起的变化小，而且高频吸收会有所下降。(2)材料的厚度对吸声性能的影响同种材料，厚度增加一倍，吸声最佳频率向低频方向移动一个倍频程。理论证明，若吸声材料背后为刚性壁面，最佳吸声频率出现在材料的厚度等于该频率声波波长的1/4时。通常增加材料
9、厚度，可提高低频声的吸收效果，但对高频声的吸收并无好处，因为高频声在吸声材料的表面被吸收了。图6.4表示为不同厚度超细玻璃棉，容积密度为15kgm3,纤维直径为4um的典型吸声特性曲线。从图6.4可见，厚度越大，低频时吸声系数越大，频率在500HZ以上时，吸声系数几乎与材料厚度无关。因此，噪声频率高，材料厚度可薄些，噪声频率低，则应厚些。目前，作为噪声控制产品的吸声体，其材料厚度有3cm、5cm、8cm、IoCm、15Cm等规格。(3)材料背后空腔对吸声性能的影响材料背后空腔是指材料层与刚性壁面之间有一定距离的空气层，其作用相当于加大材料的有效厚度，可以改善吸声材料的低频吸声性能(如图6.5所
10、示)，节省吸声材料，比单纯增加材料厚度或容积密度来改善低频吸声性能更为经济。6.4 不同厚度超细玻璃棉的吸声频率特性图6.3不同密度超细玻璃棉的吸声特性取图图6.5空腔背后空气层耳度对吸声性能的影响空气层的厚度，过厚不行，过薄作用不大。当空腔厚度接近1/4倍的入射声波波长时，该声波的吸声系数最大；当厚度为1/2倍的入射声波的波长，该声波的吸声系数最小。一般推荐空腔的厚度为50-100mm,对于平顶则视实际需要及空间尺寸选取更大距离。(4)护面层对吸声性能的影响多孔材料很疏松，直接用于室内无法固定，也不美观，需要另加保护饰面。饰面处理根据不同吸声材料采用不同方法。常用的护面层有金属薄板、硬质纤维
11、板、胶合板等制成的穿孔板、金属网、塑料、塑料窗纱、玻璃布、麻布、纱布等几种。穿孔板的穿孔率大于20%,对材料的性能影响不大，穿孔率小于20%会影响高频吸声效果；各种透气性较好的纺织品对吸声特性几乎没有影响。有时为了防潮，可使用一些塑料薄膜做饰面，这种饰面对多孔材料的高频吸声系数有一定影响。有时为了加强吸声材料表面或护面的装饰效果，涂上油漆或涂料，这种方法在一般情况下不提倡。(5)使用环境的影响温度的变化会引起声速、波长及空气粘滞性的变化，从而影响材料的吸声性能。随着温度的升高或降低，材料的吸声频率相应向高频或低频偏移，因此要注意材料的温度使用范围。空气湿度的大小会引起多孔材料的含水率变化，多孔
12、材料吸湿会使材料变质，降低材料的孔隙率，使其吸声性能下降。这时可采用塑料薄膜护面或选用耐湿的、吸水量小的多孔材料。此外，影响多孔吸声材料性能的因素还有流阻、材料的结构因子等。6.2.1.3多孔吸声材料的种类目前，常用的多孔吸声材料分为无机纤维材料、有机纤维材料、泡沫塑料材料和颗粒类吸声材料等几大类型。(1)无机纤维材料无机纤维材料主要有玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、岩棉及其制品。玻璃棉分短棉(OlO13m)、超细棉(Oo.14pm)以及中级纤维(o1525|Jm)三种。超细玻璃棉是最常用的吸声材料，具有质轻、柔软、容积密度小、耐热、耐腐蚀等优点，但吸水率高。在潮湿和易冷凝结露的环境中使用受到限制，必
13、要时可用硅油处理成为防水、防潮的超细玻璃棉丝。缺点是超细玻璃丝的弹性较差，局部受压不易复原，填装不易均匀。使用时，可适当增加容积密度以改善低频吸声性能，先制作框架和护面穿孔板。护面穿孔板可用胶合板、纤维板、塑料板，也可使用石棉水泥板、钢板、铝板等。玻璃丝可制成各种玻璃丝毡。矿渣棉具有质轻、不燃、防蛀、耐高湿、耐腐蚀、化学稳定性强、吸声性能好、廉价等优点。矿渣棉含杂质较多，有渣球，性脆易折断，易磨成粉末，故在风速较大处、对洁净要求高的室内使用受到限制。矿渣棉久置易下沉，作为吸声材料必须以高容积密度填装。岩棉具有隔热、耐高温、价廉等优点，是一种新型的吸声材料。(2)有机纤维材料有机纤维材料是指植物
14、性纤维材料及其制品。如棉麻、棉絮、稻草、海草、麻衣、棕丝和用甘蔗渣、麻丝、纸浆等加工加压制成的各种软质纤维板。这类材料具有价廉、吸声性能好的优点。常用的纤维类吸声材料的吸声系数见表6.2所示。(3)泡沫塑料材料泡沫塑料制品很多，以所用的树脂取名。少数开孔型泡沫塑料制品可用作吸声材料，如胭醛塑料、氨基甲酸酯泡沫塑料等。这类材料的特点是密度小、导热系数小、质地软，缺点是易老化、耐火性差。目前作为吸声材料使用较多的是软性聚氨酯泡沫塑料。表6.2纤维类多孔吸声材料吸声系数（管测法）序号材料名称厚度(cm)密度(kgm3)腔厚(Cm)各频率（HZ）的吸声系数125250500I00020004000I超
15、细玻璃棉（棉径4urn）2200.040.080.290.660.660.664200.050.120.480.880.720.662.5150.020.070.220.590.940.945150.050.240.720.970.900.98IO150.Il0.850.880.830.930.972沥青玻璃棉毡3800.IO0.270.610.940.993酚醛玻璃棉毡3800.120.260.570.850.944防水超细玻璃毡IO200.250.940.930.900.965矿棉渣51750.250.350.700.760.890.916甘蔗纤维板1.52200.060.190.420.
16、420.470.5822200.090.190.260.370.230.21222050.300.470.200.180.220.312220IO0.250.420.530.210.260.297海草I1000.IO0.IO0.140.250.770.8631000.IO0.140.170.650.800.9851000.IO0.190.500.940.850.868工业毛毡I3700.040.070.210.500.520.5733700.IO0.280.550.600.600.5953700.Il0.300.500.500.500.529水泥木丝板1.54700.050.170.310.4
17、90.370.681.547030.080.Il0.190.560.590.742.54700.060.130.280.490.490.85（4）颗粒类吸声材料颗粒类主要有膨胀珍珠岩、多孔陶土砖、矿渣水泥、木屑石灰水泥等，具有保温、防潮、不燃、耐热、耐腐蚀等优点。常用的颗粒类吸声材料和泡沫塑料吸声材料的吸声系数见表6.3所示。常用的建筑材料的吸声系数见表6.4所示。表6.3泡沫和颗粒类吸声材料吸声系数（管测法）序号材料名称厚度(cm)密度(kgm3)腔厚(Cm)各频率（HZ）的吸声系数1252505001000200040001聚第酯泡沫塑料3450.070.140.470.880.700.7
18、75450.150.330.840.680.820.828450.200.400.950.900.980.852氨基甲酸酯泡沫塑料2.5250.050.070.260.870.690.875360.210.310.860.710.860.823泡沫玻璃6.51500.100.330.290.410.390.484泡沫水泥50.320.390.480.490.470.54550.420.400.430.480.470.555加气微孔砖3.53700.080.220.380.450.650.663.36200.200.400.600.520.650.626膨胀珍珠岩（自然堆放）41060.120.
19、130.670.680.820.927水玻璃膨胀珍珠岩制品102500.440.730.500.560.53103504500.450.650.590.620.688水泥膨胀珍珠岩制品63000.180.430.480.530.330.519石英砂吸声破6.515000.080.240.780.430.400.4010水泥蛭石粉砌块30.070.070.160.470.4311石棉姓石板3.44200.220.300.390.410.500.503.82400.120.140.350.390.550.54表6.4常用建筑材料吸声系数（混响法）序材料名称厚度腔厚各频率（HZ）的吸声系数号(Cm)
20、(cm)1252505001000200040001砖墙清水面0.020.030.040.040.050.07普通抹灰面0.020.020.020.030.040.04拉毛水泥面0.040.040.050.060.070.05续表6.4序号材料名称厚度(cm)腔厚(cm)各频率（Hz）的吸声系数1252505001000200040002混凝未油漆毛面0.010.010.020.020.020.03油漆面0.010.010.010.020.020.023水磨石0.010.010.010.020.020.024石棉水泥板0.4100.190.040.070.050.040.040.6100.08
21、0.020.030.050.030.035板条抹灰、钢板条抹灰0.150.100.060.060.040.046木木阁栅0.150.100.100.070.060.077铺实木地板、沥青粘性混凝土0.040.040.070.060.060.078玻璃0.350.250.180.120.070.049木板1.32.50.300.300.150.100.100.1010硬质纤维板0.4100.250.200.140.080.060.0411胶合板0.350.200.700.150.090.040.040.3100.290.430.170.100.150.050.550.110.260.160.14
22、0.040.040.5100.360.240.100.050.040.046.2.2吸声结构多孔性吸声材料对中、高频声吸收效果较好，对低频声的吸收效果差。虽然可采取增加材料厚度或容枳密度、设置空气层等措施来改善对低频声的吸收效果，但受到各种条件的制约，均不是最佳方案。目前普遍采用共振原理做成各种共振吸声结构对低频声进行吸声处理。常用的吸声结构有薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构、微穿孔板共振吸声结构及空间吸声体等。6.2.2.1薄板共振吸声结构把薄的金属板、胶合板、硬质纤维板、石膏板等板材周边固定在框架上，将框架固定在刚性壁面上，薄板与刚性壁而间留有一定厚度的空气层，就构成薄板共振吸声结构，
23、如图6.6所示。图6.6薄板共振吸声结构示意图1 一墙体或天花板；2龙骨；3-阻尼材料：4一薄板当声波入射到薄板上引起板面振动，薄板振动要克服本身的阻尼和板与框架之间的摩擦，使一部分声能转化为热能而耗损，尤其当边缘的阻尼较大时，声能消耗更大。当入射声波的频率接近于振动系统的固有频率时将发生共振，吸收的声能达到最大值。这就是薄板共振吸声的机理。薄板共振吸声结构的固有频率可近似计算为：f0=图匕（6.4）式中f。一薄板共振吸声结构的固有频率（HZ）：M一薄板的面密度（kgr2）,M=板厚X板密度；D-空气层厚度（Cm）O从式（6.4）可知，增加材料的面密度或增加板后空气层的厚度，可使共振频率下降。
24、常用的薄板共振吸声结构的板厚取3-6mm,空气层厚度取30-100mm,共振吸声频率在10300Hz之间，吸声系数一般为0.20.5,共振频率处的吸声系数大于0.5o常用的薄板共振吸声结构的吸声系数见表6.5所示。表6.5常用薄板共振吸声结构的吸声系数（混响法）材料构造（cm）各频率4小）的吸声系数125250MM100020004000三夹板空气层厚5.框架间距45X450.210.730.210.190.080.12三夹板空气层厚10,框架间距45450.590.380.180.050.040.08五夹板空气层厚5,框架间距45X450.080.520.170.060.100.12五夹板空
25、气层围10,框架间距45X450.410.30-140.050.100.16刨花压轧板板厚1.5,空气层厚5,框架间距45x450.350.270.200.150.250.39木丝板板厚3,空气层厚5,框架间距45X450.050.300.810.630.700.91木丝板板厚3,空气层厚10,框架间距45x450.090.360.620.530.710.89续表6.5材料构造（cm）各频率（Hz）的吸声系数125250500100020004000草纸板板厚2,空气层厚5,框架间距45x450.150.490.410.380.510.64草纸板板厚2,空气层厚10,框架间距45x450.50
26、0.480.340.320.490.60胶合板空气层厚50.280.220.170.090.100.11胶合板空气层厚100.340.190.100.090.120.11吸声性能的改善方法：薄板共振吸声结构仅由薄板和空气层组成，吸声系数不高，为增加吸声系数，可在薄板结构边缘（板与框架交接处）放置一些增加结构阻尼特性的软质材料，如泡沫塑料条、软橡皮、毛毡等；也可在空气层中，沿着框架（龙骨）四周放置一些多孔吸声材料，如矿棉、玻璃棉等，这样可使吸声频带变宽，吸声系数增加。6.2.2.2穿孔板共振吸声结构（1）单个空腔共振吸声结构单个空腔共振吸声结构又称亥姆霍兹共振器，见图6.7所示。由一个较小的颈口
27、和一个较大的封闭腔体组成。颈内的空气在声波作用下，沿颈口作整体运动，其质量相当于质量块，腔内的空气对于质量块相当于弹簧。当声波入射到共振器上时，颈内空气柱将做往复运动，由于与颈壁的摩擦阻尼，使部分声能转化为热能而耗损，从而达到吸声目的。当声波频率与空腔共振器的固有频率一致时，发生共振，此时颈口空气运动加剧，消耗的声能最多。这就是单个空腔共振吸声机理。图6.7版个空腔共振吸声结构示意图单腔共振吸声结构的固有频率为：f0=上户（6.5）2mAVLe式中c一声波速度（ms）；S一颈口面枳（m2）:V一空腔体积（m3）：W一颈的有效长度（m）,可用下式求得：LC=LO+?（圆孔）（6.6）式中LO一颈
28、的实际长度（m）；d一孔口直径（m）o当空腔内壁贴多孔材料时Le=LO+1.2d（6.7）从式（6.5）可知，改变孔径和空腔体积，可得到各种不同共振频率的共振器，与小孔和空腔的形状无关。单个空腔共振吸声结构吸声的频率选择性强，其特点是吸收低频噪声，吸声频带很窄。为增大吸声频带的带宽，可在颈口蒙一层透声织物，如尼龙纱、玻璃纱，或在颈内放入适量的多孔吸声材料。（2）多孔穿孔板共振吸声结构多孔穿孔板共振吸声结构是在薄板上按一定排列钻很多小孔或开狭缝，将穿孔板固定在框架上，框架安装在刚性板壁上，板后留有一定厚度的空气层，如图6.8所示。.IFIrIrIrIL.1-一一J1tmzumIT图6.8多孔穿孔
29、板共振吸声结构示意图多孔穿孔板共振吸声结构实际是由多个亥姆霍兹共振器并联而成的共振吸声结构，是噪声控制中应用较广的吸声装置。穿孔板的材料有木板、硬质纤维板、胶合板、金属板等。对于孔的大小相同，且均匀分布在薄板上的结构，每一小孔所占有的板后空间体积相同，穿孔板吸声结构的共振频率与单个共振器的共振频率相同。这种结构的共振频率为：f0=p-=-g-7p（6.8）2mADL2mA（L0+O.8d）D式中c声速（ms）；126Le一孔颈的有效长度（m）；P一穿孔率；D空腔厚度（m）；d一孔口直径（m）；LO-孔颈实际长度（穿孔板的厚度）（m）o从式（6.8）可以看出，穿孔率越大，共振频率越高；空气层越深
30、或板越厚，共振频率越低。适当选取调整参数，可使共振频率落在所需的频率处。穿孔板开孔的方式一般有正方形排列、三角形排列和平行狭缝式，见图6.9所示，其穿孔率分别为：正方形排列P=X（JL）2（6.9）AA三角形排列P=-）2（6.10）23B平行狭缝P-W（6.11）上列各式中，d为孔径（mm）；B为孔心距（mm）。图6.9几种形状的空间吸声体（a）、（b）平板矩形：（C）球形体：（d）正方体：、（h）、柱形体：波形体：（g）崩形体在噪声工程设计中，通常把穿孔板共振吸声结构的穿孔率P控制在1%-10%范围内，最高不能超过20%,否则穿孔板只起护面作用，吸声性能变差。一般板厚213mm,孔径为21
31、0mm,孔心距为IO-IOomm,板后空气层厚度为6-100mm时，其共振频率为100-400Hz,吸声系数为0.2-0.5。当产生共振时，吸声系数可达0.7以上。改善穿孔板共振吸声结构吸声性能的措施如下：m在穿孔板后贴附一层纱布等透声纺织品或在板后空气层中填放多孔吸声材料，能提高吸声系数，加宽有效吸声频率范围。吸声材料一般应紧贴穿孔板，空气层尽量大些，吸声材料的厚度不宜选得过薄。采用穿孔率不同的双层或多层复合穿孔板共振吸声结构，可提高吸声系数，有效加宽吸声频带23个倍频程。孔径取偏小值，可提高孔内阻尼。几种常见的穿孔共振吸声结构的吸声系数见表6.6中所示。表6.6穿孔吸声结构吸声系数空腔各频
32、率（Hz）的吸声系数材料名称结构(mm)125250500100020004000孔径5mm,孔跑25mm.50填矿棉I).23).690.860.470.260.27穿孔五夹板龙骨间距450mmX100填矿棉0.210.990.610.310.230.59450mm100不填0.090.450.480.180.190.22100不堪0.040.540.290.090.110.19穿孔三夹板孔径5mm,孔距40mm100板背贴布0.180.690.510.210.160.23100填矿棉0.690.730.510.280.190.17缝间距离水平Iomm,垂5）0板背贴布0.180330.36
33、(.36p.350.33狭缝三夹板直20mm500填矿棉0.210.350.400.430.420.39复合穿孔结构前五夹板，孔径5mm,孔距25mm,空腔50mm：后三夹板，孔径5mm,孔距40mm,空腔IOOmm0.830.500.680.410.220.25前三夹板，孔径5mm,孔距13mm,空腔30mm：后三夹板，孔径5mm,孔距40mm,空腔20Omm0.860.400.630.930.830.57前三夹板，孔径5mm,孔距13mm,空腔50mm,埴矿棉：后五夹板，孔径5mm,孔距35mm,空腔200mm,贴布0.950.540.921.00.930.72前三夹板，孔径5mm,孔距1
34、3mm,空腔50mm,贴布；后板不穿孔，空腔IoOmnb龙骨间距500mm6450mm0.440.750.620.740.880.726.2.2.3微穿孔板共振吸声结构微穿孔板吸声结构由我国著名声学专家马大猷教授提出，它克服了穿孔板吸声结构吸声频率选择性强、频带窄的缺点。微穿孔板是板厚小于Imm的薄金属板上钻孔径为O.81mm的微孔，穿孔率为1%5%,安装方法同薄板共振吸声结构一样，板后留有一定厚度的空气层，起到共振薄板的作用。当声波传播到微孔板上，由于孔很小，开孔率较低，对于频率较高的声波，微孔板相当于多孔吸声材料耗损声能，而对频率较低的声波，微孔板又相当于共振薄板耗损声能，因而是优良的宽频
35、带吸声结构。微穿孔板共振吸声结构是用空腔的深度控制吸收峰的共振频率，腔愈深，共振频率愈低。因此，为了加宽吸声频带向低频方向扩展，可做成双层或多层组合微穿孔板结构。双层微穿孔板之间留有一定的距离，如果要吸收较低频率，距离要大些，一般控制在2030cm范围内，如果主要吸收中、高频，此距离可减小到IoCm或更小。微穿孔板吸声系数见表6.7所示。表6.7微穿孔板吸声系数（管测法和混响法）一关里单层微也受一安鹏的析规格X：0.8t：0.8P：1%X：0.8t：0.8P：2%X：0.8t：0.8P1:2%P2：1%X：0.8t：0.8P1:3%P2=1%X：0.8t：0.8P1:2%P2:1%X.腔深频率
36、（Hz）15201520前腔：8后腔：12前腔：8后腔：12前腔：8后腔：121000.350.400.120.120.440.370.411250.370.400.180.190.480.400.411600.340.500.190.260.250.620.462000.770.720.300.300.860.810.832500.850.830.430.500.970.920.913150.920.950.960.550.990.990.694000.970.800.810.540.970.990.585000.870.540.570.450.930.950.616300.650.270.
37、520.410.980.900.548000.300.070.360.270.960.880.6010000.200.770.320.350.640.660.61续表6.7类别单层微穿孔板双层微穿孔90板规格腔深频率（Hz）X：0.8t：0.8P：1%X：0.8t：0.8P：2%X：0.8t：0.8P1:2%P2:1%X：0.8t：0.8P1:3%P2:1%X：0.8t：0.8P1:2%P2:1%15201520前腔：8后腔：12前腔：8后腔：12前腔:8后腔：1212500.260.400.290.390.410.500.6016000.320.130.400.360.130.250.452
38、0000.150.280.330.360.150.130.3125000.380.010.4731500.350.330.3240000.340.190.3050000.320.360.32驻波管法混响法驻波管法混响法说明。一孔径(mm)；t板耳(mm)；d一穿孔率微穿孔板吸声结构是一种新型的吸声结构，具有吸声系数大、吸声频带宽、构造简单、成本低等优点：适用范围大，可在高温、高湿和高速气流、腐蚀等特殊环境下使用。缺点是孔小、易堵塞，微孔加工较困难。6.2.2.4空间吸声体由框架、吸声材料和护面结构制成各种形状悬吊在空间特定位置上的单块，称空间吸声体。通常有平板形、球形、圆锥形、圆柱形等，其中以
39、平板矩形最为常用。见图6.9所示。吸声体最突出的特点是具有较高的吸声效率。吸声体有两个或两个以上的面吸收声能，有效吸声面积比投影面积大得多。实验表明，只要吸声体投影面积为悬挂平面面积的40%或室内总面积的20%,就能达到满铺材料的减噪效果，从而使造价大为降低。此外吸声体可以预制，安装方便，合理的形状和色彩还可起装饰作用。适用空间吸声体的场合：混响声大的房间；房内噪声高，又无法采用隔声处理或无法布置吸声材料等。空间吸声体的安装高度：对于大型厂房，离顶高度一般宜为房间净高的1/71/5；对于小型厂房挂在离顶0.50.8m处。排列方式常用集中式、棋盘格式、长条式三种，其中以条形效果最好。空间吸声体单
40、块面积与悬挂间距视具体情况而定。通常单元尺寸大，单块面积可选511m2；单元尺寸小，可选24r2.悬挂间距对大中型厂房，可取0.81.6m,小型厂房可取0.40.8m。以上学习了多孔吸声材料、薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构和微穿孔板共振吸声结构的吸声原理和吸声特性，它们在噪声控制工程中都有广泛的应用，有时是组合使用。图6.10列出对各种吸声结构和吸声特性的比较，可从中看出各种结构的使用特点。图6.10(D)图6.10(i)的情况如下：图6.10(D)：开阔的空间，是自由声场，声波被空气全部吸收，吸声系数为1o图6.10(b)：坚硬光滑的刚性表面，声波吸收很少。图6.10(C)：多孔吸声材料，主要吸收中、高频噪声，吸收频带集中在中、高频区。图6.10(d)：多孔材料背衬空腔，最大吸声频率向低频移动，吸收频带提高图6610(e)：穿孔板背衬多孔吸声材料，能较好吸收低频噪声，且吸声频带增宽。图6610各种吸声结构和吸声特性图6610(f)：板状吸声结构(1所指示)，若在板后填充多孔吸声材料，可使吸声系数提高，最大吸声频率向低频移动(2所指示)o图6610(g)：穿孔板吸声结构，吸声频带很窄。图6610(h)：穿孔板背衬纤维布，吸声频带有一定的提高。图6610(D：多层穿孔板，吸声效果较好，频带较宽。
