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      關于隔聲材料的概念

      時間:2017-02-10
      能減弱或隔斷聲波傳遞的材料稱為隔音材料。必須指出,吸聲性能好的材料,不能簡單的把它們作為隔聲材料來使用。
      人們要隔絕的聲音,按傳播途徑有空氣聲(通過空氣傳播的聲音)和固體聲(通過固體撞擊或振動傳播的聲音)兩種。兩者隔聲的原理不同。對空氣聲的隔絕,主要是依據聲學中的“質量定律”,即材料的表觀密度越大越不易受聲波作用而產生振動,其聲波通過材料傳遞的速度迅速減弱,其隔聲效果越好。所以,應選用表觀密度大的材料(如鋼筋混凝土、實心磚等)作為隔絕空氣聲的材料。對固體聲隔絕的最有效的措施是隔斷其聲波的連續傳遞。即在產生和傳遞固體聲的結構(如梁、框架、樓板與隔墻以及它們的交接處等)層中加入具有一定彈性的襯墊材料,如軟木、橡膠、毛氈、地毯或設置空氣隔離層等,以阻止或減弱固體聲的繼續傳播。由以上所述可知,材料的隔聲原理與材料的吸聲原理不是同的,因此,吸聲效果好的多孔材料其隔聲效果不一定好。
      吸聲與隔聲是完全不同的兩個聲學概念。吸聲是指聲波傳播到某一邊界面時,一部分聲能被邊界面反射(或散射),一部分聲能被邊界面吸收(這里不考慮在媒質中傳播時被媒質的吸收),這包括聲波在邊界材料內轉化為熱能被消耗掉或是轉化為振動能沿邊界構造傳遞轉移,或是直接透射到邊界另一面空間。對于入射聲波來說,除了反射到原來空間的反射(散射)聲能外,其余能量都被看作被邊界面吸收。在一定面積上被吸收的聲能與入射聲能之比稱為該邊界面的吸聲系數。例如室內聲波從開著的窗戶傳到室外,則開窗面積可近似地認為百分之百地 “ 吸收”了室內傳來的聲波,吸聲系數為1。當然,我們所要考慮的吸聲材料,主要不是靠開口面積的吸聲,而要靠材料本身的聲學特性來吸收聲波。 

            對于兩個空間中間的界面隔層來說,當聲波從一室入射到界面上時,聲波激發隔層的振動,以振動向另一面空間輻射聲波,此為透射聲波。通過一定面積的透射聲波能量與入射聲波能量之比稱透射系數。對于開啟的窗戶,透射系數可近似為1(吸聲系數也為1),其隔聲效果為0,即隔聲量為0db。對于又重又厚的磚墻或厚鋼板,單位面積質量大,聲波入射時只能激發起此隔層的微小振動,使對另一空間輻射的聲波能量(透射聲能)很小,所以隔聲量大,隔聲效果好。但對于原來空間而言,絕大部分能量被反射,所以吸聲系數很小。 

            對于單一材料(不是專門設計的復合材料)來說,吸聲能力與隔聲效果往往是不能兼顧的。如上述磚墻或鋼板可以作為好的隔聲材料,但吸聲效果極差;反過來,如果拿吸聲性能好的材料(如玻璃棉)做隔聲材料,即使聲波透過該材料時聲能被吸收99%(這是很難達到的),只有1%的聲能傳播到另一空間,則此材料的隔聲量也只有20db,并非好的隔聲材料。有人把吸聲材料誤稱為 “ 隔音材料 ” 是不對的。如果有人介紹某種單一材料吸聲好隔聲也好,那他不是不懂就是在騙人了。
       


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