吸声材料

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第396页（1739字）

利用吸声材料来降低噪声是常用的方法。因此有必要对常用的吸声材料作一介绍。一种材料吸收声能的能力常用吸声系数来表示。吸声系数的定义是投射到表面上的总能量减去从表面反射的能量与投射到表面上能量之比，用希腊字母α表示

式中 α——吸声系数；

E₁——投射到表面的能量；

E_r——从表面反射的能量。

完全反射的材料，吸声系数为零，完全吸收的材料吸声系数为1。

吸声系数在很大程度上取决于频率，因此给出材料的吸声系数集中在六个频率：125、250、500、 1000、2000及4000Hz在这个频率范围内，中间及较高频率的吸声系数较高。表5．3．7－1给出了几种常用材料的吸声系数。有一点很重要，表中给出的吸声系数以及由工厂提供的其他材料的吸声系数都是在一定实验条件下取得的。实际上，由于实验条件不一定很严格，而且混响噪声的变化和实验材料安装方法的不同等因素，都会使所测定材料的实际性能产生相当大的变化。尽管如此，表中的系数对选择吸声材料还是有帮助的。

表5．3．7－1 几种常用材料的吸声系数

一旦对噪声进行调查后，应进行频谱分析。然后根据资料选择对需要降低各种频率的噪声吸声系数最高的材料。由于噪声不一定是一种频率，因此可以用称为噪声衰减系数(NRC)或减噪系数来表示吸声材料的性能。

减噪系数是在250、500、1000及2000Hz时吸声系数的平均值。根据表5．3．7－1我们可以计算出各种材料的减噪系数。例如2．5mm厚玻璃纤维的减噪系数为

有时生产厂愿意用减噪系数而不用吸声系数。减噪系数的有效值仍取决于不同安装方法、声波的入射角以及混响频率。从表5．3．7－1可以看到有些材料在低频时吸声效果好，而另一些在高频时吸声效果好；而减噪系数在这些条件下是没有差别的。

还有两种材料不叫吸声材料而称为隔声材料和阻尼材料。隔声材料的主要性能指标是质量，严格地说是单位面积的质量，还要求一定的柔软性。铅是最好的隔声材料之一，常常在铅板加上一层泡沫材料一起使用。还有钢板、砖也是良好的隔声材料。

隔声材料通常用它吸收和反射声波的能力来评价它的隔声性能。术语“隔声量”，或称传递损失TL，是指入射的声波经过隔声材料后到另一边所损失的声功率。TL是用国际标准化组织ISO规定的方法测定的。其数学表达式为

TL=10log(1／τ)

式中 τ——透过的声能与入射声能之比。

τ常称为透声系数。有时用透声系数而不用TL来表示隔声材料的性能。

隔声量TL也可以用公式进行计算

TL=20logf+20logw一47

式中 f——一个特定的频率一般为入射频率，Hz；

W——隔声材料表面密度，kg／m²；隔声量与吸声系数相比，TL的主要优点是以更有意义的dB表示。隔声量与吸声系数一样，是在不同频率下测定的。国际标准化组织还对围护结构的隔声性能采用隔声指数作为评价指标，即将所测得的隔声频率特性曲线与国际标准化组织规定的参考曲线按一定方法进行比较后读取的值。

阻尼材料是通过粘性材料的内摩擦力转换成热而将声能吸收。一般是以薄金属板主体涂上一层由填料、粘合剂和辅助材料组成的阻尼材料或将阻尼材料夹在两层薄板间。阻尼材料的性能以损耗因数η表示。η值越大，阻尼性能越好。