浅析吸音材料吸收声能的过程

2018-7-30 16:44| 发布者: weixin| 查看: 669| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 声音是由物体振动通过介质产生的声波，也就是说声波的传递就是能量的传播。

　　能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变，对于声音也是一样。

　　声音是由物体振动通过介质产生的声波，也就是说声波的传递就是能量的传播。能量守恒定律告诉我们声波不会无缘无故的产生，也不会凭空消失。声波的产生到传递过程的衰减，都符合能量守恒定律。

　　就以一个装有吸音材料水泥墙的房间为例，物体振动产生声音，然后通过以空气为介质向一个方向传播，最后撞击装有吸音材料的墙面。当声波在空气中传播时，声波会跟空气产生摩擦，产生较小的热能损失，这一部分的损失主要是高频部分。当声波撞击吸音材料的时候，声波会像光在照射到玻璃上一样，会出现两种情况：一是产生反射;另外一部分的声波则通过吸音材料继续传播，这过程就跟光在玻璃里面传播一样——折射。声音的传播会向下折射，这是由于吸音材料的密度大于空气导致的。声音通过吸音材料传播时会有一定的摩檫力，会产生一定的热能，这里所产生的热能就是由声波通过吸音材料时声能转化而来的。

　　如何判断吸音材料的吸音效果?

　　1. 吸声系数是用来评估材料吸音效率的指标

　　它会随着声音的入射角度变化而变化，因此在测量吸音系数时，我们通常会把声音的入射角度取平均值进行计算。

　　透射系数：

　　反射系数：

　　吸声系数：

　　吸音系数通常用α表示，α为1.0时，是一种理想的吸音材料，它能够百分之百的吸收声能;而α为0时，则是一种理想的反射材料。

　　2. 吸音量很明显地表明吸音效果

　　我们用A表示吸音量，而房间吸音材料的表面积用S表示。吸音量A可以通过吸音材料的面积与吸音系数的乘积获得，即A=Sα。但是有时为了追求更加完美音效，工程师会选用特殊的吸音材料，有的是为了增大吸音量的，有的吸音材料只吸收某个频段的声能。

　　我们常见的吸音材料都有很多孔，但这些孔就大有学问了。如何判断好的吸音材料，小编从网上查阅一些资料：

　　  · 材料内部应有大量的微孔和间隙，不仅材料中空气体积与材料总体积之比(即孔隙率)要高，而且这些孔隙应尽可能细小，并在材料内部均匀分布，这样材料内部筋络总表面积大，有利于声能吸收。

　　  · 材料内部的微孔应该是互相贯通的，而不应是密闭的，单独的气泡和密闭间隙不起吸声作用。

　　  · 微孔向外敞开，使声波易于进入微孔内，不具有敞开微孔仅有凹凸表面的材料不会有好的吸声性能。

　　当然在实际的应用中材料厚度、材料容重、空气层、护面层等因素都对吸音量有一定的影响。

　　并不是所有的吸音材料都可以满足任何的声学空间环境需求的，所以吸音材料的选取非常重要，吸音材料可以消除厅堂的回声和声聚焦等音质缺陷，但若挑选到不适宜的材料则会适得其反。例如：当直接声到达墙面后，没针对性地将其有效吸收，其和反射声之间的声程差达到17m时，两个声音的时差就达50ms，根据哈斯效应特点，人耳就能开始感知到回声。所以，在设计时我们需要根据扩声现场的实际需求，才能得到一个良好的声音效果。

　　来源：埃威姆公司(ID：AVMEDIA-CHN1)

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