裝修聲學知識

2021-03-04 09:44:36 字數 4322 閱讀 4212

多孔材料的吸聲原理

多孔吸聲材料具有良好吸聲效能的原因,不是因為表面的粗糙,而是因為多孔材料具有大量內外兩桶的微小空隙和孔洞。那種認為粗糙牆面吸聲好的概念是錯誤的。當聲波入射到多孔材料上,聲波能順著微孔進入材料內部,引起空隙中的震動。

由於空氣的粘滯阻力、空氣與孔壁的摩擦和熱傳導作用等,使相當一部分聲能轉化為熱能而被損耗,因此,只有孔洞對外開口,孔洞之間相互聯通,且孔洞深入材料內部,才可以有效地吸收聲能,這一點與某些隔熱保溫材料要求不同,如聚苯和部分聚氯乙烯泡沫塑料、以及加氣混凝土等材料,內部也有大量氣孔,但大部分單個閉合,互不相通,它們可以作為隔熱保溫材料,但吸聲效果卻不好。

影響多孔材料吸聲係數的因素

多孔材料一般對中高頻聲波具有良好的吸聲,影響和控制多孔材料吸聲特性的因素,主要是材料的孔隙率、結構銀子和空氣流阻。

孔隙率是指材料中連通的空隙體積和材料總體積之比。結構銀子是由多孔材料結構特性所決定的物理量。空氣流阻放映了空氣通過多孔材料阻力的大小,三者中以空氣流阻最為重要,它定義為:

當穩定氣流通過多孔材料時,材料兩面的靜壓差和氣流線速度之比,單位厚度材料的流阻成為「比流阻」。當材料厚度不大時,比流阻越大,說明空氣穿透量就笑,吸聲效能會下降,但比流阻太小,聲能因摩擦力、粘滯力而損耗的效率就低,吸聲效能也會下降。所以多孔材料存在最佳流阻。

當材料厚度充分大,比流阻小,則吸聲就大。

隔聲門的應用範圍相當廣,工業雜訊綜合治理、電台的錄音門、演播廳、試聽室等等領域均有應用。對於製作材料來說門可分為:木質門、鋼質門、塑料門等等。

隔聲門多為鋼質門,這種鋼質門是由兩塊面板這間放入網狀鋼製肋條構成,內部填充材料多為玻璃棉。面板常常會採用冷軋鋼板製作,因為它的表面比熱軋鋼板光滑,有時我們也會採用不鏽鋼板等等。

由於隔聲門的特殊結構,使得它的厚度、面密度較普通門更高。因此隔聲門的五金件、密封條等配件就尤為重要。這些配件的質量,可以說是決定隔聲門隔聲量和使用壽命的重要條件。

如果粗略的分類,門可以說是由門框、門扇、(觀察窗)和五金配件等構件組成的。而隔聲門與普通門的不同之處就在於門扇的吸聲材料、門墊子和自動底部封條等結構。正是這些特殊的設計可以有效地阻礙聲波的傳播而讓我們得到良好的密封性和隔聲量。

為了保證有效,隔聲門有時也會要求安裝在具有隔音功能的牆和門框中。

隔聲門的密封條和五金對隔聲門的質量有相當大的影響。門的五金有很多種類,包括:門衛裝置、止門器和門止檔、門環、門的消聲裝置、門鎖、插銷等等。

對於門的密封條,有些標準是根據它安裝位置的不同來分類的,有四周型、豎挺結構型和門底型。大約有十幾種的材料可以做為密封條原料。我們一般用的最多的是矽樹脂橡膠和熱塑性的人造橡膠的密封條。

其它如門檻的類別也相當多,如:聯鎖式、插入乙烯基襯墊式、自動關閉式、在平面改變處的聯鎖式、平鞍式等等。

隔聲門和普通門的區別

隔聲材料的概念

不透氣的固體材料,對於空氣中傳播的聲波都有隔聲效果,隔聲效果的好壞最根本的一點是取決於材料單位面積的質量。

隔層材料在物理上有一定彈性,當聲波入射時便激發振動在隔層內傳播。當聲波不是垂直入射,而是與隔層呈一角度 θ 入射時,聲波波前依次到達隔層表面,而先到隔層的聲波激發隔層內彎曲振動波沿隔層橫向傳播,若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達隔層表面的行進速度一致時,聲波便加強彎曲波的振動,這一現象稱吻合效應。這時彎曲波振動的輻度特別大,並向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大,從而降低隔聲效果。

礦棉裝飾吸音板特徵

礦棉裝飾吸音板以礦棉為主要材料,礦棉是礦渣經高溫熔化由高速離心機甩出的絮狀物,無害、無汙染,它是一種多孔材料,由纖維組成無數個微孔。聲波撞擊材料表面,部分被反射回去,部分被板材吸收,還有一部分穿過板材。而礦棉微孔發達,減小聲波反射、消除回音、隔絕樓板傳遞的噪音。

礦棉板內部機構呈立體交叉網狀結構,內部空間充足,結構牢靠,大大提高了自身的吸音降噪能力。

礦棉板能有效阻斷聲音傳播,避免相鄰房間的雜訊干擾。根據其檢測方法gbj47-和gbj75-1984,國家和行業的標準值要求其降噪係數0.45(gh類),而礦棉板達到了0.

6,隔聲量達到了30db。

聽音室裝修材料吸音能力

對於業餘愛好者的聽音室,可以先在原有的基礎上估算一下混響時間。一般結果,這個混響時間往往偏長,因為,家庭裝修都不考慮聲學要求,使用普通材料,吸音率往往都不夠。這不要緊,可以在此基礎上加以調整,但兩者都必須知道常用材料的吸音能力和特性。

有關材料吸音特性的**很多,引數也有很大出入。因為材料製作工藝不同,既使同樣名稱的材料,微孔結構也會有出入。甚至試樣不同,結果也會不同,但畢竟只能用他們來作依據。

用材必須全面考慮。這就需對材料的吸音特性有所了解。

混響時間偏長的房間,對立體聲和當今的電影多聲道聲場的聲象定位不利,要加強吸音。若房間結構不良、用材單

一、尺寸又有問題,就會出現駐波或某些頻率的強混響。這時更應該用專業的吸音材料和設計來解決。音響使用的吸音材料有多孔質吸音材料、板狀吸音材料和共鳴體吸音箱三類。

多孔質吸音材料的吸音原理為振動空氣從狹孔中進出時,空氣分子與材料和自身摩擦,把聲能變換成熱能,消耗掉了。聲波分子運動得快,消耗得也多,故這類材料對高頻的吸音能力強。另外,多孔質材料背後的空氣層也有吸音作用,而且更有講究,特別對1/4波長頻率的聲音吸音更強,間距大,1/4波長就長,被吸收的聲音頻率就偏低。

故把多孔質吸音材料,如壁布等直接貼在牆上,是音響房間之大忌。實際吸音作用不大,但又把高音吸收掉了,頻響變差。布簾完全拉開使用,也不及摺皺著能使吸音更加均勻和充分。

吸音能力是依靠板材受聲波壓迫而引起振動,板材的分子摩擦而消耗能量,達到吸音的目的。當你把一枚大頭針不斷地彎折,直至斷裂,這時的裂口處會很燙手,這就是消耗掉的彎折動能變成了熱能。板材隨著聲波振動不斷地彎曲和彈復原樣,也會把部分聲能吸收掉。

板狀吸音材料有幾大特點:

①、在板彎曲的共振頻率點附近,吸聲最強,此頻率與框架空間面積有關。

②、板和框架一定要密切貼合在一起,否則,板就不會一小塊一小塊振動,也就不會吸音,而且還會出雜音。

③、如果空氣層中再放有多孔質吸音材料,如玻璃纖維,那麼在特定的頻率上吸音作用為更強。簡而言之,特定頻率的聲波進入後,幾乎出不來了,全部都會被吸收掉,吸音能力很強。乙個個共鳴體結合成一片就成為共鳴體吸音箱。

形狀大變,外形與板狀吸音材料差不多,只是所用的板都為穿孔板,各種尺寸都要嚴格計算。專門為改善房間特定頻率設計的共鳴體吸音箱,可從掛在房間中使用。共振吸音箱的吸音效果比較平滑。

實際使用時也還可把三種不同特點的吸音材料復合起來,形成新型的、更平坦的吸音材料。

吸聲材料在建築中的用途

吸聲材料是建築聲學和雜訊控制的主要技術手段,其用途是十分廣泛的。

① 控制廳堂音質的混響時間,如**廳、影劇院、錄音室、演播室、審聽室、會議室、多功能廳、體育館、禮堂等,一般是通過選擇、布置合適的吸聲材料來達到最佳混響時間。② 對一些公共運輸建築,如機場的候機大廳、車站的候車室、碼頭的候船室等建築。由於要不斷廣播飛機、車船班次的出發、到達或延誤時間等資訊,頂棚和牆面適當布置吸聲材料。

一方面可以提高廣播資訊的清晰度;另一方面還可以降低乘客的嘈雜雜訊,使環境更加安靜一些。③ 消除廳堂的回聲和聲聚集等音質缺陷。當直接聲和反射聲之間的聲程差達到17m時,兩個聲音的時差就達50ms(毫秒),人耳就能聽到回聲,一些較長的廳堂,其後牆的反射聲容易使*近台口的坐席區產生回聲。

可通過後牆布置強吸聲材料加以消除。建築圓弧形的後牆和穹形屋頂等體形,會使廳內產生聲聚集。如果要保持原有室內體形,就可以在這些內表面上採用布置強吸聲材料的方法消除對廳內產生的聲聚集。

④ 提高輕薄板牆的隔聲。如石膏板、矽鈣板、fc板、tk板以及防火鎂水泥板等輕薄板牆,在其夾層中填充多孔性吸聲材料如玻璃棉、岩棉及礦棉等,可明顯提高這類板牆的隔聲效果。⑤ 對機械裝置使用的隔聲罩以及道路聲屏障,面向聲源一側的壁面做成吸聲面,可以提高其降噪效果。

⑥ 建築通風和空調系統的管道消聲器,特別是大型的阻性消聲器,需要使用大量的吸聲材料。

什麼是空間吸聲體

吸聲材料一般是安裝在房間的牆面和頂棚上。牆面有時會因有玻璃窗而使可作為安裝吸聲材料的面積太小,或者因為牆面的形狀不適於安裝吸聲材料。頂棚有時需要天然採光和自然通風也不宜做吸聲吊頂。

空間吸聲體的頂棚,不僅便於風口、燈光口及揚聲器的布置,而且使頂棚的造型更加豐富活潑。因此,為了使房間有足夠的吸聲可以把吸聲體懸掛在空中,人們把它稱為空間吸聲體。用木板或金屬龍骨製成框架,框架骨放上纖維性多孔吸聲材料,兩面覆蓋裝飾面層,如穿孔板或阻燃裝飾布。

對於具有較高強度和剛度並有裝飾效果的硬質吸聲板,則可以直接固定在框架上。當懸吊在房間的空中就形成最簡單的板式空間吸聲體。這種板式空間吸聲體,通常有兩種吊裝方式,一是水平懸吊,二是豎直吊掛。

其吸聲效果與吸聲體的間距有關,間距較小時,吸聲效率低一些,間距較大時吸聲效率高一些。但間距太大,頂棚可布置的空間吸聲體的數量相對減少,影響房間總的吸聲量,所以間距既不能太小,也不能太大。 空間吸聲體因材料兩面均處在聲場之中,使一塊材料能起雙面吸聲作用,從而大大提高了材料的吸聲效能。

水平懸掛的吸聲效果比豎直懸掛好,空間吸聲體的吸聲效果明顯提高,特別是500以上的中高頻的吸聲係數,比地面平鋪提高約50%以上。

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