室內聲學處理

1）聲音的吸收

聲波在傳播中，通常由四個途徑被吸收，從而減弱反射聲。

（1）空氣吸收

聲能在傳播過程中，由於空氣質點振動摩擦的緣故而吸收，這在低頻雖可忽略但當計算混音時間時，對聲頻在2000Hz以上的必要估算在內。

（2）界面吸收

聲波傳播到室內牆面或其它表面，一部分聲能被吸收的原理是：

①界面摩擦的粘滯阻力；

②有孔材料的透入，細小纖維的振動；

③彈性材料的質點摩擦；

1）聲音的吸收

聲波在傳播中，通常由四個途徑被吸收，從而減弱反射聲。

（1）空氣吸收

聲能在傳播過程中，由於空氣質點振動摩擦的緣故而吸收，這在低頻雖可忽略但當計算混音時間時，對聲頻在2000Hz以上的必要估算在內。

（2）界面吸收

聲波傳播到室內牆面或其它表面，一部分聲能被吸收的原理是：

①界面摩擦的粘滯阻力；

②有孔材料的透入，細小纖維的振動；

③彈性材料的質點摩擦；

④共振材料的質點摩擦;

⑤牆面傳透共振；

⑥結構傳導；

上述吸收是聲能轉化為熱能實現的。

（3）設施吸收

掛毯，簾幕，因距牆面一定的距離，恰如多孔材料背後的空腔以，對中、高頻具有較好的聽聲效果，，地毯，人造毛等製品，吸聲效果則限於高額。

（4）觀眾吸收

觀眾在室內是一個較大吸收因素，尤其容納很多觀眾的廳堂，觀眾的吸聲量約佔總吸聲量的40％～50％，因此室內聲能往往隨觀眾的多少發生變化，對混響特性有一定的影響。

（5）吸聲並非隔音

日常生活中常有人將吸聲和隔聲的概念混淆，其實只要從定義比較一下便可以分清楚。吸聲是聲波經過一種介質對聲能轉化為其另一種能量的一種物理現象，它與介質的物理性質聲波的頻率、入射方向，材料厚度及裝制方法有關。

隔音指牆或者其它構件一側的入射聲能與另一側的透射聲能相差的dB數，它與材料的質量，密度大小有關。通俗的說吸聲是聲能量減衰的過程，而隔聲則是聲音傳播途徑中被隔斷或都隔離。

（6）吸聲材料和吸聲結構

所謂吸聲材料，通常是這樣定義的：①相對的具有較大的吸聲能力的材料，通常平均吸聲係數超過0.2以上的材料稱為吸聲材料；②由於材料的多孔性，薄膜作用或共振作用，而對入射聲能具有吸收作用的材料。

吸聲材料和吸收結構的種類很多，按其材料結構狀況分為以上兩大類：

①多孔吸聲材料

材料從表到里具有大量的互相貫通的微孔，其特徵為：（a）材料內部有大量的微孔或間隙（b）材料微孔互貫通而不密閉；（c）微孔向外敞開。這類材料有礦棉，玻璃棉，珍珠岩吸收板塊，木絲板，聚胺酯泡沫等產。

多孔材料的吸收性能影響因素較多，包括材料的阻流，孔隙率，結構形試，厚度，背後條件，面層裝飾，濕度等等，但在實際運用中主要考慮影響較大的幾項因素，本節做重點介紹。

（a）材料厚度    增加材料的厚度，底頻吸收很快的增加，對高頻吸收的影響則很小，但增加到一定的厚度時吸聲係數的增加將逐漸減少，一般以5cm-10cm為宜。

（b）背後條件的影響   多孔材料布置在剛性牆面前一定距離，即材料背後具有一定深度的空腔或空氣層，其作用相當於加大材料的有效厚度，可以改善低頻的吸收。一般當空氣層深度為入射聲波1/4波長時,吸聲係數最大，空氣層深度為放射聲波1/2波長時或整數倍時，吸聲係數最小。

②共振吸聲結構

共振吸聲結構，主要解決低頻聲的吸收。其結構通常有如下幾種形式：

（a）單個共振器（即亥姆霍茲共振器）設計這種共振器時，要把衰減的頻率先定下來，然後選擇腔的容積、尺寸及通容共振器的孔和頸，使之在該頻率下產生峰值吸收。單個共振器對頻率有較強的選擇性。

（b）穿孔板共振吸收結構  工程中常用穿孔板共振吸收結構，其原理就是若干個亥姆霍茲共振器的組合，若是此種材料放置在剛性牆面上，穿孔板的共振頻率可根據下式估算：

L——板后空氣層厚度（cm）；

t——板的厚度（cm）

d——孔徑（cm）

C——聲速（cm/s）

P——穿孔率（穿孔面積/全面積﹡100%

若此種材料用於室內吊頂時，背後空氣層很大，厚度往往達到50cm以上，其共振頻率可用下式近似計算：

由於空氣層厚度比較大，在低頻將出現共振吸收，若在高頻也要有較高的吸收，可在穿孔板後放置多孔吸聲材料，從而或得較寬的吸聲特性。

穿孔板穿孔率可由下式計算：

圓孔正方形排列

式中：p——穿孔率；

D——圓孔直徑（cm）；

B——圓孔間的中心距離（cm）；

圓孔正三角形排列

圖2-7 穿孔板共振吸聲結構

(c)薄板共振吸收結構   薄板共振吸收結構多用於多頻吸聲，共振頻率多在80～300Hz之間，吸聲係數約0.2～0.5，結構比較簡單，將薄的板材如三夾板、五夾板、木纖維板、塑料板或金屬板等固定在框架上，板后留一定深度的空氣層，就構成薄板共振吸聲結構。

常用的吸聲結構還有微穿孔板、狹縫等共振吸聲結構、空間吸聲體、吸聲尖劈等，這裡就不一一介紹啦，但值得一提的是吸聲材料和吸聲結構的選用，不僅要考慮自身的吸聲性能，還要考慮使用場所的吸聲情況，如油污、濕度、煙塵、高溫等必要的選擇相適應的材料。

（7）隔聲

大家都知道，聲波的傳播模型是：聲源→傳播途徑→接受者，很顯然，隔聲就是聲源與接受者之間採取的隔離措施，是噪聲控制範疇的技術，也是目前工程突踐中噪音處理最常用、效果最好的方法，常用的隔聲措施有隔聲牆體、隔聲罩、隔聲門、隔聲窗、隔聲屏等等。

（8）噪聲評價標準曲線

表2-3 各類建築物室內允許噪聲值

表2-4 NC曲線允許不同的倍頻帶聲壓級