隔音材料与吸音材料

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1、凡是能用来阻断噪音的材料，统称为隔音材料。隔音材料五花八门，日常人们比较常见的有实心砖块、钢筋混泥土墙、木板、石膏板、铁板、隔音毡、纤维板等等。严格意义上说，几乎所有的材料都具有隔音作用，其区别就是不同材料间隔音量的大小不同而已。同一种材料，由于面密度不同，其隔音量存在比较大的变化。隔音量遵循质量定律原则，就是隔音材料的单位密集面密度越大，隔音量就越大，而密度与隔音量成止比关系。隔音材料在物理上有一定弹性，当声波入射时便激发振动在隔层內传播。当声波不是垂肓入射，而是与隔层呈一角度0入射时，声波波前依次到达隔层表面，而先到隔层的声波激发隔层

2、内弯1111振动波沿隔层横向传播，若弯曲波传播速度与空气屮声波渐次到达隔层表血'的行进速度一致时，声波便加强弯曲波的振动，这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别人，并向另一而空气屮辐射声波的能量也特别人，从而降低隔音效果。产生吻合效应的频率fc为：fc=co2/2TTsin20[12p（1-q2）/eh2]1/2⑨式中p、o、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量，h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角0有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场，到达隔层的入射角从0。到90。都有町能，因此吻合频率出现在从掠入射（6=90°）

3、的fcO开始的一个频率范围，也就是说吻合效应使某一频率范围的隔音效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道，中高频隔音量较大，除了内阻尼很小的金属板外，因吻合效应使中高频隔音量降低的现象，不会引起很人的麻烦。不透气的固体材料，对于空气中传播的声波都有隔音效果，隔音效果的好坏最根木的一点是取决于材料单位面积的质量。一个面积非常人的隔层，其单位面积质量为ms,当声波从左面垂肓入射时，激发隔层作整体振动，此振动再向右而空间辐射声波。以单位而积考虑，透射到右而空间的声能与入射到隔层上的声能Z比称透射系数to定义无限大隔层材料的传递损失

4、（也称透射损失）tl：tl=101g1/r⑦上述简单情况卜•町计算得到传递损失近似为：tl=20lgU）ms/2poco（db）⑧式中3二2TTf为圆频率，pO、co为空气的密度和声波传播速度。tl的大小表示材料的隔音能力。⑧式的一个重要特点，即材料单位而积质量增加一倍，则传递损失增加6db。这一隔音的基木规律称“质蜃定律”，也就是说隔音靠重量。所以像砖墙、水泥墙或厚钢板、铅板等单位而积质暈人的材料，隔音效果都比较好。⑧式也表明，单层隔音的高频隔音好，低频差。频率每提高一倍，传递损失就增加6db。需要说明的是：传递损失tl是隔层面积为无限

5、人时的理论“隔音疑”，作为一垛墙或楼板，它都有边缘与其它建筑构件连接，这时的“隔音量”与⑦式所表示的传递损失有差别。既有因边缘接近于固定而增大隔音能力，也有作为边缘固定的板振动有一定的共振频率,使某些共振频率点上隔音效果降低的现彖。而当作为两相邻房间Z间的隔墙或楼板，因为两室Z间有多条传声（或振动）通道，这两个房间Z间的隔音量（只能称声级差）更不能以该隔层的传递损失来代表。双层隔音结构根据质量定律，频率降低一半，传递损失要降6db；idj要提高隔音效果时，质量增加一倍，传递损失增加6db。在这一定律支配下，若耍显著地提高隔音能力，单靠增加

6、隔层的质量，例如增加墙的厚度，显然不能行Z有效，有时甚至是不可能的，如航空器上的隔音结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔音结构。双层隔音结构，单位而积质量分别为ml、m2,中间空气层厚度为I。双层结构的传递损失町以进行理论计算，结果比较复杂，在不同频率范围可以得到不同的简化表示，这里只作定性介绍。两个隔层与屮间空气层组成一个共振系统，共振频率为fr(m的单位为kg/m2,I的单位为m)：fr=60/Vm1m2l/(m1+m2)⑩在此共振频率附近，隔音效果人为降低。不过对于重墙来说，此频率已低于可闻频率范围。例如血为半砖墙250kg

7、/m2,m2为一砖墙500kg/m2,空气层厚度0?5m,这时共振频率在7hz左右。对于轻结构双层隔音，共振频率对能落在可闻频率范围内，例如两层铝板分别为5?2kg/m2和2?6kg/m2,中间空气层5cm,可计算出共振频率约为200hz。这时应在两板间填塞阻尼材料，以抑制板的振动。一般若用薄钢板做双层隔音结构时，钢板上都涂好阻尼层来抑制钢板的振动。在共振频率f「以下，双层隔音的效果如同没有空气层的一层(m1+m2)ll

8、分之一波长的奇数倍时，双层隔音效果和当于两个单层的传递损失之和再加6db,I为波长的偶数倍时，双层隔音效果相当于两个单层合在一起的传递损失再增加6db,在其它频率，传声损失在这两个值之间。所以