吸聲隔聲材料的應用

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       一、吸聲原理、吸聲材料及吸聲測試方法

　　聲波在媒介中傳播或者入射到另一個(gè)媒介的過(guò)程中，聲能減少的過(guò)程就是吸聲。吸聲的原理是聲能轉換為熱能，比如吸音棉的吸音原理是由于聲音在吸音棉的中空纖維結構中不斷消耗轉換為熱能導致。

　　通常將吸聲系數大于0.2的材料稱(chēng)為吸聲材料。吸聲材料安裝在車(chē)外，可以減小外界噪聲源;安裝在車(chē)內，可以減小傳遞到車(chē)內的噪聲并提升聲品質(zhì)。材料的吸聲能力采用吸聲系數來(lái)衡量。吸聲系數的大小除了與吸聲材料本身有關(guān)外，還與入射聲波的角度等參數有關(guān)。而根據聲波入射角度的不同，分為駐波管測試以及大混響室測試。

　　駐波管：

　　顧名思義為聲波垂直入射至樣品表面，由于聲波頻率的不同所以波長(cháng)也是不同的，因此駐波管才會(huì )有大小管徑的區別，并有相應的ISO標準約束。通用的如B&K 4026型號的大管直徑100mm可下潛到100Hz左右，測試低頻長(cháng)波聲音，配合一個(gè)小管直徑29mm可測試高頻截至6300Hz左右的聲音。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，樣品要求面積小，測試方便;缺點(diǎn)是對于樣品邊緣的精度要求較高，誤差較大。

　　大混響室：

　　采用擴散聲場(chǎng)，在混響場(chǎng)內的各點(diǎn)聲能密度均勻，聲波方向無(wú)規，有相應的ISO標準及國標GBT 20247-2006約束。一般要求混響室的容積大于200m³，混響室的體積決定著(zhù)所能測得的頻率的下限。相應的，樣品面積一般為10-14m²。其優(yōu)點(diǎn)是所測吸聲系數能反映材料在實(shí)際工況下的吸聲能力;缺點(diǎn)是費用高、樣品面積要求大。

　　現在市面上有α 箱、β箱或者像豐田的更小的混響室，其實(shí)是為了測試無(wú)規入射聲波下的樣品的吸聲能力，但同時(shí)兼顧了樣品面積小以及測試費用低、可驗收零件的聲學(xué)性能三大優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到主機廠(chǎng)及材料零件供應商的青睞。雖然尚不滿(mǎn)足ISO標準，且實(shí)際測下來(lái)與大混響室測試方法有些差異，但縱向研究卻也足夠。

　　二、隔聲原理、隔聲材料及測試方法

　　采用特殊的材料和結構將外界聲源與接收環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，使得環(huán)境噪聲降低，這就是隔聲。聲音從空氣入射到另外結構表面時(shí)，一部分聲能被反射回來(lái)，另一部分聲能透過(guò)這個(gè)材料，繼續在空氣中傳播。

　　通常采用STL (sound transmission loss) 來(lái)反映平板或者零件的隔聲性能，單位是dB(分貝)。單層板隔聲滿(mǎn)足兩個(gè)6dB原則：

　　第一個(gè)是當頻率增加一個(gè)倍頻程時(shí)，隔聲量增加6分貝，即隔聲量隨著(zhù)頻率增加的直線(xiàn)斜率為6dB/倍頻程。

　　第二原則是當質(zhì)量增加一倍時(shí)，隔聲量增加6分貝，即隔聲曲線(xiàn)整體向上移6dB。

　　實(shí)際上，板結構是有限，而且結構的邊界條件、剛度、阻尼等會(huì )影響到其隔聲效果。大量的試驗數據表明，當板的面密度增加一倍時(shí)，隔聲量增加量為5分貝;當頻率增加一個(gè)被頻程時(shí)，隔聲量增加4分貝。

　　隔聲材料通常為面密度較大的材料如鋼板、EVA、EPDM等材料。在汽車(chē)前圍隔音墊、地毯、輪罩隔音墊等零件上廣泛應用。而隔聲性能測試廣泛采用的是大混響-消聲的測試方法，阻抗管測試隔聲應用較少。測試樣件安裝在混響室和消聲室之間的窗口上，混響室作為發(fā)聲室，消聲室作為接受室，用聲強法來(lái)測量消聲室的透射聲功率?？捎糜诹慵芊饧斑^(guò)孔的測試，分析薄弱的區域，這也是混響-消聲室方法優(yōu)于混響室-混響室方法的原因。

　　三、 吸隔聲材料組合應用

　　車(chē)身上的聲學(xué)包裝結構多數是吸收材料和隔聲材料在一起的組合應用，如前壁板隔聲墊、地毯、以及目前被很多豪華車(chē)采用的靜音鋼板等。如下圖的前壁板聲學(xué)結構由四層組成：鋼板隔聲層+吸聲層+隔聲層。

　　目前，在電動(dòng)化的大趨勢下，對于輕量化吸隔聲材料的研究越來(lái)越深入，如九大參數對于材料聲學(xué)性能的影響，材料級到整車(chē)級的模擬等，各大主機廠(chǎng)和供應商都展開(kāi)了深入的研究并擁有了大量的數據和寶貴的經(jīng)驗，也切切實(shí)實(shí)的為正向開(kāi)發(fā)付出著(zhù)自己的汗水和努力。

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　　相關(guān)問(wèn)答：

　　問(wèn)：什么材料隔音最好?

　　答：室內裝修所使用到的隔音材料主要有五種，分別是多空吸引材料、穿孔板共振吸聲材料、薄膜吸聲材料等。下面小編給大家列舉一些常見(jiàn)的隔音材料。

　　室內隔音材料1、玻璃棉、麻棉毛氈、有機纖維材料、巖棉、礦棉以及聚苯乙烯泡沫塑料這幾種。

　　室內隔音材料2、石膏板、石棉水泥、膠合板、鋼板、鋁板以及硬質(zhì)纖維板，他么是通過(guò)共振吸引的方式，達到隔絕聲音的功效的。

　　室內隔音材料3、皮革、塑料薄膜、人造革等具有不透氣、張拉能力強而且柔軟的材料，通過(guò)聲音的共振頻率能夠有效阻隔聲音傳播。

　　室內隔音材料4、石膏板、硬質(zhì)纖維板等能夠將板塊四周固定，然后連通板后的封閉空氣層，從而達到吸音隔音的效果。

　　室內隔音材料5、具有特殊功能的窗幕以及空間吸聲體。

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　　問(wèn)：建筑隔聲材料怎么選擇?

　　答：建筑物內如有電機等設備，除了利用周?chē)鷫Π甯袈曂?，還必須在其基礎和管道與建筑物的聯(lián)結處，安設隔振裝置。如有通風(fēng)管道，還要在管道的進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)段內加設消聲裝置。

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