专业吸声结构设计部门 噪声控制

多孔性吸声材料就是有很多孔隙的能吸收声能量的材料，其主要构造特征是材料从表面到内部均有相互连接的孔隙。多孔性吸声材料是目前应用广的吸声材料。目前常见的多孔吸声材料包括纤维性吸声材料、泡沫吸声材料和颗粒吸声材料等。多孔吸声材料内部具有大量的小孔，这些微小细孔相互连通并直接通向材料的表面，当声波入射到这种开孔性材料表面时，一部分声波会透入材料内部，一部分声波在材料表面反射。透入材料内部的声波在缝隙和小孔中传播时，空气运动会产生粘滞和摩擦作用，同时小孔中空气受压缩时温度升高，稀疏时温度降低，材料的热传导效应，从而使声能逐渐转变成热能所消耗，这种能量的转变是不可逆的，因此材料就产生了吸声作用。

由于多孔材料在高频具有较好的吸声性能，而穿孔共振吸声结构可通过设计使其在中低频具有良好的吸声性能。因此在实际应用中，在总厚度一定的实际限制下，实现低频吸声往往是较为困难的。这主要是通过对共振吸声结构和多孔吸声材料复合，获得较好的低频吸声性能和较宽频带的吸声特性。
公司具备系统的复合吸声结构设计能力，可定量设计复合吸声结构以满足在薄的厚度内，实现所需的低频吸声。典型的某复合结构吸声性能如下图所示，其中曲线1为某30mm厚的多孔吸声性能，曲线2和3为设计的复合吸声结构的吸声性能。因此该复合吸声材料在30mm左右时，400Hz及以上吸声系数大于0.5。

对于阻性消声器的设计主要包括消声器本身的结构形式和尺寸以及吸声材料的设计。
消声器的结构形式一般而言需要在消声器压力损失和利于消声通道上进行折中考虑。同时消声器吸声材料的吸声性能越好，消声器的消声性能也就越好。对于消声器中声学材料应满足以下要求：
1. 吸声材料本身应该是环保材料，尽量避免使用玻璃纤维、岩棉等吸声材料，以防止这些材料在消声器使用中，受到气流长时间的作用，而扩散到户外或室内，从而引起环境污染或对人员健康产生影响。
2. 水汽对吸声材料不会产生不可逆的物理或化学改变。即吸声材料遇到水汽后，当水汽干燥后，吸声材料能够恢复原来的物理和化学特性。
3. 吸声材料尽量在较薄的尺寸，具有良好的宽频吸声性能。如果吸声材料较厚，则将会大大增加消声器的结构尺寸，这在实际应用中是受到限制的。但是通常而言，吸声材料越薄，其中低频吸声性能越差，往往不能达到满意的消声效果。因此实际上，消声器主要的声学需求还是如何设计相应的吸声材料，以满足其消声要求。

吸声是指声波在介质中传播时，声能量产生的衰减现象。声波在空气传播时，由于空气中质点振动所产生的摩擦作用，使声能量转化为热能而损耗，引起声波随传播距离的增加而逐渐衰减的现象称为空气吸声。当声波入射到材料表面时，有一部分声能量被材料吸收，从而引起声能量的降低，称为材料吸声。实际具体的材料或结构，其阻抗一般都不会为无穷大，因此它们对入射的声波都有一定程度的吸收，因此我们把具有较好吸声效果的材料或结构称为吸声材料。一般而言，将吸声系数α>0.2 的材料称为吸声材料，而将α>0.8的材料称为强吸声材料。吸声材料主要包括多孔性吸声材料和共振型吸声结构。

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