共振吸声材料和结构

                                                                                                     声讯网编辑部：高东魁

        由于多孔性材料的低频吸声性能差，为解决中、低频吸声问题，往往采用共振吸声结构。共振吸声也是我们吸声处理中的一个重要方式，其主要以吸声材料为原材料，采用共振吸声机理组成一个吸声结构；其吸声频谱以共振频率为中心出现吸收峰，当远离共振频率时，吸声系数就很低。当然也有靠共振作用吸声的材料。实际应用中，按照吸声结构和材料可将共振吸声分为：单共振器、穿孔板共振吸声结构、薄板吸声结构和柔顺材料等。

单共振器： 是一个有颈口的密闭容器，相当于一个弹簧振子系统，容器内空气相当于弹簧，而进口空气相当于和弹簧连结的物体。当入射声波的频率和这个系统的固有频率一致时，共振器孔颈处的空气柱就激烈振动，孔颈部分的空气与颈壁摩擦阻尼，将声能转变为热能。

穿孔板吸声结构 ： 在打孔的薄板后面设置一定深度的密闭空腔，组成穿孔板吸声结构，这是经常使用的一种吸声结构，相当于单个共振器的并联组合。当入射声波频率和这一系统的固有频率一致时，穿孔部分的空气就激烈振动，加强了吸收效应，出现吸收峰，使声能衰减。

        穿孔板共振吸声频带比较窄，在穿孔板后面加上一层多孔材料或纺织品，可以加宽吸收峰的宽度；同时使用几种共振峰互相衔接的穿孔板，也可以得到较宽的吸声频带。如果将孔径缩小到毫米以下，板厚在1毫米以下，穿孔率1～3\\\%，则穿孔板与板后空腔可组成微穿孔板吸声结构通常穿孔率超过20\\\%，穿孔板将不起共振吸声作用。由于它比穿孔板声阻大，质量小，因而在吸声系数和吸声带宽方面都高于穿孔板。穿孔的石棉水泥、石膏板、硬质纤维板、胶合板以及钢板、铝板，都可作为穿孔板共振吸声结构，在其结构共振频率附近，有较大的吸收，适于中频吸声。

薄板吸声结构： 在薄板后设置空气层，就成为薄板共振吸声结构。当声波入射时，激发系统的振动，由于板的内部摩擦，使振动能量转化为热能。当入射声波频率与系统的固有频率一致时，即产生共振，在共振频率处出现吸收峰。增加板的单位面密度或空腔深度时,吸声峰就移向低频。在空腔内沿龙骨处设置多孔吸声材料，在薄板边缘与龙骨连接处放置毛毡或海绵条，以增加结构的阻尼特性，可以提高吸声系数和加宽吸声频带。

柔顺材料： 是内部有许多微小的、互不贯通的独立气泡，没有通气性能，在一定程度上具有弹性的吸声材料。当声波入射到材料上时，激发材料作整体振动，为克服材料内部的摩擦而消耗了声能。它的吸声频率特性是高频声吸收系数很低，中、低频的吸声系数类似共振吸收，但无显著的共振吸收峰而呈复的起伏状态杂。

 共振结构吸声系数： 不同共振结构拥有不同吸声系数，但是大致吸声频率范围几乎相同。

共振作用吸声材料：  靠共振作用吸声的柔性材料（如闭孔型泡沫塑料，吸收中频）、膜状材料（如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频）、板状材料（如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频）和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。这些材料复合使用，可扩大吸声范围，提高吸声系数。用装饰吸声板贴壁或吊顶，多孔材料和穿孔板或膜状材料组合装于墙面，甚至采用浮云式悬挂，都可改善室内音质，控制噪声。

        此类吸声处理是通过不同吸声材料通过放置位置、放置方式组成不同结构，形成共振吸声结构的共振吸声组件，或者利用具有共振作用的吸声材料，根据场合不同进行控制、降低噪音。应用场合广泛，低频吸声性能优越！