第3章吸声材料与吸声结构汇总

1、一、作用一、作用1、室内音质设计通过控制反射声通过控制反射声控制混响时间和消除音质缺陷达到改善室内音质效果2、噪声控制、噪声控制通过控制反射声通过控制反射声吸声降噪引入吸声材料与吸声结构某录音室平面图吸声：控制混响时间；不规则吸声：消除声染色音质设计音质设计某录音室立面图吸声：控制混响时间；不规则吸声：消除声染色音质设计音质设计吸声：控制混响时间象山体育馆侧墙穿孔FC板吸声结构空间吸声体厅堂音质设计厅堂音质设计吸声：控制厅堂混响时间平板空间吸声体圆筒状空间吸声体厅堂音质设计厅堂音质设计吸声：控制厅堂混响时间小穿孔率穿孔FC板吸声结构大穿孔率穿孔FC板吸声结构厅堂音质设计厅堂音质设计吸声降噪吸声

2、降噪自来水厂鼓风机房噪声控制自来水厂鼓风机房噪声控制吸声降噪大穿孔率穿孔FC板吸声结构噪声控制吸声降噪大穿孔率穿孔FC板吸声结构平板空间吸声体吸声降噪阻燃织物面吸声结构大穿孔率穿孔FC板吸声结构二、分类二、分类根据吸声机理分根据吸声机理分 1、阻性吸声材料吸声材料材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、羊毛棉、岩棉纤维或多孔吸声材料。 2、吸声结构吸声结构材料本身不具有吸声特性，但材料制成某种结构可吸声。如穿孔板吸声结构、薄膜、薄板吸声结构。分类三、吸声系数三、吸声系数1、吸声系数：吸声能力0EEE频率特性曲线频率特性曲线2、吸声频率特性曲线：材料在不同频率上的吸声性能3、降噪系数（NRC）：工程中用

3、于单值评价在语言频率范围内材料的吸声性能。材料在250Hz、500Hz、1KHz、2KHz四个频率的吸声系数的算术平均值（四舍五入取整到0.05）。 四、吸声系数的测量四、吸声系数的测量混响室法：混响室法： 声音无规入射的吸声系数，即声音由四面八方射入材料时能量损失的比例。 工程上常使用混响室法测得的吸声系数，因实际工程中声音无规入射。 混响室驻波管JTZB吸声系数测试系统 驻波管法：声音正入射的吸声系数，声音入射角度903.1 多孔吸声材料3.2 空腔共振吸声结构3.3 薄膜、薄板吸声结构3.4 其他吸声结构第3章 吸声材料与吸声结构3.1 多孔吸声材料多孔吸声材料一、构造特征 具有内外贯通

4、的孔隙开孔 二、吸声机理 当声波入射到多孔材料上，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。 由于空气粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩擦，使声能转化为热能而吸声；由于空气热交换，使声能转化为热能而吸收声能。 木丝板羊毛棉矿棉板玻璃棉1、厚度、厚度 随厚度增加，中、低频吸声系数显著增加，但高频变化不大（多孔吸声材料对高频总有较大吸收）。三、影响因素厚度、密度、安装条件和饰面 2、容重、容重 增加容重，中、低频吸声系数亦增加；但当容重增加到一定程度时，材料变得密实，吸声系数反而下降。存在最佳容重3、安装条件 背后空腔背后空腔等效厚度等效厚度 当多孔吸声材料背后有空腔时，与该空气层用同样材

5、料填满效果类似。中、低频吸声性能比材料实贴会有较大提高；吸声系数将随空气层厚度增加而增加，但增加到一定值后效果就不明显，空气层厚度为510cm。声学装修施工时，背后留有空腔有作用背后空气层影响4、饰面附加有一定透声作用的饰面 1）小于0.05mm的塑料薄膜、金属网、窗纱、防火布、玻璃丝布等，基本可保持原材料吸声特性。2）穿孔率大于20%的穿孔板。阻燃织物面、大穿孔率穿孔板四、吸声特性宽频段吸声宽频段吸声1、中、高频具中、高频具有较好的吸声性能；2、当增加厚度或背后留有空气间层时，低、中频吸声系数有所提高，对高频影响不大。 玻璃熔化后采用离心法甩拉而成，纤维直径一般在6以下。 典型多孔吸声材料。

6、常用厚度5cm； 容重1248kg/m3。 具有防火（A级）、易切割等特性，建筑吸声最常用的材料之一。超细离心玻璃棉超细离心玻璃棉由玻璃棉作为填充材料，阻燃织物面作为面层的空间吸声体 利用羊毛下脚料制成，有吸声板、吸声棉及织物面成型吸声板等。 由于卫生、环保，防虫蛀达到二级卫生要求高的工程，的工程，如剧场、电影院、录音室、演播厅、报告厅等。防火性能达到B1级。厚度50mm，容重2050kg/m3。羊毛吸声制品聚酯纤维板装饰效果好、色彩丰富、厚度9mm，质量轻，易加工，美工刀随意切割，拼接和边角处理方便。 质量轻，机械化施工，效率高，施工周期短，可直接喷涂于钢材、混凝土、木材、玻璃石膏板、塑料等

7、材料表面，无须任何支撑、吊挂件和加固材料，适合于高空表面、曲面喷涂。 纤维喷涂3.2 空腔共振吸声结构空腔共振吸声结构 一、赫姆霍兹共振器一、赫姆霍兹共振器 最简单 1、构造特征形状有点像饮料瓶形状有点像饮料瓶 一个封闭空腔，通过一个短管与外界相通。剖面图2、吸声原理类似暖水瓶声共振类似暖水瓶声共振，外部空间与内部腔体通过窄瓶颈连接。声波入射时，共振频率处，颈部空气（象一个质量块）和内部空气（象一个弹簧）间产生剧烈共振克服摩擦力而消耗声能。单个多个并联穿孔板3、吸声特性窄频带吸声 共振频率处（共振频率处（低频处低频处）具有较大地吸声系数；具有较大地吸声系数；共振频率低频低频二、穿孔板吸声结构1

8、、构造特征 与墙面或天花存在空气层的穿孔板，如穿孔石膏板、木板、金属板。2、吸声机理 由于共振克服摩擦力而消耗声能。3、吸声特性 共振频率（中、低频）附近有最大吸声系数。 多个核氏共振器并联引入穿孔板4、共振频率 )(20tLPcfc：声速；t：板厚度；L：板后空腔厚度；：孔口末端修正量，因为径部空气柱两端附近的空气也参加振动，需要修正，对于直径为d的圆孔=0.8d；P：穿孔率，穿孔面积与总面积之比。圆孔正方形排列： 圆孔等边三角形排列： 24BdP232BdPd为孔径，B为孔距。例例：穿孔板厚4mm，孔径8mm，孔距20mm，穿孔按正方形排列，穿孔板后空腔10cm空气层。求其穿孔率。24Bd

9、P228 . 0414. 3= =0.125 =12.5%吸声材料及其安装情况吸声系数a125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz6mm厚穿孔厚穿孔FC板，穿孔率板，穿孔率20%后空后空50mm填填50mm厚超厚超细玻璃棉细玻璃棉60012000.50 0.60 0.75 0.75 0.70 0.70 6mm厚穿孔厚穿孔FC板，板，穿孔率穿孔率2%后空后空50mm填填50mm厚超细玻厚超细玻璃棉璃棉60012000.75 0.80 0.35 0.15 0.10 0.10 穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸声板，帕特板），穿孔率声板，帕特板），穿孔率15

10、0.20 0.30 0.68 0.75 0.70 0.70 穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸声板，帕特板），声板，帕特板），穿孔率穿孔率10.65 0.50 0.35 0.20 0.15 0.10 增大穿孔率，可使吸声系数向高频方向移动； 不同穿孔率不同穿孔率穿孔板后加多孔材料吸声性能比较穿孔板后加多孔材料吸声性能比较 穿孔率大于20%，穿孔板成为多孔吸声材料面层，而不再属于空腔共振吸声结构，体现多孔吸声材料吸声特性。穿孔板背后放置穿孔板背后放置不同多孔吸声材料不同多孔吸声材料吸声性能比较吸声性能比较 多孔材料贴近穿孔板时吸声效果最好板后铺设多孔吸声材料，可扩展吸声频率范围

11、，提高其吸声系数。 纸面石膏板本身并不具有良好的吸声性能，但穿孔后并安装成带有一定后空腔，则可形成“亥姆霍兹共振”吸声结构，获得较大的吸声能力。穿孔纸面石膏板 类似：水泥压力板（水泥压力板（FC或或NAFC）、木穿孔板、金属穿孔板。 造价低，但装饰性差，用于高处大面积、机房、地下室吸声。 穿孔FC板（水泥纤维压力板）吸声结构小穿孔率小穿孔率空腔共空腔共振吸声结构振吸声结构（中低频）（中低频）大穿孔率大穿孔率多孔吸多孔吸声材料（中声材料（中高频）高频）木质穿孔板吸声结构 由1020mm厚密度板复合木纹饰面，在工厂穿孔后制成。外观美观，装饰性好，但防火性能差，价格高，适合装饰要求高的场合。仅用于仅

12、用于墙面墙面 穿孔率可高达35%，内填玻璃棉、岩棉。穿孔板后贴一层吸声纸或吸声毡能提高孔的共振摩擦效率，大大提高吸声性能。 金属穿孔板吸声结构 穿孔板吸声结构孔径小于1mm微穿孔板。 利用孔内空气与颈壁摩擦阻力大的特性，消耗大量声能，无须另加多孔无须另加多孔材料材料。 穿孔率（15%），低中高频均具有良好的吸声性能。微穿孔板吸声系数金属微穿孔板 适用场所适用场所：耐高温、高湿，无纤维、粉尘污染，适用于高温、高湿、超净和高气流高温、高湿、超净和高气流环境，如游泳馆。 但加工困难、成本高，多数场合选用普通穿孔板吸声结构。金属微穿孔板铝板、钢板、镀锌钢板，彩钢板以及不锈钢板 3.3 薄膜、薄板共振吸

13、声结构薄膜、薄板共振吸声结构 薄膜、薄板与墙体或顶棚存在空气层时能吸声，如皮革、帆布、石膏板、木板、金属板。 一、薄膜共振吸声结构 皮革、帆布、塑料薄膜等材料具有不透气性。 1、构造特征 薄膜材料与其背后的空气层形成共振吸声结构。 2、吸声机理 共振频率处由于共振克服摩擦力而消耗声能。 3、吸声特性 共振频率附近（中频）有较大的吸声系数。共振频率常在2001000Hz膜很薄时，膜加多孔吸声材料结构主要呈现多孔吸声材料的特性。膜成为多孔吸声材料的面层。据实测，0.03mm厚薄膜贴在超细玻璃棉表面，对超细玻璃棉的吸声大小几乎没有影响。 帆布共振结构吸声特性背后空气层45mm；再放入25mm厚岩棉二

14、、薄板共振吸声结构二、薄板共振吸声结构胶合板、硬质纤维板、石膏板、金属板。 1、构造特征 薄板与其背后空气层形成共振吸声结构。2、吸声机理 由于共振克服摩擦力而消耗声能。横剖面图3、吸声特性、吸声特性 共振频率附近（低频）低频）有较大吸声系数。共振频率多在80300Hz。若空气层中填多孔吸声材料，可适当提高吸声系数 。胶合板结构吸声特性胶合板结构吸声特性板厚板厚9mm;背后空气层：背后空气层：45mm;90mm;180mm;45mm，空腔加玻璃棉，空腔加玻璃棉架空木地板，大面积抹灰吊顶，玻璃窗相当于薄板共振吸声结构3.4 其他吸声结构其他吸声结构一、空间吸声体一、空间吸声体 1、特点、特点 多

15、孔吸声材料或共振吸声结构加工成一定形状，悬吊在空中，形成空间吸声体。 多个面暴露，故吸声系数大于1，一般悬吊。所有面都能接受声波入射，故同样多材料，吸声面积增大，吸声效率也相应提高。其吸声系数按投影面积计算时可大于1。 可做成多种形状平板、锥体、圆柱体。2、吸声特性、吸声特性中高频吸声中高频吸声 由多孔吸声材料外加透气护面层做成。所用多孔吸声材料（玻璃棉），厚度50100mm。护面层可用钢丝网、穿孔板、阻燃织物面。 可直接用彩色木丝板、纤维板（颜色丰富）。 象山体育馆空间吸声体 余姚实验学校体育馆 二、强吸声体二、强吸声体吸声尖劈吸声尖劈 钢丝构架填吸声材料（玻璃棉外包罩面材料）。 吸声原理吸

16、声原理：声阻抗渐变。 不同容重玻璃棉叠合，形成容重逐渐增大容重逐渐增大，可获得更大吸声效果。 将一层2.5cm厚24kg/m3玻璃棉板与一层2.5cm厚32kg/m3玻璃棉板叠合的吸声效果要优于一层5cm厚32kg/m3的玻璃棉板。 将24kg/m3玻璃棉板制成1m长，断面为三角型的尖劈，材料面密度逐渐增大面密度逐渐增大。 吸声特点吸声特点：吸声系数大于0.99。 伊莱克斯电器公司消声室吸声尖劈全消声室（6个面）三、吸声帘幕 具有多孔吸声材料的吸声特性多孔吸声材料的吸声特性。幕布离墙面、窗玻璃有一定距离，如多孔材料背后设空腔。空腔打褶四、可变吸声结构四、可变吸声结构 多功能厅和录音室音质设计中

17、，为取得可变可变声学环境，常用可调吸声结构，以达到改变吸声量目的。 又称可调混响结构可调混响结构可变吸声结构多孔吸声材料中高频吸声，背后增加空腔可增加低频吸声，宽频带吸声宽频带吸声表面设金属网、玻璃丝布、阻燃织物通常不会影响吸声特性，玻璃棉、超细玻璃棉（最佳密度1525kg/m3)矿棉、岩棉50100mm吸声阻燃聚氨脂泡沫塑料：2050mm但使用金属网时，须注意由网共振可能引起的高频金属声矿棉吸声板：1225mm木丝板：2550mm 多孔材料须加饰面层若油漆或涂料时为减少涂层对吸声特性的影响，纤维板：1320mm阻燃化纤毯和阻燃织物：310mm可在施工中采用喷涂代替涂刷阻燃羊毛棉、阻燃羊毛毡（

18、48mm）外加饰面可采用穿孔率20以上穿孔金属板、FC板和石膏板织物帘幕吸声（最古老、最现代、最广泛) 留空腔打摺为强吸声，消声室，调节混响时间、分隔大厅、吸声降噪共共振振吸吸声声器器又称亥姆霍兹共振吸声器又称亥姆霍兹共振吸声器在音质要求很高的音乐厅中，为防止在音质要求很高的音乐厅中，为防止100Hz以下的低频混响时间以下的低频混响时间提高和加宽共振频率范围内提高和加宽共振频率范围内吸声：同时用几种不同共振吸声：同时用几种不同共振频率的共振器频率的共振器过长，影响音节清晰度和节奏感，通过长，影响音节清晰度和节奏感，通常都采用亥氏共振器常都采用亥氏共振器低频吸声低频吸声在腔口蒙上一层细布或疏松在

19、腔口蒙上一层细布或疏松纤维材料纤维材料穿穿孔孔板板共共振振吸吸声声结结构构在薄板上穿孔并离结构层一在薄板上穿孔并离结构层一定距离形成穿孔板吸声结构定距离形成穿孔板吸声结构多个赫氏共振器，胶合板、多个赫氏共振器，胶合板、硬质纤维板（以前）硬质纤维板（以前）近年普遍采用金属板钢板、近年普遍采用金属板钢板、铝板加工及装修质量好、满铝板加工及装修质量好、满足消防足消防木穿孔板防火性能较差，一般仅能用木穿孔板防火性能较差，一般仅能用于墙面，不能用于吊顶于墙面，不能用于吊顶FC、NAFC板、石膏板板、石膏板 : 价价廉、防火廉、防火薄板共振吸声结构薄板如胶合板、硬质纤维板具有低频的吸声特性（63300赫兹

20、）薄板如石膏板、纤维水泥压力板FC、无石棉NAFC（6mm）以前常用310mm的胶合板作为电影院、会议厅、报告厅厅堂的木护墙金属板钢板、铝板（0.8/1.2/1.6mm )以前常用310mm的胶合板作为厅堂的木护墙有效控制低频混响时间架空木地板、大面积抹灰吊顶、玻璃窗属薄板共振吸声结构防火性能较差，现用防火涂料特殊吸声结构吸声尖劈（强吸声0.99）用于消声室空间吸声体：暴露面积大及边缘效应中高频吸声系数大为增加最早应用工厂车间噪声控制金属网饰面内填多孔吸声材料公共建筑穿孔金属板（钢、铝板）和织物饰面内填多孔吸声材料目前广泛应用公共建筑如体育馆、影剧院、音乐厅阻燃织物价廉、吸声和装修效果好，近年

21、常用更为适合音质改善工程控制混响时间和降低噪声可调吸声体主要用于录音室, 播音室、多功能厅调节室内混响时间形式有翻板结构（一面吸声一面反射）、转动、推拉吸声材料及其安装情况吸声系数a125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz磨光石材磨光石材0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 化纤地毯（化纤地毯（5mm 厚）厚）0.12 0.18 0.30 0.41 0.52 0.48 塑胶地板实铺塑胶地板实铺0.02 0.03 0.04 0.04 0.02 0.02 实铺木地板实铺木地板0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 木门木门0.16

22、 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 3mm厚玻璃窗厚玻璃窗0.35 0.25 0.18 0.12 0.07 0.04 6mm厚穿孔厚穿孔FC板，穿孔率板，穿孔率20%后空后空50mm填填50mm厚超厚超细玻璃棉细玻璃棉60012000.50 0.60 0.75 0.75 0.70 0.70 4mm厚穿孔厚穿孔FC板，穿孔率板，穿孔率2%后空后空50mm填填50mm厚超细玻厚超细玻璃棉璃棉60012000.52 0.38 0.30 0.18 0.12 0.06 6mm厚穿孔厚穿孔FC板，穿孔率板，穿孔率2%后空后空50mm填填50mm厚超细玻厚超细玻璃棉璃棉60012000.75 0.80 0.35 0.15 0.10 0.10 穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸声板，帕特板），穿孔率声板，帕特板），穿孔率150.20 0.30 0.68 0.75 0.70 0.70 穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸穿孔槽木吸声板（木条穿孔吸声板，帕特板），穿孔率声板，帕特板），穿孔率10.65 0.50 0.35 0.20 0.15 0.10 结合教材P444附录14吸声材料及其安装情况吸声系数a125Hz250Hz500Hz1000Hz200