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【声学课堂--中经之源隔声消音涂料】材料和结构的声学特性
2022-05-20 15:01:00
建筑声环境的形成及其特性,一方面取决于声源的情况。另一方面取决于建筑环境的情况,而建筑环境,一方面是指建筑空间,另一方面是指形成建筑空间的物质实体——按照各种构造和结构方式“结合”起来的材料以及在建筑空间中的人和物。所以,在建筑环境中,无论是创造良好的音质还是控制噪声,都需要了解和把握材料和结构的声学特性,正确合理地、有效灵活地加以使用和处理。对于建筑师来说过,把材料和结构的声学特性和其他建筑特性如力学性能、耐火性、吸湿性、外观等结合起来综合考虑,是尤为重要的。

材料和结构的声学特性是指它们对声波的作用特性。如声波入射到物体上会发生反射(包括散射和绕射)、吸收和透射。材料和结构的声学特性正是从这三方面来描述的。需要指出的是,物体对声波的这三方面的作用不是处于静止状态下产生的。而是物体在声波激发下进行振动而产生的。
在考虑某建筑空间的围蔽结构时,就此空间内传播的声波来说,通常考虑的是反射和吸收。这时的吸收是把透射包括在内,也就是声波入射到围蔽结构上不再返回该空间的声能损失。就空间外部传播的声波来说,通常考虑的是透射,即外部声波通过围蔽结构传进来的声能。对于空间内部的物体和构件,如人、家具、空间吸声体、空间扩散体等,吸收只是指声波入射到上面所消耗的能量,而透射的能量仍在空间之内,不计入吸收。
材料和结构的声学特性和入射声波的频率和入射角度有关,即某一种材料和某一种结构,对不同频率的声波会产生不同的反射、吸收和透射;相同频率的声波以不同角度入射时,也有不同的反射、吸收和透射。所以说到材料和结构的声学特性时,总是和一定的频率与一定的入射情况相对应的。
通常把材料和结构分成吸声的、隔声的、反射的,一方面是按照它们分别具有较大的吸收、较小的透射、较大的反射,另一方面是按照使用它们时主要考虑的功能是吸收、隔声、反射。但是上述三种类型的材料和结构的区分,并没有严格的界限和精确的定义。因为任何一种材料或结构总要对入射声波产生反射、吸收和透射,只是三者的比例不同,而这种比例对不同频率的声波又是不同的。某种材料和结构对高频声可能有很大吸收,而对低频高却吸收较少,或者可能相反。另外对这三种特性评价的标度值是不同的。
如果某一种材料或结构只反射入射声能的10%,即吸收90%,可以说它具有很好的吸声性能;但是,如果某种材料和结构透过了10%的能量,隔声才10dB,那是很差的隔声,只有透过的能量达到入射能量的万分之一和十万分之一,才能说具有较好的或好的隔声。通常所说的吸声材料往往隔声性能是很差的,那种认为吸声很好的材料(所调的“消音材料”)在隔声性能上也好的想法是不对的。