吸聲技術

吸聲技術是用可以吸收聲能的材料或結構裝飾在房間內表面，便可吸收掉反射到上面的部分聲能，使反射聲減弱。一部分聲能被反射，另一部分聲能則被牆面吸聲材料吸收轉化為熱能而消耗掉。接收者這時聽到的只是直達聲和已經減弱的混響聲，使總噪聲級降低。

基本介紹

• 中文名：吸聲技術
• 外文名：Sound absorption technology
• 套用學科：環境工程
• 適用領域範圍：環境生態
• 性質：阻斷與減少聲傳播的措施
• 方法：採用吸聲材料或吸聲結構

簡介

一般未做任何聲學處理的工廠車間內，牆壁的內表面往往使用堅硬的材料組成，如混凝土壁面、抹灰的磚牆及背面貼實的硬木板等。這些材料與空氣的特徵阻抗相差較大，對聲波的反射能力較強。在房間中聲源發射聲波時，聽者接收的聲音有直接傳來的直達聲，也有由聲波傳播中受到壁面的多次反射而形成的混響聲。直達聲與混響聲的疊加，增加了聽者接收的噪聲強度。實驗證明，由於混響的作用，噪聲源在車間內所產生的噪聲級比在室外產生的噪聲級要高近10 dB，這就是常感到室內機器噪聲比室外響得多的直接原因。

在降噪措施中，吸聲是一種有效的方法，因而在工程中被廣泛套用，採用吸聲手段改善噪聲環境時，通常有兩種處理方法：一是採用吸聲材料，二是採用吸聲結構。吸聲是一種有效的阻斷與減少聲傳播的措施。與隔聲、消聲、隔振與阻尼等措施相比，吸聲是一種最基本與最常用的措施，在噪聲控制技術中占有重要地位。

吸聲原理

為降低混響聲，通常採用可以吸收聲能的材料或結構設定在房間的壁面上。而這些材料和結構在吸聲降噪過程中原理為：噪聲源發出的噪聲聲波遇到這些吸聲材料或結構的壁面時，部分聲能被吸收掉，使反射聲減弱，這時聽者接收到的是直達聲和已減弱的混響聲，總噪聲級降低。利用能夠吸收聲能的材料或結構吸收聲能以降噪聲的辦法稱為吸聲降噪。值得強調的是，吸聲處理只能減弱從吸聲面上的反射聲，即只能降低車間內的混響聲，對於直達聲卻沒有什麼效果。因此，吸聲處理只有當混響聲占主要地位時才有明顯的降噪效果，而當直達聲占主要地位時，吸聲處理作用不大。在直達聲影響較大的噪聲源的近處，吸聲處理的減弱效果遠不如在噪聲源的遠處的效果。

目前在一般建築和工業建築中，廣泛套用吸聲材料或結構處理降噪。房間內牆面和天花板裝飾合適的吸聲材料或吸聲結構，可以有效地降低室內噪聲。實踐證明，經吸聲處理後，室內混響聲一般可以降低5～10dB（A）。通常在A聲級降低於5 dB時，人們便明顯感覺噪聲降低。最理想的效果是消聲室，其表面採用尖劈吸聲結構處理，每個牆面的吸收都達到99%以上。但是，消聲室造價昂貴，只在需要作為特殊的實驗室使用時，才會處理達到此消聲效果，一般廠房則不可能採用尖劈吸聲結構進行處理。

吸聲技術設計的原則

（1）先對聲源進行隔聲、消聲等處理，如改進設備，加隔聲罩、消聲器或建隔聲牆、隔聲間等。

（2）當房內平均吸聲係數很小時，採取吸聲處理才能達到預期效果。單獨的風機房、泵房、控制室等房間面積較小，所需降噪量較高，宜對天花板、牆面同時作吸聲處理；車間面積較大，宜採用空間吸聲體、平頂吸聲處理；聲源集中在局部區域時，宜採用局部吸聲處理，同時設定隔聲屏障；噪聲源較多且較分散的生產車間宜作吸聲處理。

（3）在靠近聲源直達聲占支配地位的場所，採取吸聲處理，不能達到理想的降噪效果。

（4）通常吸聲處理只能取得4～12dB的降噪效果。

（5）若噪聲高頻成分很強，可選用多孔吸聲材料；若中、低頻成分很強，可選用薄板共振吸聲結構或穿孔板共振吸聲結構；若噪聲中各個頻率成分都很強，可選用複合穿孔板或微穿孔板吸聲結構。通常要把幾種方法結合，才能達到最好的吸聲效果。

（6）選擇吸聲材料或結構，必須考慮防火、防潮、防腐蝕、防塵等工藝要求。

（7）選擇吸聲處理方式，必須兼顧通風、採光、照明及裝修、施工、安裝的方便因素，還要考慮省工、省料等經濟因素。

吸聲技術設計的程式

室內採取吸聲降噪措施，其設計步驟與一般噪聲控制工作步驟大致相同。

① 詳細了解待處理房間的噪聲級和頻譜。首先了解車間內各種機電設備的噪聲源資料，如資料不全可進行實測及估算，求出車間有關測點的噪聲級及頻譜圖。

② 根據有關噪聲標準，確定各頻程所需的降噪量。

③ 估算或進行實際測量要採取吸聲處理車間的吸聲係數（或吸聲量）。求出吸聲處理需增加的吸聲量或平均吸聲係數。

④ 選取吸聲材料的種類及吸聲結構類型，確定吸聲材料的厚度、容重、吸聲係數，計算吸聲材料的面積和確定安裝方式等。

吸聲技術的套用

套用時的注意事項

（1）面積在大房間中，採用吸聲處理降噪，要注意其吸聲面積的大小。經驗證明，當房間容積小於3000m時，採用吸聲飾面降低噪聲效果較好。

（2）壁面材料 當原房間內壁面平均吸聲係數較小時，採用吸聲降噪措施，才能收到良好效果；如原房間壁面及物體具有一定的吸聲量，亦即吸聲係數較大，再採取吸聲措施，很難取得理想效果。

（3）距離 在離噪聲源較遠處，宜採用吸聲措施。離噪聲源較近時，主要是直達聲，採取吸聲措施不會有多大效果，只有離噪聲源較遠，反射聲較直達聲強烈，採用吸聲措施才有明顯效果。

（4）效果 吸聲措施的降噪量一般在6～10dB。對於一般室內混響聲只能在直達聲的基礎上增加4～12dB。而吸聲則是減弱反射聲的作用，因此，吸聲處理最多只能取得4～12dB的降噪效果。在實際工程中，能使室內減噪量達到6～10dB是比較切實可行的，要想獲得更高的減噪效果，困難會大幅度增加，從經濟方面考慮，很不合算。

（5）聲源吸聲處理適宜噪聲源多且分散的室內。若室內有較多噪聲源，且分散布置，當對每一噪聲源都採取噪聲控制措施（如隔聲罩等）困難會較多，可以配合採用吸聲措施，將會收到良好的降噪效果。

吸聲技術的套用場合

吸聲法適用於混響聲為主的情況。如在車間體積不太大，內壁吸聲係數很小，混響聲較強，接受者距離聲源較遠時，可以採用吸聲處理來獲得較理想的降噪效果。而在車間體積很大的情況下，類似聲源在開闊空間輻射噪聲或接受者距離聲源較近，直達聲占優勢時，吸聲效果不會明顯。