空腔共振吸聲結構是結構中封閉有一定的空腔，並通過有一定深度的小孔與聲場空間連通。在各種穿孔板、狹縫板背後設定空氣層以及專門製作的帶孔頸的空心磚或空心砌塊等形成的吸聲結構，是對空腔共振吸聲結構最常見的實際套用。穿孔板、狹縫板的主要材料有石膏板、石棉水泥板、膠合板、硬質纖維板、鋼板、鋁板等，它們通常還兼具裝飾作用，因此使用較為廣泛。這些薄板結構的共振頻率多為80—300Hz，其吸聲係數為0.2—0.5，因而可以作為低頻吸聲結構。如果在板內側填充多孔材料或塗刷阻尼材料，可以增加板振動的阻尼損耗，提高吸聲係數。
基本介紹
- 中文名：空腔共振吸聲結構
- 外文名：cavity resonant acoustic structure
- 最簡單的類型：亥姆霍茲共振器
- 吸聲原理：共振
- 性質：科學
- 套用：單個吸聲體、穿孔板或狹縫共振器
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吸聲原理
共振吸聲結構的吸聲原理是：當聲波的頻率與共振吸聲結構的自振頻率一致時，發生共振，聲波激發共振吸聲結構產生振動，並使振幅達到最大，從而消耗聲能，達到吸聲的目的。
空腔共振吸聲結構
最簡單的空腔共振吸聲結構是亥姆霍茲共振器，它是一個封閉空腔通過一個開口與外部空間相聯繫的結構。各種穿孔板、狹縫板背後設定空氣層形成吸聲結構，根據它們的吸聲機理，均屬空腔共振吸聲結構。這類結構取材方便，如可用穿孔的石棉水泥板、石膏板、硬質纖維板、膠合板以及金屬板等做成。使用這些板材組成一定的結構，可以很容易地根據要求來設計所需要的吸聲特性，並在施工中達到設計要求，因材料本身具有足夠的強度，故這種材料在建築中使用較廣泛。
空腔共振器可作為單個吸聲體、穿孔板共振器或狹縫共振器使用。單個空腔共振器是規格不一的空的陶土容器。它們的有效吸聲範圍為100—400Hz，屬於中低頻吸聲結構。用按級配攪拌的混凝土製造的帶狹縫空腔的標準砌塊，稱為吸聲砌塊。是一種新型的空腔共振器。其吸聲量在低頻時最大，高頻時減少。在體育館、游泳池，工業廠房、機械設備房間等場所採用它作吸聲材料是合適的。
穿孔板共振器是在剛性板上穿孔或穿縫，並與牆壁隔開一定距離安裝，它實際上是利用了空腔共振器的吸聲原理，以形成許多個空腔共振器。影響穿孔板吸聲性能的因素是多方面的。在噪聲控制工程中，通常把穿孔板共振吸聲結構的穿孔率控制在1%—10%的範圍內，最高不能超過20%，否則就起不到共振吸聲的作用，而僅起到護面板的作用了。為增大吸聲係數與提高吸聲頻寬，可採取以下辦法：（1）穿孔板孔逕取偏小值，以提高孔內阻尼；（2）在穿孔板後緊密實貼薄膜或薄布材料，以增加孔頸摩擦；（3）在穿孔板後面的空腔中填放一層多孔吸聲材料，增加孔頸附近的空氣阻力，多子L材料應儘量靠近穿孔板；（4）組合幾種不同尺寸的共振吸聲結構，分別吸收一小段頻帶，使總的頻帶變寬。通過採取以上措施，可使吸聲係數達到0.9以上，吸聲頻寬可達2—3個倍頻程。
