隔音是指通過某種物品把聲音或噪音隔絕、隔斷、分離等,因此就需要隔音材料。材料一側(cè)的入射聲能與另一側(cè)的透射聲能相關(guān)的分貝數(shù)就是該材料的隔音量,通常以符號R(dB)表示。
隔音材料或構(gòu)件,會因使用場合不同,測試方法不同而得出的隔音效果不同。對于隔音材料,要減弱透射聲能,阻擋聲音的傳播,就不能如同吸音材料那樣多孔、疏松、透氣,相反它的材質(zhì)應(yīng)該是重而密實的,如鋼板、鉛板、磚墻等一類材料。
隔音材料材質(zhì)的要求是密實無孔隙或縫隙;有較大的重量。由于這類隔音材料密實,難于吸收和透過聲能而反射能強(qiáng),所以它的吸音性能差。隔音材料可使透射聲能衰減到入射聲能的10-3~10-4或更小,為方便表達(dá),其隔音量用分貝的計量方法表示。
凡是能用來阻斷噪音的材料,統(tǒng)稱為隔音材料。隔音材料五花八門,日常人們比較常見的有實心磚塊、鋼筋混泥土墻、木版、石膏板、鐵板、隔音氈、纖維板等等。 嚴(yán)格意義上說,幾乎所有的材料都具有隔音作用,其區(qū)別就是不同材料間隔音量的大小不同而已。同一種材料,由于面密度不同,其隔音量存在比較大的變化。 隔音量遵循質(zhì)量定律原則,就是隔音材料的單位密集面密度越大,隔音量就越大,面密度與隔音量成正比關(guān)系。 隔音材料在物理上有一定彈性,當(dāng)聲波入射時便激發(fā)振動在隔層內(nèi)傳播。當(dāng)聲波不是垂直入射,而是與隔層呈一角度 θ 入射時,聲波波前依次到達(dá)隔層表面,而先到隔層的聲波激發(fā)隔層內(nèi)彎曲振動波沿隔層橫向傳播,若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達(dá)隔層表面的行進(jìn)速度一致時,聲波便加強(qiáng)彎曲波的振動,這一現(xiàn)象稱吻合效應(yīng)。這時彎曲波振動的輻度特別大,并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大,從而降低隔音效果。產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率fc為: fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量,h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關(guān)。在大多數(shù)房間中的聲場都接近于混響聲場,到達(dá)隔層的入射角從0°到90°都有可能,因此吻合頻率出現(xiàn)在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個頻率范圍,也就是說吻合效應(yīng)使某一頻率范圍的隔音效果變差。一般這一頻率范圍發(fā)生在中高頻。從質(zhì)量定律知道,中高頻隔音量較大,除了內(nèi)阻尼很小的金屬板外,因吻合效應(yīng)使中高頻隔音量降低的現(xiàn)象,不會引起很大的麻煩。
不透氣的固體材料,對于空氣中傳播的聲波都有隔音效果,隔音效果的好壞最根本的一點是取決于材料單位面積的質(zhì)量。
一個面積非常大的隔層,其單位面積質(zhì)量為ms,當(dāng)聲波從左面垂直入射時,激發(fā)隔層作整體振動,此振動再向右面空間輻射聲波。以單位面積考慮,透射到右面空間的聲能與入射到隔層上的聲能之比稱透射系數(shù) τ 。定義無限大隔層材料的傳遞損失(也稱透射損失)tl:
tl=101g1/ г (7)
上述簡單情況下可計算得到傳遞損失近似為:
tl=20lg ω ms/2 ρ oco (db) (8)
式中 ω=2πf 為圓頻率, ρ0 、c0為空氣的密度和聲波傳播速度。tl的大小表示材料的隔音能力。(8)式的一個重要特點,即材料單位面積質(zhì)量增加一倍,則傳遞損失增加6db。這一隔音的基本規(guī)律稱 “ 質(zhì)量定律 ” ,也就是說隔音靠重量。所以像磚墻、水泥墻或厚鋼板、鉛板等單位面積質(zhì)量大的材料,隔音效果都比較好。
(8)式也表明,單層隔音的高頻隔音好,低頻差。頻率每提高一倍,傳遞損失就增加6db。
需要說明的是:傳遞損失tl是隔層面積為無限大時的理論 “ 隔音量 ” ,作為一垛墻或樓板,它都有邊緣與其它建筑構(gòu)件連接,這時的 “ 隔音量 ” 與(7)式所表示的傳遞損失有差別。既有因邊緣接近于固定而增大隔音能力,也有作為邊緣固定的板振動有一定的共振頻率,使某些共振頻率點上隔音效果降低的現(xiàn)象。而當(dāng)作為兩相鄰房間之間的隔墻或樓板,因為兩室之間有多條傳聲(或振動)通道,這兩個房間之間的隔音量(只能稱聲級差)更不能以該隔層的傳遞損失來代表。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)m.cblsheji.com歡迎您
隔音材料在物理上有一定彈性,當(dāng)聲波入射時便激發(fā)振動在隔層內(nèi)傳播。當(dāng)聲波不是垂直入射,而是與隔層呈一角度 θ 入射時,聲波波前依次到達(dá)隔層表面,而先到隔層的聲波激發(fā)隔層內(nèi)彎曲振動波沿隔層橫向傳播,若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達(dá)隔層表面的行進(jìn)速度一致時,聲波便加強(qiáng)彎曲波的振動,這一現(xiàn)象稱吻合效應(yīng)。這時彎曲波振動的輻度特別大,并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大,從而降低隔音效果。產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率fc為:
fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)
式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量,h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關(guān)。在大多數(shù)房間中的聲場都接近于混響聲場,到達(dá)隔層的入射角從0°到90°都有可能,因此吻合頻率出現(xiàn)在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個頻率范圍,也就是說吻合效應(yīng)使某一頻率范圍的隔音效果變差。一般這一頻率范圍發(fā)生在中高頻。從質(zhì)量定律知道,中高頻隔音量較大,除了內(nèi)阻尼很小的金屬板外,因吻合效應(yīng)使中高頻隔音量降低的現(xiàn)象,不會引起很大的麻煩。
雙層隔音結(jié)構(gòu)
根據(jù)質(zhì)量定律,頻率降低一半,傳遞損失要降6db;而要提高隔音效果時,質(zhì)量增加一倍,傳遞損失增加6db。在這一定律支配下,若要顯著地提高隔音能力,單靠增加隔層的質(zhì)量,例如增加墻的厚度,顯然不能行之有效,有時甚至是不可能的,如航空器上的隔音結(jié)構(gòu)。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔音結(jié)構(gòu)。
雙層隔音結(jié)構(gòu),單位面積質(zhì)量分別為m1、m2,中間空氣層厚度為l。雙層結(jié)構(gòu)的傳遞損失可以進(jìn)行理論計算,結(jié)果比較復(fù)雜,在不同頻率范圍可以得到不同的簡化表示,這里只作定性介紹。
兩個隔層與中間空氣層組成一個共振系統(tǒng),共振頻率為fr(m的單位為kg/m2,l的單位為m):
fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)
在此共振頻率附近,隔音效果大為降低。不過對于重墻來說,此頻率已低于可聞頻率范圍。例如m1為半磚墻250kg/m2,m2為一磚墻500kg/m2,空氣層厚度0?5m,這時共振頻率在7hz左右。
對于輕結(jié)構(gòu)雙層隔音,共振頻率可能落在可聞頻率范圍內(nèi),例如兩層鋁板分別為5?2kg/m2和2?6kg/m2,中間空氣層5cm,可計算出共振頻率約為200hz。這時應(yīng)在兩板間填塞阻尼材料,以抑制板的振動。一般若用薄鋼板做雙層隔音結(jié)構(gòu)時,鋼板上都涂好阻尼層來抑制鋼板的振動。
在共振頻率fr以下,雙層隔音的效果如同沒有空氣層的一層(m1+m2)的隔音效果;在fr以上一段頻率范圍,雙層隔音效果接近于兩個單層隔音的傳遞損失之和;在更高的頻率,當(dāng)空氣層厚度l為四分之一波長的奇數(shù)倍時,雙層隔音效果相當(dāng)于兩個單層的傳遞損失之和再加6db,l為波長的偶數(shù)倍時,雙層隔音效果相當(dāng)于兩個單層合在一起的傳遞損失再增加6db,在其它頻率,傳聲損失在這兩個值之間。所以在總體上,當(dāng)頻率大于fr時,雙層隔音結(jié)構(gòu)顯著地提高了隔音效能。
一般雙層隔音結(jié)構(gòu)的兩層,不用相同厚度的同一種材料,以避免這兩層出現(xiàn)相同的吻合頻率。
在設(shè)計和施工中要特別注意,兩層之間不能有剛性連接。破壞了固體 —— 空氣 —— 固體的雙層結(jié)構(gòu),把兩層固體隔層由剛性構(gòu)件相連,使兩個隔層的振動連在一起,隔音量便大為降低。尤其是雙層輕結(jié)構(gòu)隔音,相互之間必須相互支撐或連接時,一定要用彈性構(gòu)件支撐或懸吊,同時注意需要分割的兩個空間之間,不能有縫或孔相通。“漏氣”就要漏聲,這是隔音的實際問題。
生產(chǎn)工藝:
通過分切、涂膠、裁剪,模壓等深加工方法。制造各種規(guī)格,異形規(guī)格,滿足廳堂裝飾設(shè)計,家電質(zhì)檢,儀器測試、汽車制模等行業(yè)廠家或其它配套企業(yè)的需求,根據(jù)用戶需要開發(fā)不同規(guī)格型號隔音材料,隔音材料具有密實、質(zhì)重、阻尼性強(qiáng)、高彈性、耐水性、耐候性佳、耐油性、阻燃性好的結(jié)構(gòu)特征。