碳素木质装饰吸声板的吸声原理

在教室、会议室或音乐室，我们经常会看到在墙上安装木质装饰吸音板。而这些木质装饰吸音板的表面有许多小孔，声音进入小孔后，会在内壁随机反射，其结构有点像海绵。直到大部分声波能量被消耗并转化为热能，吸音效果才得以实现。下雪时，地面、建筑物和树木经常被一层雪覆盖。与冰不同，雪不是坚硬的固体。相反，雪花聚集得很薄，并包含许多微小的缝隙。这有点像声学面板中的结构。这些空隙对声波有吸声作用，特别是对于频率高于600赫兹的声波。这就是为什么在下雪的夜晚大地异常安静。

吸声是声波撞击材料表面时能量损失的现象。吸声可以降低室内声压级。描述声音吸收的指数是声音吸收系数a，它代表吸收的声能与入射声能的比率。理论上，如果一种材料完全反射声音，那么它的a = 0；如果一种材料吸收了所有的入射声能，那么它的a=1。事实上，所有材料的a值在0和1之间，这意味着不会完全反射或吸收。

不同的频率会有不同的吸声系数。人们用吸声系数的频率特性曲线来描述材料在不同频率下的吸声性能。根据ISO标准和国家标准，吸声测试报告中吸声系数的频率范围为100-5KHz。100-5千赫兹的平均吸声系数是平均吸声系数，它反映了材料的整体吸声性能。

在工程中，降噪系数NRC通常用于粗略评估语言频率范围内的吸声性能。该值是250、500、1K和2K频率下材料吸声系数的算术平均值，四舍五入到0.05。一般来说，NRC小于0.2的材料被认为是反射材料，而NRC大于0.4的材料被认为是吸声材料。

当需要吸收大量声能来降低室内混响和噪声时，通常推荐使用高吸声系数的材料。离心玻璃棉是一种高NRC吸声材料。厚度为5厘米的24公斤/立方离心玻璃棉的NRC可达0.90。多孔吸声材料，如离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等。吸声机理是在材料中有大量微小的孔隙，声波可以沿着这些孔隙渗透到材料中。与材料的摩擦将声能转化为热能。多孔吸声材料的吸声特性是吸声系数随着频率的增加而逐渐增大，这意味着低频吸收不如高频吸收好。

墙面或天花板上有空气层的穿孔板，即使材料本身吸声性能差，该结构还具有吸声性能，如穿孔石膏板、碳素木质装饰吸声板、木板、金属板、平缝砖等。它的吸声机理是亥姆霍兹共振，类似于热水瓶，外部空间通过一个狭窄的瓶颈与内部空间相连，当声波入射时，在共振频率下，它与空气和颈部内部空间产生强烈共振，并失去声能。亥姆霍兹共振吸收的特征是仅在某些频率下吸收系数大。

当与其他结构如碳素木质装饰吸声板、木板、金属板等形成空腔时，薄膜或薄板也能吸收声音。这种结构的吸声机理是薄板共振。在共振频率下，薄板因剧烈振动而吸收大量声能。薄板共振吸收在低频下大多具有良好的吸声性能。