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1、除 维普资讯 http:/ 图1 某种板状吸音 材料的结构和吸音率 数据 如果将板材直接贴在混凝土墙上，就没有了中空结构，板材就会因无法 振动而丧失吸音能力。还有，板材背面的空气层的厚度会影响吸音的频带和 吸音率。板材还有刚性因素，板材的种类如木材、金属、合成树脂等的变化，设计使用吸音率数据时，要考虑必要的允差。板材背后放置吸音材料吸音能力就会提高，请看图2。这是假定背后有 4 5 m m 的空气层，其中填充玻璃纤维的情况。这时由于玻璃纤维的原因，会比 仅空气层有更大的吸音率，从吸音特性图上很容易看出。般情况板材厚，吸音率略小些。但考虑到耐用性能，也不能过薄，常 用在6 m m 左右。二、共鸣
2、体吸音材料 图3 为霍维兹共鸣器，开孔对向声音。只有特定的频率才会引起箱内的空 气共振，因此吸音的频率选择性很强。因为在此频率上开孔部分会激发空气 的流入流出，由于空气的黏性摩擦发生热量，从而把声音能量消耗掉，即进 行特定频率的吸音。这种共振器的共振频率由单元的各个几何尺寸决定，公式如下：寺 (H Z)式中：f n：共振频率(H z)c：音速(c m s)S：孔的截面积(c m )V：内部空气体积(c m。)：=+1 3 r r：孔的半径(c m)例如：箱 子的 内尺 寸：1 O c m 3 0 c m 5 0 c m，孔的内尺 寸：r=3 c m，I-I O c m，体 积 V=I 5 0
3、0 0 c m 3 则：S=3 1 4 3 2=2 8 2 6，1=】0+33=】3 9 实用影音技术 3 4 0 0 0 2 8 2 6 。6 2 8 V 1 5 0 0 0 X 1 3 9 =5 4 1 4O 0 1 1 6 4=6 3 0 1 9(H z)这种共鸣器对共振频率有很大 的吸音效果，所以能用于针对某特 定频率工作，但不能用于宽带域的 吸音。故不管用于哪里，都是用于 对房间的缺陷(如驻波)的吸收。例如，测定的某房间的驻波是 6 3 H z，就可 以用上述尺寸 的箱子。然后，探测出声压的波腹位置，把 孔的开口部设置在那里。共振频率的确认，以音箱发声 开始到声波入孔为依据。如果在孔
4、 的附近点燃蜡烛火焰，共振时空气 必须在那里出入，就会引起火焰摇 动。用单频信号发音就能找到共振 点，并调整好共振器的共振频率。具体制作时，箱子用1 5 m m 到 图2 板材加玻璃纤维吸音材料的结构和吸音率数据 维普资讯 http:/ 2 0 m m 的硬木材，开孔管用塑料水管。这 时要以管子长度的微小调整来达到正确 频率。箱子的结合部，板子的缝，管子 的接缝都必须用胶合剂密封，不能漏气。这样一个吸音箱约有5 至l O m 的吸音 力。音响研究人员认为流传中的把大量 的空瓶或壶器放入房间可以调整房间的 音响效果，也是基于共鸣器的原理。但 除了频率，以及设置在声压波腹的条件 必须适合外，数量、
5、大小、形状也要在 技术上考虑好。要用好共振箱必须注意下列三要素：测定好房间驻波频率 设计制作 出箱子 图5壁挂式共鸣器吸音板 窑积v(c m 3)孔长1(c m)孔截面积S(c m 2)孔 半 径 r(e m)放置在声压波腹位置 合理实施后，问题就可解决。三、带孔板共振吸音材料 大量用于共振吸音的带孔板的板材有层板、石膏板、硬质纤维 板。外面能看到开孔的板材内部结构有三种。半穿孔板见图4(a)，这在办公室的天花板上 常 能见到。表 面以 白色 为 多，本 身为石膏板、石棉纤维和玻璃纤维等 多孔吸音材料，形状图 案 固定，也称 为“成 形 吸音板”。开孔的作用主 要为增大表面积，从而 加大吸音量
6、。图4(b)的吸音主体是 背后的石棉纤维或玻璃 纤维等多孔吸音材料。前面的有孔板上有相当(b)图4 三种带孔吸音板 吸音率 低 中 高 1 0 口 5 孔 D 2 口 1 0 D 5 c c)，、J r，_、，、r 、，1 f 、，、，。1 1 l 1 L 、lf f i、一，、_一 2 0 5 0 I O 0 2 D D 50 0 I k 2 k 频率(H z)图6共 鸣器吸音板的吸音特性(a)低音用 频军 图7复合吸音材料(b)中音用 2 0 0 7年第 7期 一。+瀑嘉面 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一+玻 璃 纤 维 圉 阿 豳冈 圈囡，有 孔 层 板
7、，树脂薄片 维普资讯 http:/ 布 幔 图8 双层 帘幔结构 面积的开孔，板本身主要为保 0 2 m m 的乙烯人造革、0 1 5 m m 的广告厚纸。护玻璃纤维而设。另一种复合吸音材料为双层窗帘，见图8。孔的面积与全面积的比例 这种二层窗帘在家庭和宾馆的浴室都能见到，前面薄的 称为开孔率，如果开孔率在2 5 是尼龙窗帘或浴帘。中间的布幕能吸收中音到高音，用前面 以上，整板就表现为吸音材料 的尼龙帘布时，高音频会被尼龙部分反射，而对中音有更好的 的性质。若小于此值，板就会 吸音。空气层的厚度可左右中音的吸收效果，要吸收5 0 0 H z 以 呈共鸣器吸音性质。上音频时，空气层厚度必须在1
8、0 0 m m 以上。图4(c)是标准共鸣器结构 这种双层窗帘，只要调整两层窗帘重复部分的比例，就可 的带孔吸音板。开孔s 和后面的 以起到控制音色的作用。圆 嚣 盈 n 以外，箱子内部的空气必须与外界隔绝，通常还会制作成如图5 N结构，供壁挂使 用。吸音的频率是以孔的面积S、板的厚 度1 与每一孔内的容积进行计算。这种带 孔板共鸣器吸音材料的效果见图6，可以 在不同频率段设计出相对平缓的峰凸吸音 特性。若在如图5 所示的壁挂式共鸣器吸音 板孔的后面，张贴上一层布，就能因空气 进出时阻力的增大，而使吸音率进一步增 大。由于各种吸音材料有各自的特点，为 了在整个频段有满足个人要求的特性，可 以把
9、几种吸音材料复合起来使用。如日本 音响专家加铜铁平设计如图7 所示的复合 吸音材料，中间是多孔质吸音材料，表面 有硬质层板覆盖。这样，中音和高音不会 被吸收，而由层板或树脂薄片反射出去。而低音会穿入，被内部的多孔质吸音材料 吸收掉，成为低音专用吸音材料。低音用复合吸音板的层板厚6 m m，多 孔吸音材料最薄为1 0 0 m m。具体用料多少 可按不同需要设计，如音箱的后板可用到 6 0 0 1 0 0 0 m m。材料为家庭隔热用的石棉 纤维，以1 1 5 压入层板的内侧。即预定 2 0 0 m m 空间，则用3 0 0 m m 品种压入。中音用的面板有树脂型薄膜，这种膜 只对高音反射。中音以
10、下不受影响也会进 入内部被吸收掉。表面贴膜可以D I Y，膜材 料有以下几种：0 1 m m 的乙烯片、0 1 实用影音技术 帮乳典搋吸音极的图 设计 这种有孔板可以用图解法来设计，见 附图。用它可以简单地计 算出共振频率点必要的开 口率，步骤如下：求出校正后的板厚度1 ，要 用公式 简单算一下。1：1+0 8 d d 为 开孔 直径 若板厚1 为6 mm，孔 的直径d 为6 m m，则1：0 6+(0-8 x 0，6)=1 0 8 c m 在1 线上找到相应点1 0 8 处，打一个点 若空气层厚度为1 0 c m，吸收频率点要求为1 0 0 Hz 在L 线上的1 0 c m点和 线上的频率点
11、1 0 0 H z 处各打上一个点 连接L 线上 的1 0 c m点和 线上的1 0 0 Hz 点，并延长到m线，得到 交点Q。将Q点与l 线上的1，0 8 点连接起来，并延长到P 线，得到交点。这里的0，0 0 3 7 就是开 口率。按照整板 的面积和开口率就能算出开孔的总面积应为多少，例 如，带孔板的面积l m 2，开 口率0，0 0 3 7，全部开 口面积就为3 7 c m 2。每个直径6 ram的孔，面积为0 2 8 3 c m ，这就需要打3 7 0 2 8 3=1 3 1 个 孔。然后将他们在l m2 的范围内均匀分开即可。附图 带孔共振吸音板设计用图 固定墙壁 空 气层 尼龙帘幔 维普资讯 http:/