當前,噪聲已成為一種主要的環(huán)境污染,噪聲的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。選用適當的材料進(jìn)行吸音和隔音處理是噪聲控制工程中較常用較基本的技術(shù)措施之一。
由于對噪聲控制的手段缺乏了解,“吸音”和“隔音”作為完全不同的概念,常常被混淆了。穿透性一類(lèi)具有良好吸音性能但隔音性能很差的材料被誤稱(chēng)為“隔音材料”。為了合理使用材料、提高噪聲控制效果,對“吸音”和“隔音”這兩個(gè)概念有進(jìn)一步了解和明確的必要。
材料吸音和材料隔音的區別在于,材料吸音著(zhù)眼于聲源一側反射聲能的大小,目標是反射聲能要小。吸音材料對入射聲能的衰減吸收,一般只有十分之幾,因此,其吸音能力即吸音系數可以用小數表示;材料隔音著(zhù)眼于入射聲源另一側的透射聲能的大小。隔音材料可使透射聲能衰減到入射聲能的10-3~10-高品質(zhì)外墻酚醛板4或更小,為方便表達,其隔音量用分貝的計量方法表示。
這兩種材料在材質(zhì)上的差異是:
吸音材料對入射聲能的反射很小,這意味著(zhù)聲能容易進(jìn)入和透過(guò)這種材料;這種材料的材質(zhì)應該是多孔、疏松和透氣,這就是典型的多孔性吸音材料,在工藝上通常是用纖維狀、顆粒狀或發(fā)泡材料以形成多孔性結構;結構特征是:材料中具有大量的、互相貫通的、從表到里的微孔,也即具有一定的透氣性。當聲波入射到多孔材料表面時(shí),引起微孔中的空氣振動(dòng),由于摩擦阻力和空氣的黏滯阻力以及熱傳導作用,將相當一部分聲能轉化為熱能,從而起吸音作用。
隔音材料對減弱透射聲能,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)應該是重而密實(shí)等一類(lèi)材料。隔音材料材質(zhì)的要求是密實(shí)無(wú)孔隙或縫隙;有較大的重量。
在工程上,吸音處理和隔音處理所解決的目標和側重點(diǎn)不同,吸音處理所解決的目標是減弱聲音在空間內的反復反射,也即減弱空間內的混響聲,縮短混響聲的延續時(shí)間即混響時(shí)間;在連續噪聲的情況下,這種減弱表現為空間內噪聲級的降低,此點(diǎn)是對聲源與吸音材料同處一個(gè)空間而言。而對相鄰房間傳過(guò)來(lái)的聲音,吸音材料也起吸收作用,從而相當于提高圍護結構的隔音量。
隔音處理則著(zhù)眼于隔絕噪聲自聲源空間向相鄰空間的傳播,以使相鄰空間免受噪聲的干擾。
可以看出,利用隔音材料或隔音構造隔絕噪聲的效果比采用吸音材料的降噪效果要高得多。這說(shuō)明,當一個(gè)空間內的噪聲源可以被分隔時(shí),應首先采用隔音措施;當聲源無(wú)法隔開(kāi)又需要降低空間內噪聲時(shí)才采用吸音措施。
吸音材料的作用更多地表現在縮短、調整空間內混響時(shí)間的能力上,這是任何別的材料代替不了的。由于空間的體積與混響時(shí)間成正比的關(guān)系,體積大的空間混響時(shí)間長(cháng),從而影響了空間內的聽(tīng)聞條件,此時(shí)往往離不開(kāi)吸音材料對混響時(shí)間的調節。對諸如電影院、會(huì )堂、音樂(lè )廳等大型廳堂,可按其不同聽(tīng)音要求,選用適當的吸音材料,結合體型調整混響時(shí)間,達到聽(tīng)音清晰、豐滿(mǎn)等不同主觀(guān)感覺(jué)的要求。從這點(diǎn)上說(shuō),吸音材料顯示了它特有的重要性,所以通常說(shuō)的聲學(xué)材料往往指的就是吸音材料。
吸音和隔音有著(zhù)本質(zhì)上的區別,但在具體的工程應用中,它們卻常常結合在一起,并發(fā)揮了綜合的降噪效果。從理論上講,加大空間內的吸音量,相當于提高了分隔墻的隔音量。
吸音材料如單獨使用,可以吸收和降低聲源所在空間的噪聲,但不能有效地隔絕來(lái)自外界的噪聲。當吸音材料和隔音材料組合使用,或者將吸音材料作為隔音構造的一部分,其有利的結果,一般都表現為隔音結構隔音量的提高。