探究材料的隔声性能 声学材料吸隔声方法介绍—

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产品的隔声特性曲线介绍：

任何材料制品其隔声特性可以通过隔声量来进行表征，其理论定义以表征材料制品的透射能力；常规状态下，我们所遇到的材料制品的隔声特性曲线如图1-1所示，该隔声曲线分为四个区（常规教科书中我们定义为3个区，没有①：边界效应区；该区主要体现安装和连接状态影响）。

典型产品隔声特性曲线

①：边界效应区；②：结构共振效应区；③：面质量区；④：面刚度区

1.1. 边界效应区特性：

随着边界连接刚度的降低，其隔声量也同样降低，具体如下图所示。

边界效应区隔声特性介绍

产品在进行隔声测试的过程中，如果关心低频的隔声特性，需要在充分了解产品实际应用场景的情况下，再进行产品的隔声测试（阻抗管或混响室），防止造成测试结果属于边界效应所致，而非产品实际结构本身的特性。一般情况下，产品结构的低频隔声特性存在以下几个情况：

产品结构尺寸越大，①区与②之间的临界频率点向低频偏移，此时该临时频率点以上的隔声特性为产品结构自身的特性所致；

如果产品结构尺寸较小，①区与②之间的临界频率点向高频偏移，在该临界频率点以下的数据只能作为参考，主要是由于实验室的安装环境与真实产品的安装环境不同。

1.2 结构共振效应区特性：

结构共振效应主要是由于结构自身的柔性效应，在声波激励的过程中，结构自身产生振动特性，从而影响了辐射的噪声，在共振频率点，其辐射噪声大，其最终的效果的隔声效果主要受到结构自身的质量/刚度及阻尼的综合影响；具体如下图所示。

阻尼对结构共振效应区的隔声量影响

根据上图结果，可以得到如下结论：

阻尼可以使得结构共振效应区的隔声量更加平缓；

在特定频率下，更多的可以达到提升隔声的目的。

1.3 面质量控制区特性

面质量控制区主要是由于结构面质量的增加引起的产品整体隔声性能的上升，目前面质量控制区的典型特点为：

面质量增加一倍，该区域的各个频率点的隔声量增加6dB，具体如图1-4所示；

频率翻倍的情况下，其隔声量增加6dB，因此质量区的隔声量斜率近似6dB增加斜率。

面质量控制区典型特性

1.4 面刚度控制区特性

面刚度控制区主要存在3个特征：

1）存在相干频率（considence frequency）：当空气声的声速与结构弯曲波的波速相等的情况下，结构的隔声量最低，如下图所示；

介质声速与弯曲波速传播示意图

2）当位于刚度区时，结构的刚度每增加一倍，其隔声量在固定频率点增加6dB；频率翻倍的情况下，其隔声量增加18dB；具体如下图所示。

刚度控制区特性

3）当结构阻尼增加的情况下，位于想干频率下的隔声量也随之增加，因此提升相干频率下的隔声量，可以通过增加阻尼的方式进行，如下图所示。

阻尼对相干频率下的隔声量影响

2. 如何有效提升结构的隔声量

基于上述的隔声分析原理，如果需要提升一个结构的隔声量，可以通过扩大（④：面刚度区）在可听噪声频率范围内的分布，即向中低频拓展，即提升面板刚度。图2-1采用蜂窝板结构的隔声特性进行简单说明，不同的蜂窝结构其弯曲刚度不同，采用左侧的蜂窝结构可以增加面板弯曲刚度，此时相干频率向低频便宜，使得蜂窝板在同样面质量的情况下，在高频区域达到更高的隔声量。

不同蜂窝构型引起的壁板隔声特性变化

总之，提升壁板隔声，发挥你的想象力，让（④：面刚度区）向低频偏移！

希望通过本文帮助大家对壁板隔声的特性有深入的了解，如果有技术问题，欢迎交流。