復合通孔吸聲用鋁合金板材

主要起草單位：西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司、東北輕合金有限責任公司、廈門廈順鋁箔有限公司、中國標準化研究院、杭州坤利焊接材料有限公司、中鋁瑞閩鋁板帶有限公司、國家鋁合金壓力加工工程技術(shù)研究中心、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟研究院、云南浩鑫鋁箔有限公司、廣鋁集團有限公司。

主要起草人：張鈺、陳繼強、王鮮華、林杲、黃瑞銀、于莉莉、田小梅、孟凡林、唐海林。

2015年9月11日，《復合通孔吸聲用鋁合金板材》發(fā)布。

2016年8月1日，《復合通孔吸聲用鋁合金板材》實施。

吸聲結(jié)構(gòu)材料分類和特征

（1）多孔吸聲材料的類型包括：有機纖維材料、麻棉毛氈、無機纖維材料、玻璃棉、巖棉、礦棉，脲醛泡沫塑料，氨基甲酸脂泡沫塑料等。聚氯乙烯和聚苯乙烯泡沫塑料不屬于多孔材料，用于防震，隔熱材料較適宜。

（2）構(gòu)造特征：材料內(nèi)部應有大量的微孔和間隙，而且這些微孔應盡可能細小并在材料內(nèi)部是均勻分布的。材料內(nèi)部的微孔應該是互相貫通的，而不是密閉的，單獨的氣泡和 密閉間隙不起吸聲作用。微孔向外敞開，使聲波易于進入微孔內(nèi)。

（3）吸聲特性主要是高頻，影響吸聲性能的因素主要是材料的流阻，孔隙 ，結(jié)構(gòu)因素、厚度、容重、背后條件的影響。

吸聲結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)

1、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)

采用穿孔的石棉水泥、石膏板、硬質(zhì)纖維板、膠合板以及鋼板、鋁板，都可作為穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)，在其結(jié)構(gòu)共振頻率附近，有較大的吸收，適于中頻。

2、薄膜吸聲結(jié)構(gòu)

包括皮革、人造革、塑料薄膜等材料，具有不透氣、柔軟、受張拉時有彈性等特性，吸收共振頻率附近的入射聲能，共振頻率通常在200～1000HZ范圍，最大吸聲系數(shù)約為0.3～0.4，一般把它作為中頻范圍的吸聲材料。如果在薄膜的背后空腔內(nèi)填放多孔材料,這時的吸聲特性取決于膜和多孔材料的種類以及薄膜的裝置方法。

3、薄板吸聲結(jié)構(gòu)

把膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、石棉水泥板等板材周邊固定在框架上，連同板后的封閉空氣層，構(gòu)成振動系統(tǒng)，其共振頻率多在80～300HZ，其吸聲系數(shù)約為0.2～0.5，可以作為低頻吸聲結(jié)構(gòu)。決定薄板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能的主要因素有:

（1）薄板質(zhì)量的影響

增加板的單位面積重量，一般可以使其共振頻率向低頻移動。而選用質(zhì)量小的，不透氣的材料如皮革，有利于共振頻率向高頻方向移動。

（2）背后空氣層厚度的影響

改變空氣層的厚度和改變板的質(zhì)量一樣，共振頻率也會發(fā)生變化。在空氣層中填充多孔材料，可使共振頻率附近的吸聲系數(shù)有所提高。

（3）板后龍骨構(gòu)造及板的安裝方式的影響

由于薄板吸聲結(jié)構(gòu)有一定的低頻吸聲能力,而對中高頻吸聲差，因此在中高頻時就具有較強的反射能力。能增加室內(nèi)聲能的擴散。通過改變龍骨構(gòu)造何不同的安裝方法，設計出各種形式的反射面，擴散面和吸聲---擴散結(jié)構(gòu)。

5、特殊吸聲結(jié)構(gòu)

（1）簾幕

簾幕是具有通氣性能的紡織品，具有多孔材料的吸聲特性，由于較薄本身作為吸聲材料使用是得不到大的吸聲效果的。如果將它作為簾幕，離開墻面或窗洞一定距離安裝，恰如多孔材料的背后設置了空氣層，因而在中高頻就能夠具有一定的吸聲效果。當它離墻面1/4波長的奇數(shù)倍距離懸掛時就可獲得相應頻率的高吸聲量。

（2）空間吸聲體

將吸聲材料作成空間的立方體如：平板形，球形，圓錐形棱錐形或柱形，使其多面吸收聲波，在投影面積相同的情況下，相當于增加了有效的吸聲面積和邊緣效應，再加上聲波的衍射作用，大大提高了實際的吸聲效果，其高頻吸聲系數(shù)可達1.40.在實際使用時，根據(jù)不同的使用地點和要求，可設計各種形式的從頂棚吊掛下來的吸聲體。

我國著名的聲學家馬大猷先生發(fā)明了微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)理論。微穿孔板也是一種吸聲性能較好的吸聲結(jié)構(gòu)，并且它還具有防塵、防潮、易拆卸清洗的特點。

空間吸聲體影響吸聲性能因素

穿孔板的穿孔率

微穿孔板后面有空腔，每個小孔背后對應有空腔，此時，整個穿孔板結(jié)構(gòu)相當于許多并聯(lián)的亥姆霍茲共振器，因此，其吸聲性能的好壞是由單位面積上的總的聲阻決定的，對于確定孔徑的穿孔板，孔距的變化直接影響其吸聲特性，孔距小，孔多，聲阻增大，其吸聲特性曲線向高頻移動。低頻段，穿孔率小的吸聲性能好；高頻段，穿孔率大的吸聲性能好

空腔體積

增加穿孔板后面的空氣層，相當于增加了材料的有效厚度，從而使低中頻吸聲系數(shù)增大。而吸聲體的空腔相當于穿孔板背后的空氣層，因此能提高吸聲體的吸聲性能。相同表面積的吸聲體，空腔體積大的，吸聲效果好。

空腔不同厚度尺寸

雙層(或多層)微穿孔板吸聲體的吸聲性能比單層的好

空間吸聲體優(yōu)點

利用微穿孔板制作的空間吸聲體不僅在聲學上有許多優(yōu)點，而且在構(gòu)造和造型上也增加了品種，以適應不同室內(nèi)設計的風格，因而很有推廣價值。微穿孔空間吸聲體吸聲效果好，尤其是中、低頻吸聲效果好，對工廠降噪和廳堂音質(zhì)有較大的好處，可以降低聲學工程的造價。同時，可以采用不同材料不同設計使其具有耐高溫，防潮、防塵、易清洗，易安裝的特點。因此，它們能廣泛地在高溫、高氣流、潔凈度高的工業(yè)廠房中使用和那些防火要求高或防潮要求高的廳堂中使用。另外，對于野外或露天高架橋下的噪聲治理和地下建筑的噪聲控制及地下廳堂音質(zhì)設計具有廣闊的用途。