[科普中国]-吸声技术

吸声技术是用可以吸收声能的材料或结构装饰在房间内表面，便可吸收掉反射到上面的部分声能，使反射声减弱。一部分声能被反射，另一部分声能则被墙面吸声材料吸收转化为热能而消耗掉。接收者这时听到的只是直达声和已经减弱的混响声，使总噪声级降低1。

简介一般未做任何声学处理的工厂车间内，墙壁的内表面往往使用坚硬的材料组成，如混凝土壁面、抹灰的砖墙及背面贴实的硬木板等。这些材料与空气的特征阻抗相差较大，对声波的反射能力较强。在房间中声源发射声波时，听者接收的声音有直接传来的直达声，也有由声波传播中受到壁面的多次反射而形成的混响声。直达声与混响声的叠加，增加了听者接收的噪声强度。实验证明，由于混响的作用，噪声源在车间内所产生的噪声级比在室外产生的噪声级要高近10 dB，这就是常感到室内机器噪声比室外响得多的直接原因。

在降噪措施中，吸声是一种有效的方法，因而在工程中被广泛应用，采用吸声手段改善噪声环境时，通常有两种处理方法：一是采用吸声材料，二是采用吸声结构。吸声是一种有效的阻断与减少声传播的措施。与隔声、消声、隔振与阻尼等措施相比，吸声是一种最基本与最常用的措施，在噪声控制技术中占有重要地位2。

吸声原理为降低混响声，通常采用可以吸收声能的材料或结构设置在房间的壁面上。而这些材料和结构在吸声降噪过程中原理为：噪声源发出的噪声声波遇到这些吸声材料或结构的壁面时，部分声能被吸收掉，使反射声减弱，这时听者接收到的是直达声和已减弱的混响声，总噪声级降低。利用能够吸收声能的材料或结构吸收声能以降噪声的办法称为吸声降噪。值得强调的是，吸声处理只能减弱从吸声面上的反射声，即只能降低车间内的混响声，对于直达声却没有什么效果。因此，吸声处理只有当混响声占主要地位时才有明显的降噪效果，而当直达声占主要地位时，吸声处理作用不大。在直达声影响较大的噪声源的近处，吸声处理的减弱效果远不如在噪声源的远处的效果。

目前在一般建筑和工业建筑中，广泛应用吸声材料或结构处理降噪。房间内墙面和天花板装饰合适的吸声材料或吸声结构，可以有效地降低室内噪声。实践证明，经吸声处理后，室内混响声一般可以降低5～10dB（A）。通常在A声级降低于5 dB时，人们便明显感觉噪声降低。最理想的效果是消声室，其表面采用尖劈吸声结构处理，每个墙面的吸收都达到99%以上。但是，消声室造价昂贵，只在需要作为特殊的实验室使用时，才会处理达到此消声效果，一般厂房则不可能采用尖劈吸声结构进行处理。

吸声技术设计的原则（1）先对声源进行隔声、消声等处理，如改进设备，加隔声罩、消声器或建隔声墙、隔声间等。

（2）当房内平均吸声系数很小时，采取吸声处理才能达到预期效果。单独的风机房、泵房、控制室等房间面积较小，所需降噪量较高，宜对天花板、墙面同时作吸声处理；车间面积较大，宜采用空间吸声体、平顶吸声处理；声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处理，同时设置隔声屏障；噪声源较多且较分散的生产车间宜作吸声处理。

（3）在靠近声源直达声占支配地位的场所，采取吸声处理，不能达到理想的降噪效果。

（4）通常吸声处理只能取得4～12dB的降噪效果。

（5）若噪声高频成分很强，可选用多孔吸声材料；若中、低频成分很强，可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构；若噪声中各个频率成分都很强，可选用复合穿孔板或微穿孔板吸声结构。通常要把几种方法结合，才能达到最好的吸声效果。

（6）选择吸声材料或结构，必须考虑防火、防潮、防腐蚀、防尘等工艺要求。

（7）选择吸声处理方式，必须兼顾通风、采光、照明及装修、施工、安装的方便因素，还要考虑省工、省料等经济因素3。

吸声技术设计的程序室内采取吸声降噪措施，其设计步骤与一般噪声控制工作步骤大致相同。

① 详细了解待处理房间的噪声级和频谱。首先了解车间内各种机电设备的噪声源资料，如资料不全可进行实测及估算，求出车间有关测点的噪声级及频谱图。

② 根据有关噪声标准，确定各频程所需的降噪量。

③ 估算或进行实际测量要采取吸声处理车间的吸声系数（或吸声量）。求出吸声处理需增加的吸声量或平均吸声系数。

④ 选取吸声材料的种类及吸声结构类型，确定吸声材料的厚度、容重、吸声系数，计算吸声材料的面积和确定安装方式等4。

吸声技术的应用应用时的注意事项（1）面积在大房间中，采用吸声处理降噪，要注意其吸声面积的大小。经验证明，当房间容积小于3000m时，采用吸声饰面降低噪声效果较好。

（2）壁面材料 当原房间内壁面平均吸声系数较小时，采用吸声降噪措施，才能收到良好效果；如原房间壁面及物体具有一定的吸声量，亦即吸声系数较大，再采取吸声措施，很难取得理想效果。

（3）距离 在离噪声源较远处，宜采用吸声措施。离噪声源较近时，主要是直达声，采取吸声措施不会有多大效果，只有离噪声源较远，反射声较直达声强烈，采用吸声措施才有明显效果。

（4）效果 吸声措施的降噪量一般在6～10dB。对于一般室内混响声只能在直达声的基础上增加4～12dB。而吸声则是减弱反射声的作用，因此，吸声处理最多只能取得4～12dB的降噪效果。在实际工程中，能使室内减噪量达到6～10dB是比较切实可行的，要想获得更高的减噪效果，困难会大幅度增加，从经济方面考虑，很不合算。

（5）声源吸声处理适宜噪声源多且分散的室内。若室内有较多噪声源，且分散布置，当对每一噪声源都采取噪声控制措施（如隔声罩等）困难会较多，可以配合采用吸声措施，将会收到良好的降噪效果。

吸声技术的应用场合吸声法适用于混响声为主的情况。如在车间体积不太大，内壁吸声系数很小，混响声较强，接受者距离声源较远时，可以采用吸声处理来获得较理想的降噪效果。而在车间体积很大的情况下，类似声源在开阔空间辐射噪声或接受者距离声源较近，直达声占优势时，吸声效果不会明显。

本词条内容贡献者为:

吴俊文 - 博士 - 厦门大学