共振吸声构造

　　共振吸声构造

　　利用共振原理设计的吸声构造一般有两种，一种是空腔共振吸声构造;一种是薄膜薄板共振吸声构造。

　　1.空腔共振吸声构造

　　空腔共振吸声构造，是在构造中封闭有一定体积的空气，并通过开口或小孔与声场空间连通。如亥姆霍兹共振器，各种穿孔板(如穿孔石膏板、金属板、纤维水泥板、木板等)、狭缝板等背后设置空气层形成的吸声构造。

　　亥姆霍兹共振器，如图3—5(a)所示，可用石膏浇筑，或采用专门设计的带孔径的空心砖或空心砌块，由封闭空腔通过开口与外部空间相联系，其吸声原理可用图3—5(b)说明。当孔深t和孔径d比声波波长小得多时，孔径中空气柱的作用类似于质量块，而空腔V比孔径大得多，其作用相当于空气弹簧，于是形成一共振系统——弹簧质量块系统。当外界入射声波的频率和系统的固有频率相等时，孔径中的空气柱由于共振而剧烈振动并与孔壁摩擦从而消耗声能。穿孔板吸声构造可看成是许多并联的亥姆霍兹共振器，如图3-5(c)所示。

　　特点：该类吸声构造在共振频率附近吸声系数最大，离共振峰越远，吸声系数越小。

　　其吸声频率特性与穿孔率、板厚、板后空气层的厚度以及空气层内是否填充多孔材料有关，而穿孔率的大小取决于孔径与孔距之比。

　　为了展宽穿孔板后空腔构造的吸声频率范围并提高其吸声系数，一种方法是在穿孔板后铺设多孔吸声材料，另一种方法是采用孔径小于1mm的微穿孔板。微穿孔板常用金属薄板制作，其后一般不再铺设多孔材料，适用于高温、高湿、洁净和高速气流等环境中。

　　当穿孔率超过20%时，穿孔板已成为多孔材料的面层而不再属于空腔共振吸声构造。

　　2. 薄膜;薄板共振吸声构造

　　在皮革、人造革、塑料薄膜、不透气帆布等具有不透气、柔软、受张拉时具有弹性等特征的材料后设置封闭的空气层，则形成共振系统。

　　薄膜吸声构造的共振频率通常在200—1000Hz范围内，最大的吸声系数约为0.3～0.4，一般作为中频范围的吸声材料。

　　胶合板、石膏板、纤维水泥板、金属板等周边固定在龙骨上，连同板后留有的空气层，构成薄板共振吸声构造。

　　薄板构造的共振频率多在80～300Hz之间，最大吸声系数约为0.2～0.5，可作为低频吸声结构。

　　板内填充多孔材料可提高吸声能力。建筑中大面积的抹灰吊顶、架空木地板、玻璃窗等的作用均相当于薄板共振吸声构造。