關于吸聲結構的設計

對于要求吸聲系數≥0.99的吸聲結構，一般采用尖劈形狀。因為多孔性材料的吸聲機理，是材料內部有大量氣流連通的空氣隙，形成細管甚至毛細管，當聲波傳人時，聲波在細管中的振動因內摩擦而轉化為熱能被吸收。吸聲能力與材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率達96%左右)、流阻及材料的纖維結構有關。同時．吸聲的頻率特性與材料厚度有關，即吸聲值的下限頻率大約是其厚度相對應的1/4波長的頻率。要使低頻吸聲好，就得增加多孔性吸聲材料的厚度。但由于材料的流阻，不能任意增大厚度來延伸低頻吸收，各種多孔性材料都有其有效厚度。

因此，要使高吸聲特性向低頻擴展，就把多孔性材料做成尖劈形狀。從尖劈結構的截面來看．是從空氣媒質逐漸過渡到多孔性材料，聲阻抗有漸變過程，使聲波能傳人尖劈結構深部并被轉化為熱能消耗掉。

當然，要設計達到0.99以上的吸聲系數．除與材料本身的參數有關外，還與尖劈的形狀(尖劈的角度和劈部與尖部的比例)有關。尖劈的總長度決定吸聲系數的頻率(一般稱吸聲系數大于0.99的頻率為尖劈的截止頻率)。大約為尖劈總長度相應為1/4波長的頻率。如果利用尖劈基部與尖劈后空腔深度的共振吸聲結構．則截止頻率還可稍向低頻延伸。

在寬帶噪聲信號的測試情況，尤其半消聲室中噪聲源聲功率級的測定，很多情況下就不一定采用尖劈吸聲結構的設計。如，在為某企業(yè)設計大型電機的聲功率測定進行半消聲室設計時，采用三層布幕的多共振吸聲結構，在低頻駐波管中試驗不同材質的防火布，改變與剛性壁的安放距離，獲得100Hz以上吸聲系數大于0.86的結果，很節(jié)省地完成了半消聲室的設計任務。