音乐声学与心理声学(第3版) 307

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　　292音乐声学与心理声学（第三版）
　　6.3吸声材料
　　吸声材料对控制房间的声学特性非常重要。本节将简要介绍影响吸声材料性能的因素以及吸声材料对空间声学特性的作用。
　　吸声材料基本上存在两种类型，一种是多孔吸声材料，另一种是共振式吸声结构。由于这两种吸声材料和结构的工作原理不同，因此其吸声性能也完全不同。
　　6.3.1多孔吸声材料
　　地毯、窗帘和其他柔软的材料都属于多孔吸声材料。它们之所以能够吸声，是因为声波的振动质点与材料表面相互作用而产生的摩擦损失。从第1章我们已经看到，由于空气分子在稀疏状态和压缩状态之间变化，声波的振动质点存在一定的运动速度。对于给定的声压，当频率越高时，波长越短，压强变化梯度越大，质点振动速度的峰值越大。由于声波的压强梯度随着频率的增大而增大，声波与材料表面的摩擦力也随频率增大。因此，此类材料的吸声也随频率的增大而增大。显然，与声波相互作用的材料面积越大，则摩擦力越大，吸声也就越大。这就是说，单位体积包含大量纤维的多孔吸声材料，如高密度岩棉、玻璃纤维和长毛绒地毯等，往往具有较强的吸声作用。这也说明了为什么按一定比例打褶的窗帘比展开的面料能够吸收更多的声能。图6.42所示为典型多孔吸声材料的吸声特性曲线。由于多孔吸声材料要与声波振动质点相互作用，因此材料与墙面之间的距离、材料的厚度等对吸声有较大影响。因为在坚硬的表面如墙壁，声波质点振速为零，而在距墙面1/4波长处质点振速达到最大值（见第1章），所以，对于某些频率，其波长的1/4小于材料与墙面之间的距离，或者当材料直接安装在墙面上时，其波长的1/4小于材料厚度，吸声材料将吸收更多声能，这种效应如图6.43所示。虽然从理论上说，当频率增大到1/4波长分界点以上时，吸声系数还会随频率产生变化，但由于当到墙面的距离一定时，质点振速本身随