1 概述
本节继续介绍声学相关知识：吸声、消声、隔声的基本原理及应用。
主要包括：（1）基本原理、（2）评价指标、（3）结构分类、（4）测量方法。
2 吸声原理及应用
2.1 基本原理
当声波入射到物体的表面时，有一部分声波会反射回去，而另一部分声波会进入物体，进而被物体所吸收而转化成热能。声波能量被物体吸收的现象称为吸声。
原理：声波在物体内由于产生强力的粘滞摩擦，使部分能量耗逸而转为热的过程。
2.2 评价指标
（1）吸声系数
吸声系数等于吸收的声能/入射的声能。在0-1范围内表述材料或结构在某个频率下的吸声系数。
（2）降噪系数NRC
降噪系数是材料在250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz这4个中心频率点的吸声系数的平均值。
表述材料的整体吸声效果，但无法如吸声系数般反映材料在某个频率下的吸声特性。
2.3 吸声结构
（1）共振吸声结构
通过在结构中产生共振，使得声波能量被转化为热能。常见的结构有：
亥姆霍兹共振腔：通过气体的共振吸收低频声波。
微穿孔板结构：通过微小孔洞的设计，使声波通过孔洞传播并被吸收。
（2）多孔吸声材料
通过材料的多孔结构，使声波在材料内传播时被消耗。例如：
玻璃棉：多孔材料，可以有效吸收中高频声波。
毛毡：软质材料，能够有效吸收低频噪音。
（3）吸声尖劈
不规则的尖锐结构，能够改变声波的传播路径，产生反射、折射和散射，从而减少声波的传播。
主要应用在声学实验室、音乐厅、电影院等。
2.4 吸声系数测量方法
（1）衰减法
通过测量材料的吸声量，比较材料两侧的声压强度，计算吸声系数。
这种方法一般用于小型实验室环境，适用于测试小型材料的吸声特性。
测量步骤：
声源产生单频声波，并确保声波的稳定性；
在材料的两侧设置麦克风，分别测量入射和反射的声压；
计算吸声系数：使用入射声波和反射声波的声压比值，结合公式计算。
（2）驻波法（阻抗管法）
这种方法通过在长管道内产生声波，在不同频率下测量驻波的强度变化，从而计算出吸声系数。
测量步骤：
使用阻抗管，并通过扬声器在管道内发出声波；
在管道的不同位置设置麦克风，测量声压强度；
通过分析反射和传输的声波强度，计算吸声系数。
3 消声原理及应用
3.1 基本原理
消声是通过一定的手段直接抑制声波的产生或传播，通常通过消声器或特定材料来实现。
消声的原理是通过消音设备减少噪声的能量传递，达到降低噪声的效果。
消声器通常用于控制机械设备或排气系统的噪音。
3.2 评价指标
消声量
定义为管道中声强透射系数的倒数，用分贝来表示。
3.3 消声结构类型
（1）扩张室消声器：简单扩张式消声器、串联式扩张式消声器、内插管式消声器、穿孔管消声器。
（2）共振式消声器：是另一种抗性消声装置，在传声管道上装有共鸣器。
（3）阻性式消声器：管道内壁铺设消声材料。
3.4 消声量测量方法
（1）传递函数法（Transfer Function Method）
通过比较声学消声器入口和出口的声压来计算其消声效果。
在消声器的入口（即声源端）和出口（即消声器输出端）使用麦克风测量声压。
使用频率分析仪对采集到的信号进行傅里叶变换，得到不同频率的声压级（SPL）数据。
计算消声器入口和出口的声压比值（即传递函数），该比值表示消声器对声波的衰减能力。
（2）声强法（Sound Intensity Method）
基于测量消声器前后声波的声强（单位面积上的声能流），通过声强的变化来评估消声效果。通常步骤如下：
在消声器的入口和出口处，分别测量声强（通过声强探头或麦克风阵列）。
计算入口和出口的声强差异。
根据声强差计算消声效果。
声强法通常用于评估声源和受影响区域的声能变化，适合较为复杂的环境。
（3）标准测试方法
对于消声器的消声量测量，许多国际标准（如ISO 7235）给出了详细的测试方法。
4 隔声原理及应用
4.1 基本原理
隔声技术通过阻隔声音的传播，防止噪声从外部传入或从一个空间传播到另一个空间，常用于建筑声学设计中。
隔声的核心原理是通过墙体、窗户、门等构件的质量和结构设计，减弱声音的穿透性。
通常，声波通过不同介质传播时会被阻挡或衰减，较重、较厚的材料能有效阻挡声音的传播，减少外界噪音对室内环境的影响。
4.2 评价指标
隔声量（R）
隔声量是描述建筑构件隔声能力的参数，常用的隔声量公式为：
4.3 隔声材料类型
（1）高密度材料
如混凝土、砖墙、钢板等。这类材料通常用于增强墙体的隔声效果，适用于较高频噪声的阻隔。
（2）阻尼材料
阻尼材料（如粘弹性材料、橡胶垫等）可吸收振动能量，将声波的能量转化为热能，减少结构的振动辐射。
（3）多层复合材料
通过使用多层结构（如双层墙体、双层窗户等），可以增加隔声效果。每一层材料的不同振动特性会对声波产生不同的阻隔作用。
4.4 隔声量的测量方法
（1）隔声传递损失法（Transmission Loss Method, TL）
该方法通过测量声波通过材料或结构的声压级变化来计算隔声量。
测量步骤：
建立测试环境：在隔声测试中，通常会在两个不同的空间内进行实验，一个空间为声源室（发出噪声），另一个为空气室（接收噪声）。这两个空间之间由待测材料或结构隔开。
声源室测量：在声源室内使用麦克风测量声压级 。
接收室测量：在接收室中使用麦克风测量通过材料或结构传输的声压级
计算隔声传递损失（TL）：通过比较两个房间中的声压级差，得到隔声传递损失。
转换为隔声系数：根据不同频率下的隔声传递损失，通常可以通过标准化的方式，将结果转换为隔声系数。
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