房间的混响时间是影响扩声系统音响效果的关键因素之一。为此,现代音响技术都把房间的建声条件列为系统设计中必须考虑的重点工作。
房间的建声条件除混响时间外,还应考虑声聚焦、声爬行和颤动回声等声音传播的缺陷。建筑声学中使用的吸声材料和吸声结构 的种类有多孔吸声、防潮吸声和共振吸声三类。此外,在建声设计中防止声聚焦、颤动回声和均匀声场,除使用吸声措施外,还采用一些声扩散体的方法。
1.多孔吸声材料
多孔吸声材料包括纤维材料和颗粒材料。纤维材料有:玻璃棉、超细玻璃棉、矿棉等无机纤维及其毡、板制品,棉、毛、麻等有机纤维织物。
颗粒材料有膨胀珍珠岩、微孔砖板等块、板制品。
多孔吸声材料一般有良好的中高频吸声性能,吸声机理不是因为表面粗糙。而是它有大量内外联通的微小空隙气泡。多孔材料的吸声能力与厚度、密度有关,随着厚度增加,中低频吸声系数显著增加,高频变化不大。增加材料的密度也可以提高中低频吸收系数,但比增加厚度的效果小,因此在使用同样材料时,当厚度不受限制是,宁愿采用结构密度松散的厚度大的多孔材料。其特性如图2-39和图2-40所示。
多孔材料背后有无空气层,对吸声性能有重要影响。其吸声性能随着空气层厚度的增加而提高,如图2-40所示。
帘幕也是一种很好的多孔吸声材料。就吸声效果而言,丝绒最好,平绒次之,棉麻织品再次,化纤类帘幕最差。通过调节帘幕与墙面或玻璃的间距可调节吸声效果。如图2-41和图2-42所示。
2.共振吸声结构
穿孔板吸声结构和穿孔薄板、薄膜吸声结构都可看做利用共振吸收原理的吸声结构。
穿孔板吸声结构具有 较好的中频吸声特性。它是由金属板、薄木板、石膏板等穿以一定密度的小孔或缝隙后固定在龙骨上,背后留有空气层而构成共振吸声系统。它可视为由许多并联的亥姆霍兹共振器组成。共振频率可用式计算:
3.最新的高性能防潮吸声材料
室内游泳池的建声设计一直是一个老大难问题,因为常规的吸声材料都不能防潮、防水,使游泳馆的扩声系统音质难以提高。1997年为八届全运会新建的上海浦东临沂游泳馆引进了美国PYORK吸声喷涂材料和日本NDC多孔吸声金属装饰板。
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