環保隔音材料結構

　　凡是能用來阻斷噪音的材料，統稱為隔音材料。隔音材料五花八門，日常人們比較常見的有實心磚塊、鋼筋混泥土墻、木板、石膏板、鐵板、隔音氈、纖維板等等。 嚴格意義上說，幾乎所有的材料都具有隔音作用，其區別就是不同材料間隔音量的大小不同而已。同一種材料，由于面密度不同，其隔音量存在比較大的變化。 隔音量遵循質量定律原則，就是隔音材料的單位密集面密度越大，隔音量就越大，面密度與隔音量成正比關系。

　　隔音材料在物理上有一定彈性，當聲波入射時便激發振動在隔層內傳播。當聲波不是垂直入射，而是與隔層呈一角度 θ 入射時，聲波波前依次到達隔層表面，而先到隔層的聲波激發隔層內彎曲振動波沿隔層橫向傳播，若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達隔層表面的行進速度一致時，聲波便加強彎曲波的振動，這一現象稱吻合效應。這時彎曲波振動的輻度特別大，并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大，從而降低隔音效果。產生吻合效應的頻率fc為：

　　fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 ⑨

　　式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量，h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關。在大多數房間中的聲場都接近于混響聲場，到達隔層的入射角從0°到90°都有可能，因此吻合頻率出現在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個頻率范圍，也就是說吻合效應使某一頻率范圍的隔音效果變差。一般這一頻率范圍發生在中高頻。從質量定律知道，中高頻隔音量較大，除了內阻尼很小的金屬板外，因吻合效應使中高頻隔音量降低的現象，不會引起很大的麻煩。

　　不透氣的固體材料，對于空氣中傳播的聲波都有隔音效果，隔音效果的好壞最根本的一點是取決于材料單位面積的質量。

　　一個面積非常大的隔層，其單位面積質量為ms，當聲波從左面垂直入射時，激發隔層作整體振動，此振動再向右面空間輻射聲波。以單位面積考慮，透射到右面空間的聲能與入射到隔層上的聲能之比稱透射系數 τ 。定義無限大隔層材料的傳遞損失(也稱透射損失)tl：

　　tl=101g1/ г ⑦

　　上述簡單情況下可計算得到傳遞損失近似為：

　　tl=20lg ω ms/2 ρ oco (db) ⑧

　　式中 ω=2πf 為圓頻率， ρ0 、c0為空氣的密度和聲波傳播速度。tl的大小表示材料的隔音能力。⑧式的一個重要特點，即材料單位面積質量增加一倍，則傳遞損失增加6db。這一隔音的基本規律稱 “ 質量定律 ” ，也就是說隔音靠重量。所以像磚墻、水泥墻或厚鋼板、鉛板等單位面積質量大的材料，隔音效果都比較好。 ⑧式也表明，單層隔音的高頻隔音好，低頻差。頻率每提高一倍，傳遞損失就增加6db。

　　需要說明的是：傳遞損失tl是隔層面積為無限大時的理論 “ 隔音量 ” ，作為一垛墻或樓板，它都有邊緣與其它建筑構件連接，這時的 “ 隔音量 ” 與⑦式所表示的傳遞損失有差別。既有因邊緣接近于固定而增大隔音能力，也有作為邊緣固定的板振動有一定的共振頻率，使某些共振頻率點上隔音效果降低的現象。而當作為兩相鄰房間之間的隔墻或樓板，因為兩室之間有多條傳聲(或振動)通道，這兩個房間之間的隔音量(只能稱聲級差)更不能以該隔層的傳遞損失來代表。