一、吸音原理

吸音（yīn）是指吸收音的能量，亦即音能變為熱能而消（xiāo）失。吸音板材料與結構轉換入射音能為熱能，由於音波所具有之能量極小，所轉換的熱能極小，能量轉換為熱（rè）能損失包含二個機（jī）構：（1）黏滯（zhì）流動損失（shī） 及（jí）（2）內部（bù）摩擦。

1.黏滯流動損失（shī）：有效（xiào）之吸音材（cái）料結構係含（hán）有很多互相連（lián）接的（de）孔隙，音波傳入孔隙（xì）內（nèi）時，音波之空氣分子速度（dù）與孔（kǒng）隙內之吸音材料造成相（xiàng）對速度，因此在孔隙內吸音材料表麵產生邊界層損失。

2.內部摩擦：部分吸音材料具有彈（dàn）性的纖維狀結構或彈性的多孔性結構，由於音波的（de）傳入（rù）而造成纖維狀（zhuàng）結構被壓縮、彈回，或造成多孔性結構的伸縮、鬆緊，因此在這些結構內，能量的損（sǔn）失（shī）除了黏（nián）滯流動損失外，尚（shàng）含有吸音材料本身內部摩（mó）擦損失。吸音材料之特性廣泛決定於孔隙的大小、孔隙互相連（lián）接程度、材料厚度等。

吸音能力大的材（cái）料則（zé）稱為吸音材料。

吸音係數α的定義：吸音材料之作用多為將聲音能量予以吸收，減少其反射、折射，故一般吸音材料為（wéi）多孔性物質(孔隙度大)，主（zhǔ）要乃利用其表麵多孔之特性，使音波進入後，能在各孔（kǒng）隙內形成較多次的（de）折射、反射將能量相互抵（dǐ）消，以減少離開材質表麵的（de）能量，而（ér）達降音之效果。聲波在傳播（bō）過（guò）程中遇到各種（zhǒng）材料時，一（yī）部份音能被反射，一部份音能進入到材料內部被吸收（shōu），還有很少一（yī）部分音能透射到材料另一側。我們常（cháng）將Ii(w/m2)入射（shè）波強度，Ir(w/m2)反射波的強度之比值稱為吸音係數，記為α，即：，式中R稱為反射率，

多孔性吸音材料之特性是（shì）以吸音α係數（shù）(率)來表示，α吸音係數愈大表示吸音效果（guǒ）愈好，吸音係數α的值在0~1之間。當α= 0時，表示音能全部反射，材料不吸音；α= 1時表示材料吸收全部（bù）音能，沒有反射。吸音係數α的值愈大（dà），表明材料（liào）(或結構)的吸音性能愈好。一般（bān）α在0.2以上的材料被（bèi）稱為吸音材料，α在0.5以上的材料就是理想的吸音材料。

1、多孔吸（xī）音材料的吸音原理

多孔材料一直是主要的吸音材料，有玻璃（lí）棉、礦渣棉、無機纖維、合成高分子（zǐ）材料等，把玻（bō）璃纖維等作成棉狀，成形為板狀的玻璃棉、岩棉等高分子物質發泡物中，氣泡互連（lián）的連續氣（qì）泡材等稱為多孔質吸音材料，在這些材料中，氣泡的狀（zhuàng）態有兩種；一種是大部（bù）分氣泡成為單個閉合的孤立氣泡，沒有通氣性能；另（lìng）一種氣泡相互連接成為連續（xù）氣泡，噪音控製中所用的吸音材料（liào），是指有（yǒu）連續氣泡的材料，而多（duō）孔質吸音材料為最廣用的代表性吸音材料。

2、開孔板共振吸音(板模振動吸音)結構的吸音原理

薄的板材如鋼板、鋁板、膠合板、塑料（liào）板、草紙棉線、石膏板等按一定的孔徑和穿孔率，在背後留下一定厚（hòu）度的空氣層，就（jiù）構成開孔板共振吸音)結構。

薄的板狀材料或膜狀材料，如合板（bǎn）、石膏板（bǎn）、甘蔗板、鑽泥板或帆布等，藉由音能量入射至材料，引起板或膜的（de）振動，消耗能量而吸音。其吸音特性以低頻音為主，對高頻音的（de）吸音則必須仰賴與多孔質型的材料合用才有效果。

目前（qián）廣泛使（shǐ）用的微開孔板吸音結構的吸音原理也屬於這種類型（xíng）。

3、薄板（板（bǎn）狀）共振吸音結構的吸音原理

將薄的塑（sù）料板、金屬或膠合板等材（cái）料的周邊固定在框架(龍骨)上，並將框（kuàng）架與剛性板壁相結合，這種由薄板（bǎn）與板後的空氣層（céng）構成的係統稱為薄板共振吸音結構（gòu）。

當聲波入射到薄板上時，將激起板麵振動，使板發生彎曲變形，由於板和固定支點之間的摩擦，以（yǐ）及板本身的內阻尼，做一部分聲能轉化為熱能損（sǔn）耗，聲波得到衰減。

此種構造是板的質量、背後空氣層、關連板剛性的（de）彈（dàn）簧組成振動係，有（yǒu）共鳴周波（bō）數。此共鳴周波數（shù）也（yě）關連板的安裝方法，安裝部的構造等（děng），通常無法簡單求（qiú）得，若有周波數與此一致的音入射，板會引起共鳴振動，其振動顯著增大，此周波數附近的能量損失增大，亦即與開孔板構造同樣，藉（jiè）共鳴吸收使音被吸收。當入射聲波頻率（lǜ）與薄板共振(共鳴)吸音結構的（de）固有頻率一（yī）致時，產生共振(共鳴)，消耗聲能最大。

設計者在使用上，活用三種材料之特性，可達到理想的吸音目（mù）的；對（duì）於高頻音使用多孔質型的材料，若（ruò）對象頻率中某頻率特別突出，則使用共鳴吸音楔型材料或（huò）開孔板，而低頻率的聲音應使用板模振動型材（cái）料。

吸音（yīn）材料最常用多孔性吸音材料，有時也可選用柔性材料及膜（mó）狀材（cái）料等。在工程中，我（wǒ）們還常將（jiāng）多孔（kǒng）性（xìng）吸音材枓做成各種幾何形狀來使用，吸音材料依吸音機（jī）構分為若幹種（zhǒng）類。