共振吸声体通过声波激发结构中的某些部件(如薄膜、面板、孔口等)产生共振,将声能转化为机械能或热能耗散,从而实现吸声效果。其基本特征是:
在某一特定频率(共振频率)处吸声效率最高;
频率越低,结构所需厚度通常越大;
吸收频带较窄,但可通过多组组合拓展频带。
类型 | 原理与结构说明 | 代表频段 |
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膜式吸声体 | 依靠振动膜(如橡胶膜、胶合板)与背后空气腔形成共振 | 63Hz~500Hz |
板式吸声体 | 硬质板(如木板)振动形成共振,背后为空气腔 | 125Hz~500Hz |
亥姆霍兹共振器 | 类似瓶口结构,由开口小孔与腔体组成 | 250Hz~1kHz |
穿孔板吸声体 | 在吸音材料前加穿孔面板形成阻尼共振 | 可调,适中频 |
特性 | 描述 |
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共振频率可调 | 通过调整膜厚、张力、腔深、孔径、材料密度等设计参数实现 |
高效吸收 | 在共振频率附近表现极佳,可达α=0.9以上 |
窄带吸收 | 单体结构共振带宽窄,需多组结构才能实现宽频控制 |
适用低频声学处理 | 可解决多孔材料无法覆盖的低频声问题 |
参数项 | 影响因素 | 示例(板式) |
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板材或膜材厚度 | 增厚则共振频率降低 | 6mm木板~125Hz左右 |
腔体深度 | 越深频率越低 | 100mm空气层~160Hz |
孔径/开口率 | 控制空气流动阻力与带宽 | 5~15% 开孔率最常用 |
阻尼材料填充 | 降低共振峰值,提高带宽 | 在腔体中加玻纤或岩棉 |
演播室/录音棚:低频驻波控制
会议厅/报告厅:改善语音清晰度
住宅/影院隔音:阻隔低频冲击音
工业设备间:压缩机、发电机房低频噪声控制
优势 | 劣势 |
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适合低频吸声,性能稳定 | 单体频带窄,需精确设计匹配目标频率 |
可定制设计,结合装饰美学 | 安装要求高,对施工和声学调试有一定要求 |
可组合为多频带复合结构 | 成本高于普通多孔吸声材料 |
在狭小空间内也可实现吸低频功能 | 与结构谐振点重合风险,需避免结构共振失效 |
膜式共振吸声体:
[装饰面层] ↓ [柔性膜] ← 共振面 ↓ [空气腔体](100mm左右) ↓ [刚性背板]
亥姆霍兹共振器:
[穿孔面板]←孔径+孔距关键 ↓ [空腔]←大小决定共振频率 ↓ [背墙或壳体]