兩種多層復合木質吸聲板的試驗研究

黃景達，楊 康，蘇初旺，潘 俊，孫金菊，周根記

（廣西大學 林學院，廣西 南寧530003）

1 引言

木質人造聲學板，因其良好的吸音性能、裝飾性、節能環保、安裝簡易及易于實現大規模標準化生產等多項優點，已在國內外廳堂聲學工程中得到廣泛應用，但木材、人造板吸聲系數較低［1，2］，普通的孔＋槽結構聲學板在低頻段吸聲系數亦較低，為拓寬吸聲頻域及增強裝飾效果，本文用米老排薄板為貼面，選擇兩種結構的吸聲板進行研究、測試，比較復合板吸聲系數，以求為構建良好的吸音效果提供科學依據。

2 木質復合聲學板的結構設計和制作

根據材料的吸音原理，課題設計孔＋槽結構復合板和變截面復合板進行吸聲系數的測試比較。

2.1 孔＋槽結構復合板

板上開槽，基材上開孔，其結構剖面圖如圖1所示。

圖1 孔＋槽結構剖面

試件采用普通中密度纖維板作基材，篩網作為中間層，目的是引入微孔結構，使用米老排薄板作為貼面板以增強裝飾效果［3］。基材、篩網和米老排薄板使用壓機進行冷壓成型，最后在底層貼上吸聲薄氈，即完成試件制作。

2.2 變截面結構復合板

根據馬大猷先生的微穿孔理論，微孔的聲阻抗主要由3個部分組成：微孔自身的聲阻抗、空氣進出微孔時所產生的聲輻射阻抗和空氣沿障板流動所致的摩擦損耗，其中，微孔自身的聲阻抗是板的聲阻抗的主要部分，其余兩者則作為修正項計算，變截面微穿孔板可以沿兩孔連接處將板分成兩塊不同孔徑的傳統微穿孔板，這時，板就可看作是這兩部分的串聯組合，孔的截面在某一深度發生突變。這一突變使聲阻抗增加，從而吸聲性能變好［4－6］。根據這些原理，課題將變截面微穿孔結構引入，設計了變截面結構復合板，其結構剖面圖圖如2所示。

圖2 變截面微穿孔板復合板剖面示意

試件制作的材料和方法與孔＋槽結構復合板相同。

2.3 試件參數

不同結構尺寸對木質復合板吸音系數的影響，課題設計了幾組不同的孔槽結構尺寸進行試驗，參數如表1、2所示。

表1 變截面結構試件參數

表2 孔＋槽結構試件參數

3 吸聲系數的測試

采用駐波管法測定吸聲系數，試樣為Φ100mm的圓柱形，測試按照GBJ88－85《駐波管法吸聲系數與聲阻抗測量規范》進行。試驗設備：聲望公司SWZ雙通道聲學分析儀。

4 結果與分析

4.1 微穿孔結構對吸聲系數的影響

圖3中，普通孔＋槽板為無篩網結構板，A1為變截面微穿孔結構板，D1是孔＋槽微穿孔結構板。

圖3 有無微穿孔結構吸聲特性曲線的比較

圖3可看出，有微穿孔結構吸音板中低頻率段吸聲系數顯著提高，而在高頻段則沒有多大的變化，說明該微穿孔結構使吸音的頻率拓寬，其在所有頻段吸聲系數均在0.6以上，說明它是良好的寬頻吸聲結構。

4.2 結構類型對吸聲系數的影響

由圖3可知，在100～150Hz的低頻段，變截面結構比孔＋槽結構的吸聲系數要高0.15左右。其它頻段則不太明顯。

4.3 貼面板厚度對吸聲系數的影響

圖4為變截面板結構，不同厚度貼面板吸聲系數曲線比較。

圖4 變截面板結構不同厚度貼面板特性曲線比較

由圖4可看出，從整體看，兩種復合板的吸聲性能大小差異不是很大，說明貼面板厚度對吸聲性能影響不大。

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［2］冮貴軍.木質人造板的吸聲性能試驗分析［J］.林業科技，2008，33（2）：51～53.

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