木材——良好的吸声材料


       声音是传播中的能量，它的强度是通过垂直于传播方向上单位面积的功率，声音强度级可用声学仪器来度量[10]。人耳对声音的感觉与它的频率有关，同样强度较低频率的声音比高频率的声音响度大。人耳平均可听到的最微弱的声音强度叫做听觉阈，在1000Hz时是10-8W/crn2。测量一个声音的强度级时，可将它的强度与这个听觉阈的强度进行比较。

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  吸声是声波撞击到材料表面后能量损失的现象，任何材料都具有一定的吸声能力，只是吸收声音的能力大小不同而已。任何材料都具有一定的吸声能力，只是吸收声音的能力大小不同而已。当空气中的声波作用于物体（建筑构件，如墙、天花）表面时，一部分被反射回来，一部分被物体自身的振动或声音在其内部传播导致介质的内摩擦变为热能被吸收和消耗（通常称之为材料的吸收），还有一部分被透射到另一侧的空间中。

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  木材的吸音性能可用吸声系数表示，它是吸收入射能的百分率，亦即吸收和透射的能量之比值的百分率。2cm厚的冷杉板材，其平均吸声系数约为0.1，说明其木材有90%左右的入射声能被反射。

  木材的声吸收效果还与声源频率有关。软质纤维板对频率较高部分的吸收较多，效果随板增厚而加大，但这一作用仅至20mm。木丝板由于孔隙体积大和表面孔隙度高，具高的声吸收能力，对声波频率变化的反应也较显著。软质纤维板还可用打孔、开槽的方法来进一步提高对声的吸收性能。

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  多孔材料一直是主要的吸声材料。这类材料最初是以麻、棉、毛等有机纤维材料为主，现在则大部分由玻璃棉、岩棉等无机纤维材料代替；除了棉状的以外，还可用适当的粘结剂制成板状或加工成毡。多孔材料的吸声机理是材料内部有大量微小的连通的孔隙，孔隙间彼此贯通形成空气通道，且通过表面与外界相通，可模拟为由固体框架间形成许多细管或毛细管组成的管道构造。当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面被反射掉，另一部分则透入到材料内部向前传播，小孔中心的空气质点可以自由地响应声波的压缩和稀疏，但是紧靠孔壁或材料纤维表面的空气质点振动速度较慢。由于摩擦和空气的粘滞阻力，使空气质点的功能不断转化为热能，从而使声波衰减。