影响多孔吸声材料吸声系数的因素主要有以下几个方面:
材料的类型:不同类型的多孔吸声材料对声波的吸收能力不同。多孔吸声材料内部有非常多的小孔,小孔之间相互贯通。当声音入射到多孔吸声材料时,声音的传播会引起孔内空气的振动,孔内的空气会与小孔壁产生摩擦,孔表面的空气不容易发生振动,会产生“粘滞现象”。摩擦力和粘滞力的共同作用使声音的能量转化为热能散失,这就是多孔吸声材料的吸声原理。
材料的厚度:大量的试验证明,吸声材料的厚度决定了吸声系数的大小和频率范围。当材料较薄时,增加厚度,材料的低频吸声性能将有较大的提高,但对于高频的吸声性能则影响较小。当厚度增加到一定程度时,再增加材料的厚度,吸声系数增加的斜率将逐步减小。多孔材料的第一共振频率近似与吸声材料的厚度成反比。厚度增加,低频的吸声性能提高,吸声系数的峰值将向低频移动。
材料的容重或孔隙率:材料的容重是指吸声材料加工成型后单位体积的重量,有时也用孔隙率来描述。孔隙率的大小会影响材料的吸声性能。
湿度和温度:湿度对多孔性材料的吸声性能也有十分明显的影响。随着孔隙内含水量的增大,孔隙被堵塞,吸声材料中的空气不再连通,空隙率下降,吸声性能下降,吸声频率特性也将改变。
此外,根据瑞利提出的Kirchhoff理论,多孔吸声材料的吸声系数还与孔径大小、空腔的声阻抗以及空腔厚度等因素有关。