有“吃”聲音的東西嗎?
有!這就是吸聲材料。
找一隻滴答作響的小鬧鍾,用棉被把它包上,怎麼樣?它的響聲被“吃”掉了吧?
玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈、棉絮、加氣混凝土、吸聲磚……都是吸聲材料。這些材料不是十分鬆軟,就是帶有小孔。聲波傳播到吸聲材料上,就會引起小孔隙裏空氣和細小纖維的振動,由於摩擦等阻礙,聲能被轉化成了熱能,聲音就這樣被“吃”掉了。
如果用吸聲材料裝飾在房間的內表麵上,或者在室內懸掛一些吸聲體,房間裏的噪聲會得到一定程度的降低,這種方法就叫吸聲。
打個比方說,如果在屋子的四周掛上黑布,在同樣的電燈光下,室內光線就顯得暗了。要是四麵都是鏡子,屋裏就會覺得很亮。這是因為,黑布把照在它上麵的光線吸收了,隻靠電燈的直射光照明;明鏡能把照在它上麵的光反射回來,加強了室內的光線。
聲波的情況也是這樣。用吸聲材料包圍起來,機器的噪聲傳到四周就被“吃”掉,很少有反射,噪聲也就降低了。
利用吸聲材料還可以製造消聲器。
消聲器可以“吃”掉討厭的氣流噪聲,它是一種阻止聲音傳播而又允許氣流通過的裝置。汽車尾部冒煙的地方,就有個粗管子式的消聲器。
找一把哨子,再卷個紙筒,紙筒裏放些泡沫塑料,把哨子放在裏邊。吹哨子吧!你會聽到,哨子的聲音變小了,氣流仍可通過。用豎笛做這個實驗,效果更好。
這就是一種最簡單、最基本的消聲器,叫管式阻性消聲器。聲波進入消聲器之後,吸聲材料就把聲能轉化成為熱能了。
消聲器的種類很多,還有抗性的、共振式的等,在各種空氣動力機器中起著消聲作用。我國科學家近年來發明了微穿孔板消聲器和小孔消聲器,不僅消聲效果好,而且不怕油,不怕水。
微穿孔板消聲器
這是一種襯裝微穿孔板結構的消聲器,能在較寬的頻帶範圍內消除氣流噪聲,而且具耐高溫、耐油汙、耐腐蝕的性能。由於穿孔直徑小、板麵光滑,因此消聲器阻損比一般阻性消聲器要小。穿孔的聲阻抗(非線性阻)與聲壓和氣流速度有關,設計微孔板消聲器時要計入這些影響。微孔板消聲器常用於鼓風機排氣、空調係統、燃氣輪機排氣、飛機發動機試車室排氣、噴氣發動機的進氣道、內燃機進排氣等。這些消聲器的穿孔直徑往往等於或大於1mm,但也按習慣稱為微孔板消聲器。
它一般是用厚度小於1mm的純金屬薄板製作,在薄板上用孔徑小於1mm的鑽頭穿孔,穿孔率為1%~3%。選擇不同的穿孔率和板厚不同的腔深,就可以控製消聲器的頻譜性能,使其在需要的頻率範圍內獲得良好的消聲效果。