隨著國家環(huán)保指標(biāo)的持續(xù)增長，國民環(huán)保意識的不斷提高，噪聲污染問題越來越受到重視。

狙擊噪聲污染，是關(guān)系到人民群眾生活質(zhì)量、身心健康等切身利益的重要戰(zhàn)役。

在社會各界的關(guān)注和監(jiān)督下，噪音治理工程在各地如火如荼的展開，使得噪聲污染得到了一定程度的有效控制。

噪聲治理，離不開聲學(xué)材料，良好的降噪效果，得益于優(yōu)越聲學(xué)材料性能。

那么在噪音治理工程中，都會用到哪些聲學(xué)材料呢？它們是如何發(fā)揮降噪作用的？在此為大家科普一下。

其實聲學(xué)材料主要有阻尼材料、吸聲材料、隔聲材料三大類。

首先談一談阻尼材料，我們常見一些動力機(jī)械的外罩殼體，它們大多是金屬薄板制成的，這些薄板受到激振后，能輻射出強(qiáng)烈的噪聲。

這類由金屬薄板結(jié)構(gòu)振動引起的噪聲稱為結(jié)構(gòu)噪聲。

而要控制結(jié)構(gòu)噪聲一般有三種方法：第一種是減小激勵力；其次是通過修改結(jié)構(gòu)的參數(shù)，以錯開結(jié)構(gòu)固有頻率和激勵力頻率；第三則是增加系統(tǒng)的阻尼，以抑制結(jié)構(gòu)振動減小噪聲，這種措施稱為阻尼減振。

相比較而言，在大多數(shù)工程實際中，阻尼減振技術(shù)是上述三種方案中最經(jīng)濟(jì)、最簡單以及最有效的辦法。

粘彈性阻尼材料的主要成分是高分子化合物，通常也被稱之為高聚物或聚合物，由于它同時具有黏性液體和彈性固體的特征，故又稱之為粘彈性材料。

凡是以聚合物作為基體材料的阻尼材料，習(xí)慣上稱之為粘彈性阻尼材料。

粘彈性阻尼材料是能量蓄積能力(彈性部分)和能量損耗能力(黏性部分)以不同比例結(jié)合的材料。

在經(jīng)受交變應(yīng)力的作用時，作用到彈性成分的機(jī)械能像位能那樣存儲起來，然后再返回外界，材料表現(xiàn)為彈性。

而作用到黏性成分的另一部分能量則不返回外界，由于材料的內(nèi)耗，轉(zhuǎn)化為熱能而被耗散掉，振動的幅值隨時間迅速衰減，從而起到減振作用，輻射的噪聲也因此而降低。

再說吸聲材料，我們知道聲波在介質(zhì)中傳播時，會產(chǎn)生聲能量衰減的現(xiàn)象。

聲波在空氣傳播時，由于空氣中質(zhì)點振動所產(chǎn)生的摩擦作用，使聲能量轉(zhuǎn)化為熱能而損耗，引起聲波隨傳播距離的增加而逐漸衰減的現(xiàn)象稱為空氣吸聲。

同理當(dāng)聲波入射到材料表面時，有一部分聲能量被材料吸收，從而引起聲能量的降低，稱為材料吸聲。

實際具體的材料或結(jié)構(gòu)，其阻抗一般都不會為無窮大，因此它們對入射的聲波都有一定程度的吸收，因此我們把具有較好吸聲效果的材料或結(jié)構(gòu)稱為吸聲材料。

一般而言，將吸聲系數(shù)α>0.2 的材料稱為吸聲材料，而將α>0.8的材料稱為強(qiáng)吸聲材料。

吸聲材料主要包括多孔性吸聲材料和共振型吸聲結(jié)構(gòu)。

多孔性吸聲材料就是有很多孔隙的能吸收聲能量的材料，其主要構(gòu)造特征是材料從表面到內(nèi)部均有相互連接的孔隙。

當(dāng)聲波入射到這種開孔性材料表面時，一部分聲波會透入材料內(nèi)部，一部分聲波在材料表面反射。

透入材料內(nèi)部的聲波在縫隙和小孔中傳播時，空氣運動會產(chǎn)生粘滯和摩擦作用，同時小孔中空氣受壓縮時溫度升高，稀疏時溫度降低，材料的熱傳導(dǎo)效應(yīng)，從而使聲能逐漸轉(zhuǎn)變成熱能所消耗，這種能量的轉(zhuǎn)變是不可逆的，因此材料就產(chǎn)生了吸聲作用。

多孔性吸聲材料是目前應(yīng)用最廣的吸聲材料。

目前常見的多孔吸聲材料包括纖維性吸聲材料、泡沫吸聲材料和顆粒吸聲材料等。

共振吸聲結(jié)構(gòu)具有各自的共振頻率，共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理是當(dāng)聲波頻率與共振吸聲結(jié)構(gòu)的固有頻率相同時，發(fā)生共振。

這時聲波激發(fā)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動，并使振幅達(dá)到最大，因此從能量守恒的角度，就會使反射聲能量的就會最小，從而達(dá)到吸聲的目的。

共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲特性呈現(xiàn)峰值吸聲的現(xiàn)象，即吸聲系數(shù)在某一頻率達(dá)到最大，離開這個頻率附近的吸聲系數(shù)逐漸降低，遠(yuǎn)離該頻率的吸聲系數(shù)則很小。

共振型吸聲結(jié)構(gòu)可以在中低頻實現(xiàn)良好的吸聲性能。

因此在工程實際中，為了拓寬吸聲材料的吸聲頻帶，可采用由共振吸聲結(jié)構(gòu)和多孔吸聲材料復(fù)合的方式。

最后聊一聊隔聲材料，隔聲是聲波傳播途徑中的一種降低噪聲方法，它的效果要比吸聲降噪明顯，所以隔聲是獲得安靜聲環(huán)境的有效措施。

根據(jù)聲波傳播方式的不同，通常把隔聲分成兩類：一類是空氣聲隔聲；另一類是撞擊聲隔聲，又稱固體聲隔聲。

一般把通過空氣傳播的噪聲稱為空氣聲，如飛機(jī)噪聲、汽車?yán)嚷曇约叭藗兂杪暤取?/p>

利用墻、門、窗或屏障等隔離在空氣中傳播的聲音就叫做空氣聲隔聲。

建筑因機(jī)械振動中通過結(jié)構(gòu)產(chǎn)生和傳播而來的噪聲，如樓板上行走的腳步聲、桌椅的拖動聲、小孩蹦跳以及開關(guān)門窗時的碰撞聲等，稱為撞擊聲，又叫結(jié)構(gòu)聲或固體聲。

利用彈性阻尼材料進(jìn)行隔振或減振的方法來隔離在結(jié)構(gòu)中傳播的撞擊噪聲就叫做撞擊聲隔聲。

一般說來，建筑隔聲構(gòu)件的表面應(yīng)該是比較堅硬密實的材料，對于入射其上的聲波具有較強(qiáng)的反射，使透射的聲波大大減小，從而起到隔聲作用。

而吸聲材料的表面一般是多孔松軟的，對入射其上的聲波具有較強(qiáng)吸收和透射，使反射的聲波大大減小。

這是吸聲材料和隔聲材料的本質(zhì)區(qū)別。

隔聲材料如果按照使用場合分類的話，可主要分為建筑用隔聲材料、隔聲器件以及產(chǎn)品設(shè)備內(nèi)的隔聲等。

對于空氣聲建筑隔聲材料主要包括墻、門、窗等。

這些材料由于主要用于建筑隔聲用，它建成后不需要搬動，也不會對重量有較高的要求，因此這類材料一般具有較大的密度和較為經(jīng)濟(jì)的成本。

而對于產(chǎn)品設(shè)備的隔聲材料，如乘用車、高速列車、飛機(jī)等艙室內(nèi)隔聲材料，需要采用像隔聲墊一樣的隔聲材料。

這些材料一般由高分子聚合物構(gòu)成，由于隔聲的質(zhì)量定理和這些產(chǎn)品的輕量化要求，因此這些隔聲墊的密度需要根據(jù)實際情況設(shè)計。

隔聲材料在實際設(shè)計和應(yīng)用時，首先是要求設(shè)計噪聲頻帶范圍內(nèi)隔聲量盡可能大，結(jié)構(gòu)盡可能輕薄的隔聲結(jié)構(gòu)；同時在實際使用中還需要考慮現(xiàn)場密封以及其他組合結(jié)構(gòu)對整體隔聲的影響。

聲學(xué)材料性能直接關(guān)系到噪音治理工程實施效果，噪聲治理技術(shù)的提高也依賴于聲學(xué)材料的創(chuàng)新發(fā)展。

作為噪音治理工程師，必須要全方位的了解聲學(xué)材料的各方面性能，合理的使用聲學(xué)材料，才能取得良好的降噪效果，并有效控制投入成本，突出性價比。