Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов. Страница 324

Звуковая энергия, падающая на плотный материал, поглощается тем меньше, чем выше плотность материала. Это происходит из-за отражения звуковой энергии от поверхности материала; поэтому, чтобы увеличить звукопоглощение, следует уменьшить отражение звуковых волн. Отражение волн уменьшается, ,когда сопротивление материала падающей звуковой волне приближается к удельному сопротивлению воздуха, т. е. когда увеличивается содержание воздуха в материале (его пористость). Однако при значительном увеличении размеров воздушных каналов и полостей в материале действие вязкости слабеет и звукопоглощение уменьшается. Для получения высокого звукопоглощения необходимо, чтобы сопротивление материала для падающей волны было возможно ближе к удельному сопротивлению воздуха, а затухание при распространении волны в материале было как можно больше, т. е. объем пор должен быть большой, а размеры пор небольшие.

Поглощение звуковой энергии зависит не только от свойств материала, но и от способа его размещения. Ввиду того что потери на трение тем больше, чем выше колебательная скорость частиц воздуха в порах материала, звукопоглощающий материал выгодно располагать в пучности скорости, т. е. на расстоянии 1U длины звуковой волны от стены (эффективная скорость на поверхности стены равна нулю). Поэтому размещение, материала «на относе» от стены является эффективным способом повышения звукопоглощающих свойств материала. Пористые звукопоглощающие материалы имеют высокий коэффициент звукопоглощения ! (0,8—0,95) в области высоких частот.

Резонансные звукопоглощающие конструкции используются для звукопоглощения в области низких частот. Они базируются на явлении резонанса массы воздуха в горле резонатора, приводимого в колебательное движение внешним звуковым давлением. Единичный воздушный резонатор (Гельмгольца) представляет собой замкнутую полость, сообщающуюся через узкий канал (горловину) с помещением, в котором предполагается поглотить шум. Если частота звуковых колебаний достаточно близка к собственной частоте резонатора, то амплитуда и скорость колебаний в горле резонатора резко увеличиваются. B результате этого возрастают потери звуковой энергии при превращении в кинетическую и, следовательно, повышается поглощение звука этих частот.