消音板的消音原理是什么？怎樣做到高效吸音？

　　這里有兩張圖。乍一看像是溫度分布，而實(shí)際上這是對(duì)聲壓分布進(jìn)行模擬的結(jié)果。要問(wèn)是什么聲壓，其實(shí)就是列車通過(guò)時(shí)車輪與鐵軌間產(chǎn)生的噪聲。紅色的部分為噪聲最大，其次是綠色、藍(lán)色，越靠近紫色噪聲越小。上、下兩圖在條件上只有設(shè)置于車輛左右的消音板不同。對(duì)比兩圖來(lái)看的話，令人意外的是消音板較低的上圖在更廣的范圍內(nèi)顯示出了安靜狀態(tài)。

　　具有奇特靜音性能的是神戶制鋼所和神鋼建材開(kāi)發(fā)的消音板。下方照片是試制品。可高效吸音的理由就隱藏在該消音板的內(nèi)部。下面來(lái)實(shí)際打開(kāi)其內(nèi)部看一下……

可高效吸音的理由

　　內(nèi)部有4張極薄的板（圖1）。從音源一側(cè)起依次為帶開(kāi)孔的鋁板（a）、帶更細(xì)開(kāi)孔的兩張鋁板（b、c），以及未開(kāi)孔的鋁板或鋼板（d）。這是上圖的模擬所使用的新型消音板具有的構(gòu)造。

　　下圖使用的原產(chǎn)品在用于吸收直線傳播音以及防止墻壁或車輛反射音進(jìn)行擴(kuò)散的“吸音部分”上使用玻璃棉，而新開(kāi)發(fā)的消音板只設(shè)置了帶開(kāi)孔的鋁板。從試制品來(lái)看，在板厚以及起關(guān)鍵作用的孔的大小上，a均為約1mm，b和c均為約0.1mm?？椎拈g隔方面，b和c大致為2～3mm。

　　吸音原理如圖2所示。當(dāng)受到聲音壓力后產(chǎn)生振動(dòng)的空氣穿過(guò)開(kāi)孔時(shí)，由此產(chǎn)生的摩擦?xí)孤暷苻D(zhuǎn)化為熱能。而且，當(dāng)孔部附近因氣流紊亂而產(chǎn)生旋渦時(shí)，壓力就會(huì)下降。這是基本的吸音原理。

　　并且，板與板之間還設(shè)有空氣層，憑借穿過(guò)開(kāi)孔前后所生產(chǎn)的壓力差提高了吸音性能，而且還減小了開(kāi)孔，使空氣振動(dòng)速度得到加快，從而加大了摩擦，提高了吸音效率。而未開(kāi)孔的d則起到了隔音板的作用。

　　通過(guò)這些措施，噪聲比原產(chǎn)品減小了3～5dB（A），按聲能計(jì)算，減少了1/2～1/3。

　　在確定該構(gòu)造時(shí)起到重要作用的是神戶制鋼所擁有的模擬技術(shù)。試制品以高頻音為對(duì)象設(shè)定了孔徑及開(kāi)口率等，整個(gè)消音板提高了在500Hz以上高頻區(qū)的吸音系數(shù)（圖3）。

　　反過(guò)來(lái)說(shuō)，只要改變上述條件，便可適應(yīng)所有的噪聲特性。比如以空氣層為參數(shù)進(jìn)行模擬的結(jié)果顯示，通過(guò)改變每個(gè)空氣層的厚度，就會(huì)顯示出如圖4所示的不同狀態(tài)。

　　與使用玻璃棉的原產(chǎn)品相比，即使是更薄的板厚，也可發(fā)揮與原來(lái)同等或更高的吸音性能，因此還有望用于通常的消音壁以外的用途。比如可用于新干線車輛的車身。如果該用途得以實(shí)現(xiàn)，無(wú)論是出差還是旅游，都可享受到更為安靜的一刻。

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