声学仿真分析基础（二）

魔镜

上一篇中介绍了声学材料的九大参数，有了这些参数就可以在声学仿真软件中对材料的吸声和隔声水平进行预测。本篇介绍吸声和隔声的基础概念。

先明确几个基本的认知：

吸声和隔声并不是独立的，任何材料既存在吸声性能，又存在隔声性能，只是性能优劣的差异而已。

所谓的“吸声材料”是指吸声能力很强、隔声能力很弱的材料，所谓的“隔声材料”是指隔声能力很强、吸声能力很弱的材料。

（1）吸 声

声波在媒质中传播或者入射到另一个媒质的过程中，声能减少的过程就是吸声。吸声的原理是将声能转化为热能。一般用吸声系数来衡量吸声能力。

总能量为Ei的声波入射到一种材料上，一部分能量Ea被吸收，另一部分能量Er被反射回空气中。吸声系数的定义为被吸声的能量与入射能量的比值：

当Er=Ei时，入射声能被全部反射，吸声系数为0；当Ea=Ei时，入射声能被全部吸收，吸声系数为1。所以，一般材料的吸声系数介于两者之间，为0~1。

根据入射角度，吸声系数分为两类：垂直入射吸声系数（采用阻抗管法测量）、随机入射吸声系数（采用混响室法测量）。一般同一种材料的随机入射系数大于垂直入射系数。

（2）隔 声

隔声是采用材料将外界声源与接收环境隔离开来，使环境噪声降低。

总能量为Ei的声波入射到一种材料上，一部分能量Er被反射回空气中，一部分能量Eτ则透过这个材料，继续在空气中传播，这个结构阻挡了一部分声音的传播，就起到了隔声作用。

在描述隔声性能指标之前，需要先了解相反的一个概念——声音的穿透能力，将透射声能和入射声能之比来定义声传递系数：

当Er=Ei时，入射声能被全部反射，声传递系数为0；当Eτ=Ei时，入射声能全部透过结构，声传递系数为1。声传递系数越大，表明透射声能越多，材料的隔声能力越差。

为了方便表达，定义声传递损失来衡量材料或结构的隔声能力，一般用STL（Sound Transmission Loss）表示：

声传递损失越大，材料的隔声性能就越好。