吸聲係數

聲音壓力每增加一倍，聲壓量級增加6分貝。0分貝是人類耳朵剛剛能聽到的聲音。20分貝以下，我們認為它是安靜。20-40分貝相當於情人耳邊的輕輕細語。40-60分貝是我們正常談話的聲音。60分貝以上屬於吵鬧範圍。70分貝很吵，並開始損害聽力神經。90分貝會使聽力受損。在100-120分貝的房間內呆1分鐘，如無意外，人就會失聰（聾）。

當入射聲能被完全反射時， α=0，表示無吸聲作用；當入射聲波完全沒有被反射時， α=1，表示完全被吸收。一般材料或結構的吸聲係數 α=0~1， α值越大，表示吸聲能越好，它是目前表徵吸聲性能最常用的參數。

吸聲是聲波撞擊到材料表面后能量損失的現象，吸聲可以降低室內聲壓級。描述吸聲的指標是吸聲係數a，代表被材料吸收的聲能與入射聲能的比值。理論上，如果某種材料完全反射聲音，那麼它的a=0；如果某種材料將入射聲能全部吸收，那麼它的a=1。事實上，所有材料的a介於0和1之間，也就是不可能全部反射，也不可能全部吸收。

不同頻率上會有不同的吸聲係數。人們使用吸聲係數頻率特性曲線描述材料在不同頻率上的吸聲性能。按照ISO標準和國家標準，吸聲測試報告中吸聲係數的頻率範圍是100-5KHz。將 100-5KHz的吸聲係數取平均得到的數值是平均吸聲係數，平均吸聲係數反映了材料總體的吸聲性能。在工程中常使用降噪係數NRC粗略地評價在語言頻率範圍內的吸聲性能，這一數值是材料在250、500、1K、2K四個頻率的吸聲係數的算術平均值，四捨五入取整到0.05。一般認為NRC小於0.2的材料是反射材料，NRC大於等於0.2的材料才被認為是吸聲材料。當需要吸收大量聲能降低室內混響及雜訊時，常常需要使用高吸聲係數的材料。如離心玻璃棉、岩棉等屬於高NRC吸聲材料，5cm厚的24kg/m3的離心玻璃棉的NRC可達到0.95。

某種材料或結構的吸聲能力大小採用吸聲係數α表達。吸聲係數α等於被材料吸收的聲能（包括透射聲能在內）與入射到材料的總聲能之比，即

式中,E———入射到材料的總聲能（J）；

Ea———材料吸收的聲能（J）；

Et———透過材料的聲能（J）；

Er———被材料反射的聲能（J）；

r———反射係數， 。

吸聲係數是表示吸聲材料或吸聲結構性能的量，不同材料具有不同的吸聲能力。當α=0時，表示聲能全反射，材料不吸聲；當α=1時，表示材料吸收了全部聲能，沒有反射。一般材料的吸聲係數在0~1之間，吸聲係數α越大，表明材料的吸聲性能越好。

吸聲係數的大小除取決於材料的性能和結構外，對於同一種材料，還與聲波的入射頻率、入射方向有關。各種材料的吸聲係數是頻率的函數，因此對於不同的頻率，同一材料具有不同的吸聲係數。為表示方便，在工程上通常採用125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz六個頻率吸聲係數的算術平均值表示某一種材料的平均吸聲係數。通常，將>0.2的材料稱為吸聲材料。>0.5的材料是理想的吸聲材料。

聲波入射角度對吸聲係數有較大影響，工程設計中常用的吸聲係數有：

1、無規入射吸聲係數（αT）（混響室法測量）：測試較複雜，對儀器設備要求高，且數值往往偏差較大，但比較接近實際情況，在吸聲減噪設計中被採用。

2、垂直入射吸聲係數（αo）（駐波管法測量）：測量方法簡便、精確，但與實際情況有較大出入。多用於材料的性質和鑒定，在消聲器設計中採用。

材料的吸聲係數常使用駐波管法測量，然後根據兩種吸聲係數的關係，由垂直入射吸聲係數αo換算出無規入射吸聲係數αT。