【摘要】：吸声材料的吸声系数是由吸声材料表面特性阻抗表征的，因此通过测量吸声材料的表面特性阻抗就可以得到吸声材料在某一频率的吸声系数。基于此，根据吸声材料表面的表面特性阻抗是吸声材料吸声系数的一个重要参数的原理，提出了一种新的测量吸声系数的方法。本系统的测量方法不仅简单，这对快速测量材料吸声系数具有重要的意义。
　　【关键词】：吸声系数 表面特性阻抗 吸声材料 快速测量
　　噪声污染已与水污染、大气污染被列为全球三大污染。对于环境噪声的控制主要从声音的产生、传播和接收等方面来着手。目前对噪声防治的措施主要是控制声压和采用吸声材料。而采用吸声材料达到降噪的效果是最有效的噪声治理方法。目前测量材料吸声的方法主要有混响室法和驻波比法。混响室法测得是无规则入射吸声系数，测试方法较简单，要求较大的测试样品面积和一个昂贵的混响室。对于驻波比法测得的是法向入射吸声系数，虽然测试样品的面积不是需要很大，开发成本低，但是需要控制传声器和材料的距离，认为操作带来的误差较大。本文提供一种新的测量方法，可以弥补混响室法和驻波比法的缺点，对材料的吸声测量具有一定的意义。
　　1、 理论分析
　　1.1 传递函数
　　传递函数的基本思想是通过系统的输入量和输出量之间的关系来描述系统的固有特性，即以系统的外部特性来揭示系统的内部特性。在s域下，系统的传递函数为：
　　由输入输出函数 x（t）和y（t）的拉普拉斯变换得到。如果令s=jw，变成频率响应法，传递函数法可以表示
　　1.2 传递函数法的理论背景
　　传递函数测量法的理论基础是通过测量测试样品前两个传声器位置上的声压，然后计 算两个传声器声压的复传递函数来确定法向入射声发射因数，从而计算得到测试样品材料的法向入射吸声系数，原理示意图见图1。
　　2. 测量方法的理论分析
　　假定垂直入射的声波是远场简谐平面波，则两个麦克风传感器与吸声材料的布置，如图2所示：
　　3.吸声系数测量方法
　　通过测量在发声管两个固定点的声压级，由材料表面特性阻抗，得到材料的吸声系数。测试仪器如图2
　　声源布置在距离吸声材料的正前方3.0m处，两个麦克风之间中点与吸声材料表面距
　　离为0.30m，空气的密度为p=1.21/kg·m-3，声波在空气中传播的速度为c=343m·s-1.
　　吸声材料为两个1.0m长，0.5m宽，0.005m厚的玻璃纤维板，入射声波的频率范围为100Hz到2000Hz。
　　将两个玻璃纤维板复合并为一个1.0米长，1.0m宽，0.05m厚的玻璃纤维板，对于不同频率的入射声波，用基于特性阻抗吸声系数的方法測得的吸声系数与麦克风之间的距离随频率变化的关系图略。
　　用合并后的玻璃纤维板和单独的一个玻璃纤维板分别进行吸声系数测量。不同面积的吸声材料的吸声系数在低频时相差不大，在高频的时相差较大，吸声材料面积为1m2时的吸声系数与驻波管法测得的吸声系数比较接近。
　　对于不同频率的入射声波，用本方法测得的吸声系数与用驻波管法和混响室法测得的吸声系数对比（图略）。
　　在高频时，用本法测量的吸声系数与用驻波管法和混响室法测量得到的吸声系数存在差异，带来吸声材料表面特性阻抗的误差，从而引起吸声系数的误差；在中低频时，本方法测得的吸声系数与用驻波管法和混响室法测得的吸声系数较为一致，是因为在中低频时前面的近视是不会带来很大的误差。
　　4.结论
　　吸声系数是表征吸声材料吸声性能的一个重要参数。传统的吸声系数测量方法主要有驻波管法和混响室法，而驻波管法和混响室法都存在着一些缺陷。基于此，根据吸声材料的表面特性阻抗是吸声材料吸声系数的一个重要参数原理，提出一种新的测量吸声材料吸声系数的方法，最后对某一吸声材料进行试验，并将试验结果与驻波管法以及混响室法测得的结果进行对比，结果表明该方法的正确性和可行性。