【正文】 板、狹縫板背后設(shè)置空氣層形成吸聲結(jié)構(gòu)，也屬于空腔共振吸聲結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)取材方便，并有較好的裝飾效果，所以使用較廣泛，見圖126。通常的有穿孔的石膏板、石棉水泥板、膠合板、硬質(zhì)纖維板、鋼板、鋁板等。 對于穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于許多并列的亥姆霍茲共振器，每一個開孔和背后的空腔對應(yīng)，見圖124（c）。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率是： 圖126 穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)實例 1空氣層；2多空吸聲材料；3穿孔板 4布（玻璃布）等護面層；5木板條（Hz） （126）式中 c聲速，cm/s；L板后空氣層厚度，cm；T板厚，cm；δ空口末端修正量，cm；P穿孔率，即穿孔面積與總面積之比。圓孔正方形排列時。圓孔等邊三角形排列時 .其中d為孔徑，cm；B為空中心距，cm。吸聲材料按吸聲機理分為：吸聲材料①靠從表面至內(nèi)吸聲材料部許多細小的敞開孔道使聲波衰減的多孔材料，以吸收中高頻聲波為主，有纖維狀聚集組織的各種有機或無機纖維及其制品以及多孔結(jié)構(gòu)的開孔型泡沫塑料和膨脹珍珠巖制品。②靠共振作用吸聲的柔性材料（如閉孔型泡沫塑料，吸收中頻）、膜狀材料（如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中頻）、板狀材料（如膠合板、硬質(zhì)纖維板、石棉水泥板和石膏板，吸收低頻）和穿孔板(各種板狀材料或金屬板上打孔而制得，吸收中頻)。以上材料復(fù)合使用，可擴大吸聲范圍，提高吸聲系數(shù)。用裝飾吸聲板貼壁或吊頂，多孔材料和穿孔板或膜狀材料組合裝于墻面，甚至采用浮云式懸掛，都可改善室內(nèi)音質(zhì)，控制噪聲。多孔材料除吸收空氣聲外，還能減弱固體聲和空室氣聲所引起的振動。將多孔材料填入各種板狀材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)，可提高隔聲能力并減輕結(jié)構(gòu)重量。 對入射聲能有吸收作用的材料。吸聲材料主要用于控制和調(diào)整室內(nèi)的混響時間，消除回聲，以改善室內(nèi)的聽聞條件；用于降低喧鬧場所的噪聲，以改善生活環(huán)境和勞動條件（見吸聲降噪）；還廣泛用于降低通風(fēng)空調(diào)管道的噪聲。吸聲材料按其物理性能和吸聲方式可分為多孔性吸聲材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)兩大類。后者包括單個共振器、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄板吸聲結(jié)構(gòu)和柔順材料等。材料選用 選用吸聲材料，首先應(yīng)從吸聲特性方面來確定合乎要求的材料，同時還要結(jié)合防火、防潮、防蛀、強度、外觀、建筑內(nèi)部裝修等要求，綜合考慮進行選擇。吸聲原理 聲音源于物體的振動，它引起鄰近空氣的振動而形成聲波，并在空氣介質(zhì)中向四周傳播。 當(dāng)聲音傳入構(gòu)件材料表面時，聲能一部分被反射，一部分穿透材料，還有一部由于構(gòu)件材料的振動或聲音在其中傳播時與周圍介質(zhì)摩擦，由聲能轉(zhuǎn)化成熱能，聲能被損耗，即通常所說聲音被材料吸收。吸聲材料吸聲系數(shù) 材料的吸聲性能常用吸聲系數(shù)妶表示。入射到材料表面的聲波,一部分被反射,一部分透入材料內(nèi)部而被吸收。被材料吸收的聲能與入射聲能的比值,稱為吸聲系數(shù)。對于全反射面，妶=0；對于全吸收面，妶=1；一般材料的吸聲系數(shù)在0～1之間。材料吸聲系數(shù)的大小與聲波的入射角有關(guān)，隨入射聲波的頻率而異。以頻率為橫坐標(biāo)，吸聲系數(shù)為縱坐標(biāo)繪出的曲線，稱為材料吸聲頻譜。它反映了材料對不同頻率聲波的吸收特性。測定吸聲系數(shù)通常采用混響室法和駐波管法。混響室法測得的為聲波無規(guī)則入射時的吸聲系數(shù)，它的測量條件比較接近實際聲場，因此常用此法測得的數(shù)據(jù)作為實際設(shè)計的依據(jù)。駐波管法測得的是聲波垂直入射時的吸聲系數(shù)，通常用于產(chǎn)品質(zhì)量控制、檢驗和吸聲材料的研制分析?；祉懯曳y得的吸聲系數(shù)，一般高于駐波管法。多孔材料 這類材料的物理結(jié)構(gòu)特征是材料內(nèi)部有大量的、互相貫通的、向外敞開的微孔，即材料具有一定的透氣性。工程上廣泛使用的有纖維材料和灰泥材料兩大類。前者包括玻璃棉和礦渣棉或以此類材料為主要原料制成的各種吸聲板材或吸聲構(gòu)件等；后者包括微孔磚和顆粒性礦渣吸聲磚等。 吸聲機理和頻譜特性多孔吸聲材料的吸聲機理是當(dāng)聲波入射到多孔材料時，引起孔隙中的空氣振動。由于摩擦和空氣的粘滯阻力,使一部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能。此外，孔隙中的空氣與孔壁、纖維之間的熱傳導(dǎo)，也會引起熱損失，使聲能衰減。 多孔材料的吸聲系數(shù)隨聲頻率的增高而增大，吸聲頻譜曲線由低頻向高頻逐步升高，并出現(xiàn)不同程度的起伏，隨著頻率的升高，起伏幅度逐步縮小，趨向一個緩慢變化的數(shù)值。 影響多孔材料吸聲性能的因素影響多孔材料吸聲性能的參數(shù)主要有：①流阻，它是在穩(wěn)定的氣流狀態(tài)下，吸聲材料中的壓力梯度與氣流線速度之比。當(dāng)厚度不大時，低流阻材料的低頻吸聲系數(shù)很小,在中、高頻段,吸聲頻譜曲線以比較大的斜率上升，高頻的吸聲性能比較好。增大材料的流阻，中、低頻吸聲系數(shù)有所提高；繼續(xù)加大材料的流阻，材料從高頻段到中頻段的吸聲系數(shù)將明顯下降，此時，吸聲性能變劣。所以，對一定厚度的多孔材料，有一個相應(yīng)適宜的流阻值，過高和過低的流阻值，都無法使材料具有良好的吸聲性能。②孔隙率，指材料中連通的孔隙體積與材料總體積之比，多孔吸聲材料的孔隙率一般在70％以上，多數(shù)達90％。③結(jié)構(gòu)因數(shù)，材料中間隙的排列是雜亂無章的，但在理論上往往采用毛細管沿厚度方向縱向排列的模型，所以，對具體的多孔材料必須引進結(jié)構(gòu)因數(shù)加以修正。多孔材料結(jié)構(gòu)因數(shù),一般在2～10之間，也有高達20～25的。在低頻范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)因數(shù)基本不起作用，這是因為在這個范圍內(nèi)，空氣慣性的影響很小，而彈性起主要作用。當(dāng)材料流阻比較小時，若增大結(jié)構(gòu)因數(shù)，在高、中頻范圍內(nèi)，可以看到吸聲系數(shù)的周期性變化。 在吸聲理論中，用流阻、孔隙率、結(jié)構(gòu)因數(shù)來確定材料的吸聲特性，而在實際應(yīng)用上，通常是以材料厚度、容重（重量／體積）來反映其結(jié)構(gòu)狀態(tài)和確定其吸聲特性。增加材料的厚度，可提高低、中頻吸聲系數(shù)，但對高頻吸收的影響很小。如果在吸聲材料和剛性墻面之間留出空間，可以增加材料的有效厚度，提高對低頻的吸聲能力。由于材料流阻和容重往往存在著對應(yīng)關(guān)系，因此在工程應(yīng)用上往往通過調(diào)整材料的容重以控制材料的流阻。容重對材料吸聲性能的影響是復(fù)雜的，但是厚度的變化比起容重的變化對材料吸聲性能的影響要大，也就是厚度的影響是第一位的，而容重的影響則是第二位的。 此外，材料的表面處理、安裝和布置方式以及溫度、濕度等對材料吸聲性能也有影響。共振吸聲 由于多孔性材料的低頻吸聲性能差，為解決中、低頻吸聲問題，往往采用共振吸聲結(jié)構(gòu)，其吸聲頻譜以共振頻率為中心出現(xiàn)吸收峰，當(dāng)遠離共振頻率時，吸聲系數(shù)就很低。在實際應(yīng)用上，共振吸聲結(jié)構(gòu)有以下幾種基本類型：單個共振 是一個有頸口的密閉容器，相當(dāng)于一個彈簧振子系統(tǒng)，容器內(nèi)空氣相當(dāng)于彈簧，而進口空氣相當(dāng)于和彈簧連結(jié)的物體。當(dāng)入射聲波的頻率和這個系統(tǒng)的固有頻率一致時， 共振器孔頸處的空氣柱就激烈振動，孔頸部分的空氣與頸壁摩擦阻尼，將聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，它的共振頻率f0（赫）可由下式求得：式中V為共振器空腔體積(米)。L為頸的實際長度（米）；r為頸口半徑（米）；c為聲速（米／秒）。 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)在打孔的薄板后面設(shè)置一定深度的密閉空腔，組成穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，這是經(jīng)常使用的一種吸聲結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于單個共振器的并聯(lián)組合。當(dāng)入射聲波頻率和這一系統(tǒng)的固有頻率一致時，穿孔部分的空氣就激烈振動，加強了吸收效應(yīng)，出現(xiàn)吸收峰，使聲能衰減。穿孔板的共振頻率f0（赫）為：式中c為聲速（米／秒）；L為穿孔板的厚度（米）。r為孔半徑（米）；h為板后空氣層厚度（米）；P為穿孔率（孔面積與總面積之比）。通常穿孔率超過20％，穿孔板將不起共振吸聲作用。 穿孔板共振吸聲頻帶比較窄，在穿孔板后面加上一層多孔材料或紡織品，可以加寬吸收峰的寬度；同時使用幾種共振峰互相銜接的穿孔板，也可以得到較寬的吸聲頻帶。如果將孔徑縮小到1毫米以下，板厚在1毫米以下，穿孔率1～3％，則穿孔板與板后空腔可組成微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。由于它比穿孔板聲阻大，質(zhì)量小，因而在吸聲系數(shù)和吸聲帶寬方面都高于穿孔板。 薄板吸聲結(jié)構(gòu)在薄板后設(shè)置空氣層，就成為薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。當(dāng)聲波入射時，激發(fā)系統(tǒng)的振動，由于板的內(nèi)部摩擦，使振動能量轉(zhuǎn)化為熱能。當(dāng)入射聲波頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致時，即產(chǎn)生共振，在共振頻率處出現(xiàn)吸收峰。其共振頻率f0（赫）為： 式中m為板單位面密度（千克／米）。h為板后空氣層厚度（米）；ρ為空氣密度(千克／米)。c為聲速(米／秒)。從式內(nèi)可以看出,增加板的單位面密度或空腔深度時,吸聲峰就移向低頻。在空腔內(nèi)沿龍骨處設(shè)置多孔吸聲材料，在薄板邊緣與龍骨連接處放置毛氈或海綿條，以增加結(jié)構(gòu)的阻尼特性，可以提高吸聲系數(shù)和加寬吸聲頻帶。柔順材料 是內(nèi)部有許多微小的、互不貫通的獨立氣泡，沒有通氣性能，在一定程度上具有彈性的吸聲材料。當(dāng)聲波入射到材料上時，激發(fā)材料作整體振動，為克服材料內(nèi)部的摩擦而消耗了聲能。它的吸聲頻率特性是高頻聲吸收系數(shù)很低，中、低頻的吸聲系數(shù)類似共振吸收，但無顯著的共振吸收峰而呈復(fù)雜的起伏狀態(tài)。第4章 WIFI音箱的主要結(jié)構(gòu)分析 音箱從結(jié)構(gòu)形式分，可以分為書架式和落地式，前者體積小巧，層次清晰，定位準(zhǔn)確，但功率有限，低頻段的延伸與量感不足，適于欣賞以高保真音樂為主的音樂愛好者，也是多媒體行業(yè)愛好者的首選；后者體積大，承受功率也較大，低頻段的量感與彈性較強，善于表現(xiàn)滂沱的氣勢和強大的震撼力，但是做得不好的話，層次感與定位方而會略有欠缺。 選擇箱體的類型，要按設(shè)計所得的箱體容積為基礎(chǔ)，還要結(jié)合我們的使用環(huán)境等。無論選擇什么類型的箱體，最好不要選那些正方形（等邊形）的，至少要避免長，寬，深尺寸相同。 該套設(shè)備的箱體結(jié)構(gòu)按長方形形狀設(shè)計，因為這種結(jié)構(gòu)也是目前最常設(shè)計的一種。是據(jù)音箱結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊的資料來定的它，選長方形可以避免容積腔內(nèi)某一些頻率產(chǎn)生駐波等不良效果。駐波為兩個振幅、波長、周期皆相同的正弦波相向行進干涉而成的合成波。此種波的波形無法前進，因此無法傳播能量，故命名之。 本音箱項目的前板尺寸為368*223mm,，音箱的總體外形尺寸長*寬*高，分別是380*160*258mm, 。 底座取代以前的螺釘式的結(jié)構(gòu)，而是采用了穩(wěn)定而又漂亮的底盤式設(shè)計。 音箱外面采用金屬鐵網(wǎng)，它表面是經(jīng)過特殊處理的，能防銹，防氧化。采用這種設(shè)計，結(jié)構(gòu)美觀，表面耐磨的優(yōu)點。 WIFI音箱系統(tǒng)一般都放置在客廳中，放在客廳里的音箱面積為1215㎡,在這樣的廳堂內(nèi)放置音箱，雖然可以使用落地式，但其高度不宜超過1m,而且功率不宜太大。如果音箱系統(tǒng)額定功率為100W，提供給音箱的有效功率不足。揚聲器也不可能發(fā)揮出應(yīng)有的放音效果。只有給揚聲器70%以上的功率，才能真正體現(xiàn)出揚聲器的性能本色。 部分小型音箱用塑料制成外，一般大中型音箱都用木材制成。20世紀(jì)50年代的音箱主要用木板或夾板制成，其形式單調(diào)，系統(tǒng)質(zhì)量不高。 密度板也稱纖維板，是將木材，樹枝等物體放在水中浸泡后經(jīng)熱磨，鋪裝，熱壓而成，是以木質(zhì)纖維或其他植物纖維為原料。施加脲醛樹脂或其他適用的膠粘劑制成的人造板材。由于其材質(zhì)耐沖擊，強度較高，壓制好后密度均勻，也容易再加工，但缺點是防水性較差。中，高密度板，是將小口徑木材打磨碎加膠在高溫高壓下壓制而成，為現(xiàn)在所通用，密度板是我國最好的人造板材之一。密度板分類，按其密度分類，可分為高密度板，中密度板，低密度板。①高級原木板一般纖維密度大，硬度高，縮水率小。其木材需要經(jīng)過蒸發(fā)烘干或自然干燥老化12年以上才能用來制作音箱。只有這樣才能使音箱不易變形或者開裂。但是使用這種材料制作它的層本會很高。②夾板是機制板的一種大面積板材，其板面大，易裁剪，容易加工，適合各種音箱使用。但是該板材是用膠水粘成的板材，故容易受潮脫膠，變形，甚至被蟲蛀。③纖維板 是當(dāng)前社會上的一種新型材料，它主要是以樹木的根，莖，樹枝等為材料，經(jīng)加工成細纖維，再用填充料粘合劑，由機械熱壓加工成各種規(guī)格的密度板材（MDF），纖維板內(nèi)部材質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻，細密，具有韌性好，強度適中?？钩睗?，不易變形，表面光滑，阻尼特性強，橫切面較細，適合精加工的特點，是當(dāng)今世界發(fā)展最快的新型人造板，是制作音箱的最佳材料選擇。 ④ 刨花板是將刨下來的木屑，加工成粗細不等的顆粒，用膠粘劑并由機械熱壓加工而成的板材。刨花板有單層，多層兩種。單層板內(nèi)部的木屑顆粒分布均勻，硬度較高，表面光滑；多層板內(nèi)成部按木屑顆粒大小分層排列，表面顆粒小，密度大，中間顆粒大，密度小。刨花板由于顆粒較大，壓制成的板材較松，強度低，怕潮濕，易破壞。其橫截面粗超，難以加工平整，只適合用于制作要求不高的音箱，且為小型的音箱。 一種有導(dǎo)音管的環(huán)繞聲音箱，由音箱箱體，安置在音箱箱體內(nèi)的揚聲器，連接揚聲器和出音口的導(dǎo)音管組成，揚聲器和出音口之間有一段導(dǎo)音管，使揚聲器發(fā)出的聲音經(jīng)過導(dǎo)音管傳輸一段距離，才由出音口放出，出音口可以圍繞與其相連接的導(dǎo)音管的軸線轉(zhuǎn)動，有兩個出音口通過水平導(dǎo)音管和垂直導(dǎo)音管，連接到揚聲器，兩個出音口和水平導(dǎo)音管一起可以圍繞與其相連接的垂直導(dǎo)音管的軸線轉(zhuǎn)動，該環(huán)繞音箱被設(shè)計成座地式，能方便地擺放在最佳位置，和有環(huán)繞聲輸出的音響設(shè)備配套。