吸声系数 α
吸声系数 α （Sound Absorption Coefficient）是衡量材料吸收声波能力的物理量，其数值介于 0 和 1 之间，表示入射声能被材料吸收的比例。α 还随频率变化，以评估材料在不同频段的吸声性能。
吸声系数在建筑声学、环境噪声控制和室内声环境优化中具有重要意义。合理使用吸声材料可降低混响时间、控制噪声、提升语言清晰度，改善室内声环境和舒适度。
在标准规范和工程实践中，吸声系数是评估吸声材料性能与设计方案效果的关键指标。
特性
什么是吸声系数？
吸声现象的本质是声波在介质中传播时，声能以热能或共振等形式损失消耗。
当声波入射到材料表面时，会发生三种情况：
- 一部分声波被反射；
- 一部分声能量被材料吸收；
- 还有一部分声波透射过去。
具体来说，吸声的定义是入射声减去反射声。
而隔声的定义则是入射声减去透传声。
吸声系数表示吸声材料或吸声结构性能，用 α 表示。
- 当 α=0 时，材料不吸声；
- 当 α=1 时，表示材料吸收了全部声能。
吸声系数的大小除取决于材料的性能和结构外，还与声波的入射频率、入射方向有关。通常，平均吸声系数 > 0.2 的材料称为吸声材料，> 0.5的材料是理想的吸声材料。
常见误区
吸声和频率
不同频率的声音在遇到材料时，吸收情况不同。
- 低频（低沉的声音，如鼓声）：波长较长、穿透力强，一般材料难以吸收，需要专门设计的低频陷阱或厚重吸音层。
- 中频（人声、普通背景音乐）：多数材料吸声性能最佳的频段。
- 高频（尖锐声音、金属碰撞声）：波长短、易被粗糙表面或轻质纤维材料吸收。
因此，在专业建筑声学设计中，往往会根据实际用途选择不同频率段的吸声材料组合，从而达到理想的声学效果。
吸声 ≠ 隔声！
- 吸声：减少空间内的回声和混响，提高声音清晰度。比如电影院、录音棚、会议室，用吸声材料让人听得更清楚。
- 隔声：阻止声音穿透墙体或门窗，防止噪声从一个房间传到另一个房间。
两者是不同的物理机制，但在实际设计中经常配合使用，共同打造理想的声环境。
典型材料的吸声系数
- 多孔吸声材料：麻棉毛毡、无机纤维材料、玻璃棉、岩棉，吸收中高频声波为主
- 共振作用吸声的柔性材料：泡沫塑料、膜状材料、板状材料，吸收中低频
- 复合材料
专用材料的吸声系数可能有很大差异，生活中常见材料的吸声系数如表中所列。
| 材料 | 吸声系数 | |||||
| 125 Hz | 250 Hz | 500 Hz | 1000 Hz | 2000 Hz | 4000 Hz | |
| 砖块 | .03 | .03 | .03 | .04 | .05 | .07 |
| 薄地毯 | .02 | .06 | .14 | .37 | .60 | .65 |
| 厚地毯 | .08 | .24 | .57 | .69 | .71 | .73 |
| 轻质织物 | .03 | .04 | .11 | .17 | .24 | .35 |
| 厚重织物 | .14 | .35 | .55 | .72 | .70 | .65 |
| 木材 | .15 | .11 | .10 | .07 | .06 | .07 |
| 普通玻璃 | .35 | .25 | .18 | .12 | .07 | .04 |
| 1/2″石膏板 | .29 | .10 | .05 | .04 | .07 | .09 |
测量方法
测量吸声系数 α 有多种方法，其中工程实践中使用较多的是混响室法。
混响室法
混响室法是一种常用于工程应用的测量方法。这种方法在一个无规入射声的环境中进行，即声波在房间内多次反射，形成一个均匀的声场。
通过测量吸声材料安装前后混响时间的变化，可以计算出吸声材料的吸声系数。为了全面评估不同频率的吸声性能，标准要求测量 1/3 倍频程混响时间。
精确计算需要考虑诸多因素，而粗略计算公式为：
- α= A/S
- A= (0.16×V)/T
S 是吸声材料总面积（比如，双面吸声就计算两个面的面积），材料吸声量 AT = A2 - A1，即有试件的房间吸声量减去空场吸声量。
💡 混响室法计算出的 α 在某些情况下可能大于 1
小混响室法
除了常规的混响室法，为了适用较小空间，比如汽车内部或其他小型空间，人们还使用小混响室法。由于空间较小，声波在室内的反射次数更多，形成的声场也较为均匀。这种方法同样通过测量混响时间的变化来计算吸声系数。
你需要什么样的仪器？
你需要一台频谱滤波器符合 GB/T 3241 要求的声级计。你需要十二面体扬声器或脉冲拍击器作为混响世家测量的声源，可能还需要能控制测量和处理数据的专业软件。
1）XL3 声学分析仪
1 级声级计 XL3 能精确测量 1/3 倍频程混响时间，确保了数据的可靠和一致性。脉冲声源或闸控粉噪声都可激发测量。
这台便携的声学分析仪能自动平均所有测量位置的声音衰减，计算房间的空间平均结果并同时测量 T30/T20/T15/EDT 结果。它甚至能录制声音衰减过程以便后续分析。
2）DS3 十二面体声源扬声器
DS3 十二面体扬声器是一个强大的全指向性声源。它内置十二支相同型号的扬声器，均匀排布在十二面体上。经优化的频谱能提供均衡的高声压级信号，用于建筑隔声、混响时间的精确测量。
也可选择更经济的 δ 脉冲拍击器。
3）室内声学报告软件
在房间安装/移除吸声材料的状态下分别测量混响时间。基于这些数据，室内声学报告软件使用 ISO 354，ISO 11654 和 ASTM C423 标准中的方法计算吸声系数。报告数据包括 class A-E 和单值数据 NRC（降噪系数）和 SAA（平均吸声量）。
软件还能依据赛宾或伊林公式进行室内声学模拟预测。
学习吸声系数的混响室测量法
标准
| 标准号 | 说明 | |||||
| GB/T 20247-2006 | 声学 混响室吸声测量 | |||||
| ISO 354：2003 | Acoustics - Measurement of sound absorption in a reverberation room | |||||
| ASTM C423-17 | 混响室吸声测量 | |||||
| SAE J2883-2015 | 使用小混响室无规入射吸声试验的实验室测量（Laboratory Measurement of Random Incidence sound Absorption Tests Using a Small Reverberation Room）（美国行业标准） | |||||
| T/JAMIA 003-2023 | 吸声系数实验室测量：小型混响舱法（江苏行业标准） | |||||
小混响室法优缺点
- 满足小型不规则吸声体的测量要求，造价更低，更灵活
- 受容积限制，截止频率更高，低频的误差较大
配置信息
吸声系数 α 测量系统
包含
- XL3 1 级声级计
+ 室内声学扩展选件 - M2230 1 级量测麦克风
- DS3 十二面体声源扬声器套件
- 室内声学报告软件
- 1 级 94dB 精准校准器