张炜权 吴九汇 马富银 陈喆

摘要： 研究了膜内张力对其声学特性的影响，通过数值计算和实验测试得到了以下结论：刚度控制区内随张力的增加，隔声量曲线整体“抬高”了，20～100 Hz的这段区域内隔声量最大提高了30 dB，呈现非线性增长特性；阻尼控制区内隔声谷对应的频率随着张力的增加而按照一定的规律增大，且张力形成的“绷紧”效应大大降低了膜面振动，增加了隔声量峰值，100 kPa张力对应的隔声量峰值明显超过10 kPa的134.7%，对小的张力很敏感；质量控制区1000 Hz以上的频率段内张力对薄膜隔声性能基本无影响，质量定理能够很好的预测。张力对隔声量的影响都集中在刚度控制和阻尼控制区的中低频范围内，且影响巨大。关键词： 隔声量； 传声损失； 薄膜； 低频； 张力

中图分类号： TB535文献标志码：A文章编号：10044523（2016）04061607

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.008

引言

低频声波的控制长期以来都是一个很有挑战性的课题，由于普通材料在低频附近耗散率比较低，低频噪声传播过程中穿透力强，难以衰减。特别是20 Hz以下频段的次声易与机体器官发生共振，对身体造成危害。所以低频噪声的治理一直都备受关注。

2000年，刘正猷[1]提出了局域共振声子结构的概念，并拉开了声子晶体的研究序幕；2010年梅军、Z Yang [23]等提出了一种薄膜型声学超材料，采用柔软膜类和小质量块的结构，使得在100～1000 Hz的频率范围内有着良好的隔声量TL（transmission loss）；同年，Christina J Naify[4] 等提出一种基于局域共振机理的膜类声学超材料，在100～1000 Hz的一些频率打破了质量定理的预测，而且可以通过调节共振质量块的大小来改变隔声量峰值；……