摘  要：以知网文献作为数据的来源，采用CiteSpace和VOSviewer软件，从总体发文量、高产发文机构、发表期刊、主要关键词、研究热点及方向等方面对吸声材料领域研究热点与发展趋势进行统计分析。近20年间该领域文献发表数量总体上呈现上升趋势，大多数学者间缺乏合作，以独立研究居多。各发文机构间尚未形成紧密的研究团体，合作较少。当前研究热点主要集中在吸声材料的成分结构、性能、应用、新型吸声材料的制备及方法研究等方面，兼具优越吸声性能、节能环保、可重复利用、装饰功能的新型吸声材料的研发将是未来需要关注的重要方向。

关键词：CiteSpace；VOSviewer；文献计量；吸声材料；发展动态；可视化分析

中图分类号：TP391.1  文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2023）15-0119-08

Research Dynamic Analysis of Sound Absorbing Materials from the Perspective of Bibliometrics

WANG Zuyan

（Department of Health Management， Guiyang Institute of Information Science and Technology， Guiyang  550025， China）

Abstract： This paper takes CNKI literature as the source of data， uses CiteSpace and VOSviewer software， and performs statistical analysis of the research hotspots and development trends in the field of sound absorbing materials from the following aspects： the overall number of publications， the high-yield publishing institutions， the published journals， the main keywords， the research hotspots and directions. In the past two decades， the number of literature published in this field has generally shown an upward trend， and most scholars lack cooperation with each other， mostly independent research. Close research groups have not yet formed among the publishing institutions， and there is little cooperation. The current research focus is mainly on the composition and structure， performance， application， preparation and method research of new sound absorbing materials. The research and development of new sound absorbing materials with excellent sound absorbing performance， energy conservation and environmental protection， reusable and decorative functions will be an important direction to be concerned in the future.

Keywords： CiteSpace; VOSviewer; bibliometrics; sound absorbing material; development dynamics; visual analysis

0  引  言

隨着现代的城市建设、交通运输业的发展及工业化进程加快，环境噪声污染日益严重，噪声污染已经成为一种难治的“城市病”[1]，危害人们的身心健康。由于人们对“安静”幸福生活的不断追求，噪声污染扰民已经成为了环保投诉的热点话题，《2021年中国环境噪声污染防治报告》中就提及：2020年度的噪声污染投诉案件总数占环保投诉案件比例是35.3%[2]，这直接影响了社会的和谐与稳定发展，在我国的“十四五”规划纲要中就有明确表示要提高环境噪声污染防控要求，因而攻克环境噪声污染防治技术已迫在眉睫。

吸声材料是指当声音在物体的传播中，声能变为机械能、热能或其他能量而损耗掉，使声能减弱，从而起着降低噪音效果的材料[3]。声能被吸声材料所吸收而起着降噪的作用，已成为环境噪声污染防治过程的重要一环。

随着经济社会的飞速发展，人们对高质量生活的追求使得噪声污染治理工作越发重要。吸声材料因其兼具吸声系数好、防火防潮、寿命长、环保、装饰效果美观等优点，在建筑装修、环保、科技、声学等领域备受青睐，前景十分广阔，特别是新型吸声材料的发展，让我们的生活更舒坦惬意，因而成为环保市场的新宠。

目前，国内研究者从不同角度对吸声材料的成分结构、性能、制备、应用等进行了大量的研究，但从整体上对吸声材料的研究动态和热点前沿等问题进行归纳分析的文献还比较少，缺乏系统的、综述性质的文献，不利于国内吸声材料的深入研究和未来持续发展。鉴于此，本文利用CiteSpace和VOSviewer这两个文献统计分析软件，借助CNKI学术期刊网络数据库，对吸声材料领域2001—2020年研究成果进行系统性分析，探讨和预测了该领域的研究热点和发展趋势，以期能为未来吸声材料领域的研究提供依据。

1  数据来源与研究方法

1.1  数据来源

人为筛选文献可能会造成信息的漏选或多选等问题，规范的文献计量方法可以避免这样的主观因素的误导[4]。CNKI学术期刊网络数据库作为国内具有较大市场影响力的学术文献数字化服务平台，因其涵盖的学术资源丰富、覆盖面广、文献类型多样等优点而被人们广泛地應用到文献计量与可视化分析领域。

在中国学术期刊出版总库（CNKI）中选择专业检索，主题检索策略如下：SU %= '吸声材料' OR SU %= '吸音材料' OR SU %= '多孔性吸声材料' OR SU %= '共振吸声结构' OR SU %= '复合吸声材料' OR SU %= '纤维吸声材料' OR SU %= '颗粒状吸声材料' OR SU %= '泡沫吸声材料' OR SU %= '穿孔板吸声结构' OR SU %= '微穿孔板' OR SU %= '空间吸声体' OR SU %= '吸声劈尖'，所选的关键词是根据吸声材料领域高频词汇多次测试后确定。

检索时，发表时间范围设为2001—2020年，共得到3 926篇文献，文献类型选择学术期刊，共搜索到2 292篇论文。为得到相关主题的文献，人工筛选检索结果，剔除新闻资讯、编辑部、会议议题、学术会议摘要集、信息等无关和重复内容96篇，最后挑选到有效文献为2 196篇，选择Refworks作为其生成的文献格式，将download_XX. Txt作为格式文件的命名，将保存好的数据导入CiteSpace 5.7.R1软件进行分析，在2023年2月1日进行相关检索。

1.2  研究方法

文献计量学研究方法是贯穿统计学、文献学、数学等多个领域的一种可以量化的分析方法，人们运用统计学、数学等手段，收集、整理、处理和分析文献数据，以展现某学科或领域的聚焦点和发展态势[5]，该方法在科学研究中有着良好的运用。

作为文献计量学常用的软件，CiteSpace和VOSviewer均能进行信息可视化分析，但是各有侧重点，可以相互考查验证[6]。美国的Drexel大学陈超美老师开发了CiteSpace这样一款基于文献计量学方法的数据可视化工具[7]，该软件可以分析源于CNKI、Web of Science等数据库的大量文献，将相关学科或领域的期刊、作者单位、主题、关键词等信息绘制可视化的知识图谱[5]，侧重于对热点趋势的分析[8]。而2009年荷兰莱顿大学的学者Eck和Waltman[9]研发了一款名叫VOSviewer的基于Java的免费软件，该软件侧重于信息计量学的可视化[8]。

笔者结合文献计量学的量化方法，通过使用CiteSpace 5.7.R1和VOSviewer这两个数据可视化工具，整理和归纳CNKI数据库中吸声材料的相关文献，从总体发文量、高产发文机构、发表期刊、主要关键词、研究热点及方向等多个方面对吸声材料领域的聚焦点与未来发展走势进行了统计分析，并形成可视化知识图谱。

2  吸声材料研究文献计量分析

2.1  总体发文量分析

总体发文量是衡量某一领域科研力量和研究趋势的一个重要参数，可反映该领域研究热点受到研究者的关注程度。根据国内吸声材料的年度发文量，其研究情况如图1所示。

本研究所使用的2 196篇论文来自512个机构的4 053名作者。从图1的国内吸声材料的年度发文量变化趋势图可知，随时间的变化，从2001—2020年发文量总体上有上升态势，其中2010、2015、2017、2019、2020年略有下降。结合发文量将国内吸声材料研究大体分为4个阶段：1981—2000年尚处于吸声材料研究的萌芽期，该领域研究成果较少，截至2000年积累的70余篇相关文献为后续研究奠提供了重要依据；2001—2005年开始了缓慢增长，但年增长量相对较低且不稳定；2006—2009年国内吸声材料的研究得到了快速的发展，说明吸声材料研究变得较为活跃，备受国内较多研究团队的关注。2010—2020年，发文量显示出螺旋式上升趋势，预测从2020年后会持续呈现一个发文量增长的态势。

2.2  高产发文机构

从主要发文机构发文量来看，如表1所示，2001—2020年内同济大学声学研究所发文量最多达到25篇，其次是江苏大学汽车与交通工程学院、海军工程大学船舶与动力学院、西北工业大学航海学院、哈尔滨工程大学动力与能源工程学院为发文量前五的机构，有8家研究机构的发文量在10篇及以上，发文机构以高校为主。

各机构的合作用节点的连线呈现，线条越粗则体现发文机构间的合作越好，图2数据结果表明：国内吸声材料领域的研究机构分布图中，共有551个网络节点数（N），共有113个连线数（E），0.000 7为网络密度值。具体讲，吸声材料领域各发文机构之间的连线较少，合作并不密切，缺乏跨机构合作，不利于后续科研的开展。

2.3  发文期刊统计

本文整理得到文献所属的期刊及其所刊载的文献数量，如表2所示。所刊载的文献数量≥15篇的期刊共有16个，其中有《噪声与振动控制》《电声技术》《声学技术》《音响技术》《声学学报》排名前五，载文量依次是142篇、83篇、42篇、32篇和29篇。吸声材料领域发文量较高的期刊中《噪声与振动控制》《声学技术》《声学学报》《振动与冲击》《应用声学》《纺织学报》《高分子材料科学与工程》《舰船科学技术》《功能材料》《材料导报》《机械设计与制造》《环境工程》均为中文核心期刊，影响因子大于1的就有4个期刊。可见，吸声材料领域高质量、高水平核心期刊发文量较多。

2.4  发文作者统计

分析发文作者，可剖析出该领域的高产作者是谁及核心作者合作群体有哪些。著名科学家Price（1963）在普赖斯规律（Price Law）中指出[10]，在某一领域的同一聚焦点中，高产学者所撰写论文数就占到50%，这些学者的数量约为全部作者总数的平方根，其表达式如下：

式中，某一领域的核心学者的最少发文量用b表示，最高产学者的发文量用amax表示[10]。

依据国内吸声材料领域的检索结果和Price Law，可知amax = 23，b = 3.59，这就意味着想要成为该领域的核心作者，发文量至少达到4篇以上（包含4篇），因此统计得到共计179名核心作者，共计发文1 171篇，占总发文量的53.3%，大于全部论文数量的50%，符合普赖斯定律。朱锡（23篇）、季振林（19篇）、汤慧萍（17篇）、赵晓丹（16篇）、钟祥璋（16篇）为该领域发文量前5的高生产力作者。

作者合作关系网络图谱运用VOSviewer构建，如图3所示。结果表明，核心作者群由朱锡、汤慧萍、季振林、李贤徽、金雪莉、刘培生等为代表的研究团队构成，但是团队之间的合作不紧密，独立研究的情况居多。

2.5  关键词统计分析

2.5.1  关键词聚类分析

基于关键词共现网络的知识结构图谱，如图4所示，CNKI数据库聚类关键词得到ID为#0～#10共11个的聚类标签，聚类标签分别为：#0吸声性能，该类群主要是吸声材料吸声性能的研究；#0吸声系数，#1微穿孔板，#2噪声，#3吸音材料，#4吸声，#5吸声材料，#6吸声板，#7声屏障，#8孔隙率，#9优化，#10统计能量法。从图4可视化结果中可知，聚类图谱中大多数聚类较集中，提示各聚类间联系紧密，表明研究主题接近。

另外，本文利用对数似然率检验法（Log-Likelihood RatioTest， LLR）对关键词进行聚类探讨，按频次将每一个聚类关键词进行排序，排名前10的聚类模块信息如表3所示。依据谱聚类算法，[0，1]是聚类模块化值（Modularity Q， Q）的取值范围（Q＞0.3表示有明显的聚类结构，取值越接近于1，有更好的聚类效果）；[?1，1]是轮廓值（Sihouette， S）的取值范围（S＞0.5表示聚类恰当；S＞0.7表明聚类可信；S值越接近于1，聚类结果可信度越高）[11，12]。本研究共得到11个关键词聚类标签，Modularity Q = 0.444 6＞0.3、S = 0.799 5＞0.7，表明关键词聚类效果可信度较高。

2.5.2  高频关键词

使用VOSviewer对关键词进行聚类分析来了解吸声材料领域的研究热点，VOSviewer中显示的关键词共有697个，在Choose threshold界面设置共现频次阈值≥18，筛选得到的高频关键词共有70个，人工去掉不符合的高频关键词27个，剩下43个高频关键词，形成7个聚类，聚类视图结果如图5所示。圆圈的颜色表示不同关键词随着时间变化的聚类；圆圈的节点面积越大，说明关键词有更高的影响力；关键词之间的紧密程度用不同节点的连线表示，线条越粗表明关键词的关联性越高。由图5可知吸声材料、吸声系数、吸声性能、微穿孔板、声学、混响时间、噪声控制等的影响力越大，可推测吸声材料的成分结构、性能、应用、新型吸声材料的制备及方法研究等方面是吸声材料研究的重点之一；也是吸声材料研究的热点话题。

图5  关键词聚类视图

关键词的重要性主要体现在对文献的贡献上，通过对关键词的查阅能快速抓住文献的核心与精髓，从关键词共现的探讨中可以展示出某领域的聚焦点和关注度。为了更清晰了解关键词的具体情况，更直观的显示出该领域的研究热点分布情况，本文使用VOSviewer工具对2 196篇文献的关键词进行挑选，选择18作为关键词共现的频次阈值，绘制关键词密度图谱，如图6所示，并统计整理出关键词的频次，详见表4。关键词密度图谱中，关键词的亮度越大表示它出现的频次越多。从图6和表4可以看出，吸声材料、吸声系数、吸声性能、微穿孔板、声学、混响时间、噪声控制等是国内吸声材料相关文献中出现次数较高的词，该领域的代表性词汇由这些高频关键词构成。

2.6  研究热点及方向

关键词共现图谱能够分析出该时期某领域关键词随时间变化的研究热点和趋势，本文利用CiteSpace 5.7.R1工具的“Burstness”选项，默认γ=

1.0，Minimum Duration=2，设定好显示突显频次前 25的关键词，得到吸声材料突现率图谱，如图7所示，从中剖析该时期吸声材料领域的关注点。

从如图7所示的关键词共现图谱中可以了解到，吸声材料领域最初主要集中在噪声污染、噪声治理、吸声板、空间吸声体、泡沫玻璃、混响时间等方面，如吸声材料的研发和适用性提升等基础内容的研究；其次是吸声材料成分结构、设备与加工方面的研究内容逐渐增多，出现声学设计、传递矩阵、多孔性吸声材料、阻性吸声材料、非织造材料等热词，说明吸声材料的性能和应用研究得以延伸；近来，聚氨酯、吸声性能、有限元等成为新的研究关键词，说明研究内容更加注重新型吸声材料的制备及方法研究，这将是未来的研究热点。

目前，吸声材料的类别和形式比较丰富，多孔性吸声材料和共振吸声结构两部分是据其吸声机理来分类的[13]，其中多孔吸声材料又包括纤维材料、复合吸声材料和泡沫材料[10]，应用最为广泛；共振吸声结构由薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构构成[13]。

多孔性吸声材料是这样吸声的[14]：当声音与多孔性吸声材料表面接触时，声波在材料空隙内传播使得空气分子会产生振动，由于空气具有内摩擦作用及熱传导现象，故使声能变为热能而消失，从而起着吸收声能的效果。而共振吸声结构的却是这样吸声的：当入射声波的频率等于材料的固有频率时产生共振现象[15]，此时薄板有最大的弯曲形变，振动幅度最大，强度最高，此时有最多的声能量消耗。

吸声材料或吸声结构类型单一，吸声频率较窄，其声学性能达不到目前人们对声环境较高的质量要求。且传统吸声材料存在吸声性能低、环保性差、易吸水、使用年限短、易造成二次污染、成本高以及使用范围局限等不足[16]，它将被优点更多、综合性更强的新型吸声材料取代。

因此，为了实现经济社会的高质量发展，优势互补的吸声材料进行已成为当前该领域发展的主流，这样更有利于吸声材料行业长远的发展，复合型吸声材料、环保型吸声材料、多功能型吸声材料[16]等这样同时兼具优越声学性能、环保、可重复利用、装饰功能的新型吸声材料[17]应运而生，在一定程度上完善了传统吸声材料的性能[18]。绿色化、轻薄化、高效化的吸声材料[17]有着更广阔的市场前景，比如兼具良好的吸声性能、外观美观和防腐防潮等多个优点的超微孔吸声材料和质轻、耐用性好的金属纤维等吸声产品更易收到市场青睐，将是今后吸声材料的发展目标[17，19]。

3  结  论

随着现代工业化的不断深入推进，不同程度的噪声污染妨碍了人们日常的生活、学习和休息以及损害人们身体健康而备受大家关注。在经济社会的高质量发展的当下，人们的环保意识增强和对美好生活的追求和向往，因而对环境中声音控制的要求越来越高。目前在众多噪声治理的方法中，吸声降噪材料就是其中的一种。因而，对吸声降噪新材料的结构、性能等的研发已成为环保领域一个不断迭代更新的研究课题。

本文使用CiteSpace和VOSviewer这两个论文统计研究工具，利用文献计量学的研究方法，在CNKI数据库中对吸声材料领域2001—2020年的学术期刊文献进行检索，从总体发文量、高产发文机构、发表期刊、发文作者、主要关键词等多个视角进行了统计分析，得到可视化知识图谱，并对吸声材料领域研究热点以及未来的发展趋势进行了探讨和分析，得出主要结论如下：

1）从文献的总体发文量来看，近20年间吸声材料领域文献发表数量整体上呈现上升趋势，在某些年份中略有下降。随着我国注重噪声污染防治工作，吸声材料领域的发文量预计在未来有持续增长的趋势。

2）从高产发文机构来看，同济大学声学研究所、江苏大学汽车与交通工程学院、海军工程大學船舶与动力学院、西北工业大学航海学院、哈尔滨工程大学动力与能源工程学院为发文量前五的机构，发文机构以高校为主。这些发文机构的科研生产力较高，但在科研方面的合作仍需加强。

3）从发文期刊来看，吸声材料领域发文量排名前20的期刊中就有12个为中文核心期刊。影响因子作为评价期刊的一个重要概念，它的数值越大，说明该期刊的学术影响力就越高，期刊的质量和水平就越好。吸声材料领域中综合影响因子大于1的就有《振动与冲击》《纺织学报》《材料导报》《环境工程》这4个期刊。可见，吸声材料领域有较多的高水平、高质量核心期刊论文。

4）从作者本人及相关合作来看，发文量最多的作者有朱锡、季振林、汤慧萍、赵晓丹、钟祥璋等，核心作者形成了以朱锡、汤慧萍、季振林、李贤徽、金雪莉、刘培生等为代表的研究团队，这些研究团队在推动吸声材料领域发展的过程起到了重要的推动作用。但是研究团队之间的合作呈现出大分散、小集中的特征，大多数学者间缺乏合作，以独立研究居多。期待在今后的研究中，学者们的合作关系更紧密，在相互协作中共同推动该领域的高质量发展。

5）从关键词的共现分析来看，“吸声材料”“吸声系数”“吸声性能”“微穿孔板”“声学”“混响时间”“噪声控制”等是研究者比较感兴趣的研究方向。

6）从研究热点和研究趋势来看，在2001—2020年这20年间吸声材料发展迅速，该领域的研究范围被快速拓宽，这引起了学者们的广泛关注。2022年6月5日，随着《噪声污染防治法》的发布，吸声降噪技术被赋予更高的要求。吸声材料领域的关注点主要包括材料的成分结构、性能研究、应用研究、新型吸声材料的制备及方法研究等方面，将多孔性吸声材料和共振吸声结构优良的吸声性能相结合是一个着重点，兼具优越吸声性能、节能环保、可重复利用、装饰功能的新型吸声材料的研发，比如复合型吸声材料、环保型吸声材料、多功能型吸声材料等将成为当前该领域研究的新常态。质轻、耐用性好的吸声产品将是今后吸声材料发展的主流。

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