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不透氣的固體材料，對于空氣中傳播的聲波都有隔聲效果，隔聲效果的好壞根本的一點(diǎn)是取決于材料單位面積的質(zhì)量。一個面積非常大的隔層，其單位面積質(zhì)量為ms，當(dāng)聲波從左面垂直入射時，激發(fā)隔層作整體振動，此振動再向右面空間輻射聲波。以單位面積考慮，透射到右面空間的聲能與入射到隔層上的聲能之比稱透射系數(shù) τ 。定義無限大隔層材料的傳遞損失(也稱透射損失)tl：tl=101g1/ г (7)上述簡單情況下可計(jì)算得到傳遞損失近似為：tl=20lg ω ms/2 ρ oco (db) (8)式中 ω=2πf 為圓頻率， ρ0 、c0為空氣的密度和聲波傳播速度。tl的大小表示材料的隔聲能力。(8)式的一個重要特點(diǎn)，即材料單位面積質(zhì)量增加一倍，則傳遞損失增加6db。這一隔聲的基本規(guī)律稱 “ 質(zhì)量定律 ” ，也就是說隔聲靠重量。所以像磚墻、水泥墻或厚鋼板、鉛板等單位面積質(zhì)量大的材料，隔聲效果都比較好。(8)式也表明，單層隔聲的高頻隔聲好，低頻差。頻率每提高一倍，傳遞損失就增加6db。

需要說明的是：傳遞損失tl是隔層面積為無限大時的理論 “ 隔聲量 ” ，作為一垛墻或樓板，它都有邊緣與其它建筑構(gòu)件連接，這時的 “ 隔聲量 ” 與(7)式所表示的傳遞損失有差別。既有因邊緣接近于固定而增大隔聲能力，也有作為邊緣固定的板振動有一定的共振頻率，使某些共振頻率點(diǎn)上隔聲效果降低的現(xiàn)象。而當(dāng)作為兩相鄰房間之間的隔墻或樓板，因?yàn)閮墒抑g有多條傳聲(或振動)通道，這兩個房間之間的隔聲量(只能稱聲級差)更不能以該隔層的傳遞損失來代表。

隔聲材料在物理上有一定彈性，當(dāng)聲波入射時便激發(fā)振動在隔層內(nèi)傳播。當(dāng)聲波不是垂直入射，而是與隔層呈一角度 θ 入射時，聲波波前依次到達(dá)隔層表面，而先到隔層的聲波激發(fā)隔層內(nèi)彎曲振動波沿隔層橫向傳播，若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達(dá)隔層表面的行進(jìn)速度一致時，聲波便加強(qiáng)彎曲波的振動，這一現(xiàn)象稱吻合效應(yīng)。這時彎曲波振動的輻度特別大，并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大，從而降低隔聲效果。產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率fc為：fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量，h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關(guān)。在大多數(shù)房間中的聲場都接近于混響聲場，到達(dá)隔層的入射角從0°到90°都有可能，因此吻合頻率出現(xiàn)在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個頻率范圍，也就是說吻合效應(yīng)使某一頻率范圍的隔聲效果變差。一般這一頻率范圍發(fā)生在中高頻。從質(zhì)量定律知道，中高頻隔聲量較大，除了內(nèi)阻尼很小的金屬板外，因吻合效應(yīng)使中高頻隔聲量降低的現(xiàn)象，不會引起很大的麻煩。

雙層隔聲結(jié)構(gòu)：根據(jù)質(zhì)量定律，頻率降低一半，傳遞損失要降6db；而要提高隔聲效果時，質(zhì)量增加一倍，傳遞損失增加6db。在這一定律支配下，若要顯著地提高隔聲能力，單靠增加隔層的質(zhì)量，例如增加墻的厚度，顯然不能行之有效，有時甚至是不可能的，如航空器上的隔聲結(jié)構(gòu)。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔聲結(jié)構(gòu)。雙層隔聲結(jié)構(gòu)，單位面積質(zhì)量分別為m1、m2，中間空氣層厚度為l。雙層結(jié)構(gòu)的傳遞損失可以進(jìn)行理論計(jì)算，結(jié)果比較復(fù)雜，在不同頻率范圍可以得到不同的簡化表示，這里只作定性介紹。兩個隔層與中間空氣層組成一個共振系統(tǒng)，共振頻率為fr(m的單位為kg/m2，l的單位為m)：fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)



隔聲材料在物理上有一定彈性，當(dāng)聲波入射時便激發(fā)振動在隔層內(nèi)傳播。當(dāng)聲波不是垂直入射，而是與隔層呈一角度 θ 入射時，聲波波前依次到達(dá)隔層表面，而先到隔層的聲波激發(fā)隔層內(nèi)彎曲振動波沿隔層橫向傳播，若彎曲波傳播速度與空氣中聲波漸次到達(dá)隔層表面的行進(jìn)速度一致時，聲波便加強(qiáng)彎曲波的振動，這一現(xiàn)象稱吻合效應(yīng)。這時彎曲波振動的輻度特別大，并向另一面空氣中輻射聲波的能量也特別大，從而降低隔聲效果。產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率fc為：fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 (9)式中 ρ 、 σ 、e分別為隔層材料的密度、泊松比和楊氏模量，h是隔層厚度。任意吻合頻率fc與聲波入射角 θ 有關(guān)。在大多數(shù)房間中的聲場都接近于混響聲場，到達(dá)隔層的入射角從0°到90°都有可能，因此吻合頻率出現(xiàn)在從掠入射( θ=90°) 的fc0開始的一個頻率范圍，也就是說吻合效應(yīng)使某一頻率范圍的隔聲效果變差。一般這一頻率范圍發(fā)生在中高頻。從質(zhì)量定律知道，中高頻隔聲量較大，除了內(nèi)阻尼很小的金屬板外，因吻合效應(yīng)使中高頻隔聲量降低的現(xiàn)象，不會引起很大的麻煩。

雙層隔聲結(jié)構(gòu)：根據(jù)質(zhì)量定律，頻率降低一半，傳遞損失要降6db；而要提高隔聲效果時，質(zhì)量增加一倍，傳遞損失增加6db。在這一定律支配下，若要顯著地提高隔聲能力，單靠增加隔層的質(zhì)量，例如增加墻的厚度，顯然不能行之有效，有時甚至是不可能的，如航空器上的隔聲結(jié)構(gòu)。這時解決的途徑主要是采用雙層以至多層隔聲結(jié)構(gòu)。雙層隔聲結(jié)構(gòu)，單位面積質(zhì)量分別為m1、m2，中間空氣層厚度為l。雙層結(jié)構(gòu)的傳遞損失可以進(jìn)行理論計(jì)算，結(jié)果比較復(fù)雜，在不同頻率范圍可以得到不同的簡化表示，這里只作定性介紹。兩個隔層與中間空氣層組成一個共振系統(tǒng)，共振頻率為fr(m的單位為kg/m2，l的單位為m)：fr=60/√m1m2l/(m1+m2) (10)

在此共振頻率附近，隔聲效果大為降低。不過對于重墻來說，此頻率已低于可聞頻率范圍。例如m1為半磚墻250kg/m2，m2為一磚墻500kg/m2，空氣層厚度0?5m，這時共振頻率在7hz左右。對于輕結(jié)構(gòu)雙層隔聲，共振頻率可能落在可聞頻率范圍內(nèi)，例如兩層鋁板分別為5?2kg/m2和2?6kg/m2，中間空氣層5cm，可計(jì)算出共振頻率約為200hz。這時應(yīng)在兩板間填塞阻尼材料，以抑制板的振動。一般若用薄鋼板做雙層隔聲結(jié)構(gòu)時，鋼板上都涂好阻尼層來抑制鋼板的振動。

在共振頻率fr以下，雙層隔聲的效果如同沒有空氣層的一層(m1+m2)的隔聲效果；在fr以上一段頻率范圍，雙層隔聲效果接近于兩個單層隔聲的傳遞損失之和；在更高的頻率，當(dāng)空氣層厚度l為四分之一波長的奇數(shù)倍時，雙層隔聲效果相當(dāng)于兩個單層的傳遞損失之和再加6db，l為波長的偶數(shù)倍時，雙層隔聲效果相當(dāng)于兩個單層合在一起的傳遞損失再增加6db，在其它頻率，傳聲損失在這兩個值之間。所以在總體上，當(dāng)頻率大于fr時，雙層隔聲結(jié)構(gòu)顯著地提高了隔聲效能。一般雙層隔聲結(jié)構(gòu)的兩層，不用相同厚度的同一種材料，以避免這兩層出現(xiàn)相同的吻合頻率。

質(zhì)量定律;對于隔墻隔聲[1]存在一個普遍的規(guī)律，即材料越重（面密度，或單位面積質(zhì)量越大）隔聲效果越好。對于單層密致勻?qū)崏?，面密度每增加一倍，隔聲量在理論上增?dB,這種規(guī)律即為質(zhì)量定律。對于雙層的紙面石膏板墻，質(zhì)量定律發(fā)揮著重要作用，即增加板的層數(shù)或厚度都可以獲得隔聲量的提高。由于龍骨雙層墻系統(tǒng)聲頻振動形式非常復(fù)雜，故質(zhì)量定律的體現(xiàn)要比單純的單層墻復(fù)雜。單層紙面石膏板的隔聲效果很差，例如：12mm厚、面密度10kg/m2左右的紙面石膏板標(biāo)準(zhǔn)計(jì)權(quán)隔聲量Rw=29dB。即使將四層這樣的紙面石膏板疊和在一起隔聲量理論上Rw也只能達(dá)到41dB。輕型勻質(zhì)墻體，如石膏砌塊、加氣混凝土板、膨脹巖板、輕質(zhì)圓孔板等，面密度大多在60-100kg/m2，受到質(zhì)量定律的限制，隔聲量Rw=35-40dB。對于單層重墻，面密度大于250kg/m2，如120磚墻，90厚空心混凝土砌塊、100厚混凝土墻板等，隔聲量Rw可達(dá)45dB左右，面密度超過500kg/m2的240磚墻、200厚混凝土墻等的隔聲量可達(dá)50-55dB左右。



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