吸声尖劈是一种特殊吸声体,它要求入射其表面的声波几乎全部吸收。它是应用逐渐过渡的原理,当声波从尖端入射时,由于吸声层逐渐过渡的性质,材料的声阻抗与空气的声阻抗能较好地匹配,从而获得高效的吸收。
尖劈由基部和劈部两部分组成,前者为底部断面不变的部分;后者为从尖端开始逐渐增大的部分。
尖劈的基部与劈部长度的比例通常控制在1:4左右,过大和偏小都是不适宜的。如基部长度为200mm,则劈部长为800mm,这样吸声尖劈的长度为1000mm。
尖劈有尖头和平头两种,将尖头尖劈切除一小段(例如30~50mm)就成平头尖劈,平头约宽30mm左右(见图3-7b)它对尖劈的吸声性能影响甚小。因此在吸声性能相同的情况下,采用平头尖劈长度就小,这样增加了室内有效容积,同时还便于加工制作。吸声尖劈主要用于建立自由声场的消声实验室内,要求正人射吸声系数达到0.99,也即要求吸收全部人射声能。尖劈对中、高频的吸声系数都很高,但低频则随频率的降低而减小,因此评价尖劈吸声性能的优劣主要由低频范围的吸声系数所决定。尖劈垂直人射吸声系数*o≥0.99时的最低频率被称为尖劈的截止频率。一般来说,尖劈截止频率与它的长度(包括安装的空腔深度)有关系。
当需要截止频率为50Hz,由式(3-1)要求尖劈长度为1.7m;截止频率为100Hz,要求尖劈长约为0.85m;截止频率为200Hz,要求尖劈长度约为0.425m。由此可见,尖劈的长度越短,截止频率越高,但实际上尖劈的截止频率除了与其长度有关外,还与形状、制作的吸声材料等有关。因此,尖劈的截止频率均通过特别的驻波管测量确定。