در بخش اول این مقاله اهمیت مواد متخلخل در کاهش غیرفعال صدا، انواع مواد متخلخل، کاربردهای متنوع این دسته از مواد، پارامترهای آکوستیکی و غیرآکوستیکی مربوطه و نحوه اندازه گیری آنها تشریح شد. در این بخش از مقاله روش های آزمایشگاهی مبتنی بر استانداردهای بین المللی مورد استفاده در اندازه گیری خواص آکوستیکی ضریب جذب و ضریب افت انتقال صوت ارائه شده است. سپس ضمن ارائه نگاهی فراگیر به مکانیزم های جذب صوت در مواد متخلخل، انواع مکانیزم های جذب صوت شامل اتلاف های ویسکوز، حرارتی و ساختاری، به صورت مبسوط تشریح می شود. همچنین مدل های متفاوت بیان کننده مشخصات آکوستیکی و مکانیکی مواد متخلخل، شامل مدل های تجربی، آزمایشگاهی و تحلیلی آورده می شود. در پایان به زمینه های پژوهشی سال های اخیر در موضوعات مواد متخلخل اشاره مختصری شده است.

مقدمه: جاذب های آکوستیکی رشته چوب-سیمان (WWCPs) موادی هستند که در کنار کاربردهای آکوستیکی به عنوان عایق های گرما، انرژی و رطوبت نیز مصرف دارند. پژوهش پیش رو جهت طراحی، ساخت و تعیین تاثیر پارامترهای اساسی تولید و عرضه این محصول یعنی ضخامت و دانسیته بالک بر روی ضریب جذب صدا در دو بازه فرکانسی پایین و بالا انجام شد. روش کار: مراحل ساخت نمونه شامل آماده سازی و ترکیب مواد اولیه، قالب گیری با استفاده از قالب های منطبق با قطر لوله های امپدانس و نهایتا خروج از قالب و خشک سازی می باشد. نمونه ها در دو ضخامت 2 و 4 سانتی متر و سه دانسیته بالک 400، 500 و 600 کیلوگرم بر مترمکعب ساخته شدند. اندازه گیری ضریب جذب آکوستیکی بر اساس استاندارد ISO 10534-2 انجام شد. یافته ها: بر اساس یافته های این پژوهش در بازه فرکانسی پایین، افزایش ضخامت از 2 به 4 سانتی متر، افزایش ضریب جذب به مقدار 0. 16 و 0. 23 در فرکانس 500 هرتز را به ترتیب برای دانسیته های 400 و 500 کیلوگرم بر مترمکعب به دنبال داشت. در بازه فرکانسی بالا نیز افزایش ضخامت موجب اضافه شدن یک پیک جذبی و بالا رفتن مقدار این پیک های جذب تا 0. 92 شد. در نمونه های با ضخامت 4 سانتی متر، با افزایش دانسیته بالک از 400 به 600 کیلوگرم بر مترمکعب، پیک جذب در بازه فرکانسی پایین به مقدار 0. 4 افزایش یافت. این افزایش دانسیته در ضخامت 2 سانتی متر و بازه فرکانسی بالا نیز پیک جذب را به مقدار 0. 26 افزایش داد. نتیجه گیری: جاذب های WWCPs جزو معدود جاذب های آکوستیکی هستند که از قابلیت تولید انبوه در کنار زیبایی ظاهری و ویژگی های مکانیکی قابل قبول برخوردار هستند. افزایش ضخامت این نوع جاذب، جذب آن ها را در هر دو بازه فرکانسی بالا و پایین افزایش می دهد. با افزایش دانسیته بالک البته تا حدود 500 کیلوگرم بر مترمکعب نیز کارایی جذب در هر دو رنج فرکانسی بهبود می یابد.

رفتار جذب صدای فوم های ﺁ لومینیوم 5083 یاخته- باز (سلول-باز) تولیدشده با استفاده از روش فضاساز مطالعه شد. ضریب جذب صدای نمونه ها در محدوده 500-10. 000 هرتز بوسیله روش تابع انتقال بررسی گردید. جذب صدای فوم های ﺁ لومینیوم 5083 با دو اندازه یاخته (سلول) کمتر از 106 و 106-250 بررسی شد. ضمن اینکه اثر افزودنی کاربید سیلسیم با 10 درصد حجمی مورد مطالعه قرار گرفت. اثر شکاف هوایی بر ضریب جذب صدا نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که رفتار جذب صدای فوم های ﺁ لومینیوم 5083 با اندازه یاخته ای (سلولی) کم تر از 106 میکرون و 106-250 میکرون در اکثر بسامدها بسیار ضعیف است. افزودن 10 درصد حجمی کاربید سیلسیم به فوم ﺁ لومینیوم 5083 با اندازه یاخته ای (سلولی) 106-250 میکرون خواص جذب صدای فوم را بهبود داد. نتایج این تحقیق هم چنین نشان داد که ایجاد شکاف هوایی در فوم ﺁ لومینیوم 5083 با اندازه یاخته ای (سلولی) کم تر از 106 میکرون تأثیری در جذب صدا ندارد. در فوم ﺁ لومینیوم 5083 با اندازه یاخته ای (سلولی) 106-250 میکرون و شکاف هوایی 20 میلی متر در اکثر بسامدها جذب صدای بسیار خوبی نسبت به نمونه بدون شکاف هوایی و نمونه با شکاف هوایی 10 میلی متر مشاهده شد.

همراه با گسترش صنایع و ایجاد صداهای ناخواسته پدیده آکوستیک و کنترل صوت مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته است و تاکنون مواد گوناگونی برای کنترل صوت استفاده شده است. سازه های الیافی، در کنار برخورداری از میزان تخلخل مناسب و قابل کنترل، نسبتا ارزان و سبک نیز هستند که استفاده از آنها را بیش از سایر مواد می توان توجیه نمود. در این میان پارچه های حلقوی تاری به دلیل آویزش و فرم گیری راحت تر به عنوان جاذب صدا حایز اهمیت است. در این پژوهش پارچه دو جداره حلقوی تاری که از دو لایه جدا از هم که توسط نخ های اتصال، به هم متصل شده اند بر روی ماشین راشل دومیله سوزن تولید شد. دوجداره کلیه نمونه ها یکسان بوده و با تغییر در ساختمان بافت زاویه نخ های اتصال کاهش می یابد. اثرات افزایش ضخامت بین دو جداره با ساختمان بافت متفاوت بر خواص آکوستیکی پارچه های دوجداره حلقوی تاری مورد بررسی قرار گرفت. ضریب جذب صوت نمونه ها از روش لوله امپدانس در فرکانس های مختلف بر روی نمونه های تک لایه و سه لایه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد ضریب جذب صوت با افزایش ضخامت پارچه در نمونه های تک لایه و سه لایه، افزایش یافت. به علاوه با افزایش تعداد لایه، ضریب جذب صوت نسبت به نمونه های تک لایه افزایش یافت.