随着交通系统的不断扩张，人们每天花在路上的时间越来越多。这其中交通工具中的舱室噪声逐渐成为大家关注的问题之一。如何控制交通工具的舱室噪声是一个较为复杂的技术问题。这里我们将舱室噪声问题的物理模型抽象简化，来讨论一下舱室噪声控制的思路。

首先我们考虑的舱室是大中型载具中能够容纳人员长时间乘坐、工作或者生活的居住生活空间。我们可将载具中的任意一个人员舱室假设为一个完全密闭的规则形状的封闭空间。构成这一封闭空间的舱壁，由仅具备隔声功能的隔声层和仅具备吸声功能的吸声层构成。假想舱室的其他基本条件完全理想化，意味着完全气密，无漏声现象，舱内无声源，只考虑能够通过空气传播的噪声透过舱壁传导入舱内，不考虑固体噪声传播。

图1：交通工具乘坐时间越长，受舱室噪声的影响越大。

  卡车司机、海员等特殊职业人群需要长期生活在工作空间中，需要居住环境中具有更好的声学品质。那么，舱室内部的声场则由波长小于舱室最大尺寸的所有频率的声波的驻波系统组成。考虑到一般载具中的任意人员舱室的最大尺寸不会小于人员的平均身高（1.7米）。这一尺寸的半波长所对应的声波频率为100Hz。也就是说一个正常大小的舱室内部声场，理论上是所有100Hz以上的声波的驻波系统的叠加。同时，从空气噪声传播的角度看，舱室内部的声场是由从外部直接透射进入舱内的直达声场，以及直达声与舱壁发生多重反射形成的混响声场组成。

图2：基本模型

  舱室内空间声场=直达声+混响声。

  更进一步地，考虑到舱室内空气体积有限，空气对声波的衰减作用则可以忽略不计。那么，当舱室内部墙面完全不具备吸声功能的情况下，且声波无法向外泄漏或者辐射的情况下，舱室中的驻波系统一旦建立，就不会衰减，长期存在。即使外部透射进入舱室内部的声波能量非常小，仅略大于可被墙面积吸收的水平，也可以维持驻波系统的强度，导致室内声场强度激增。可以说，封闭舱室中较高的噪声水平并不代表外部有大量能量输入，即隔声量不足，也有可能是其内部墙面吸声系数较小造成的。

同时，我们还应当考虑透射声波的频率分布。当一个特定频率的声波在封闭空间内部基本不被墙面吸收时，极小的声波能量传入也会引起这个特定频率下声场强度的激增。从另一个角度看，如果墙面的吸声性能很高，那么封闭空间内部的最大声强水平基本等于透过舱壁传导的声强水平。即舱室内部的混响场被完全吸收，只存在直达声场的情况。

  总而言之，为了获得良好的舱室声学环境，舱壁结构应当同时具备良好的吸声和隔声性能，两者缺一不可。那么我们可以从舱壁隔声层和吸声层的性能高低，建立以下四种不同的舱壁声场情况。

四种不同的舱壁声场

      1、隔声层性能好，吸声层性能好：这类舱室本身就具有很好的声学性能，是舱室声场控制的最终目标。现实中最显著的例子就是消声室。

    图3：各类不同消声室消声室内部无声源时本底噪声不高于30dB，极为安静。

       2、隔声层性能差，吸声层性能差：

  这种情况代表舱壁材料仅具备分割空间的功能，舱室不存在实际的声学功能，不具备改造提升的意义。现实中的例子有纸质隔板、纸窗、纸门、轻质窗帘或者屏风分割的空间、帐篷以及简易住房等。

图4：彩钢板简易板房

 隔声性能极差，居住人员基本没有隐私可言。

    3、隔声层性能好，吸声层性能一般：

这种情况下舱壁材料为重磅的隔声材料，依靠质量定律起到隔声作用，墙面坚硬光滑，无吸声作用。舱室具备一定的声学功能，但是外部声源在1000Hz以下中低频段可以透过舱壁，形成中低频段驻波场，有较长的混响时间，内部声强是受外部声源与内部混响场的叠加。在这种墙面的吸声性能很低的情况下，提高隔声量可能几乎无法实现进一步降噪。现实中的例子有金属舱壁且无内饰材料的独立舱室，坚硬墙体分隔的建筑空间、玻璃分隔的办公室等。具备这类声学性能的独立空间较为常见，经过吸声材料的敷设可以较为容易地转变为第1类舱室。

图5：玻璃隔断办公室

  是当前常见的室内装修手段，可以通过增加地面和墙面的吸声系数来提高声学品质。

   4、隔声层性能一般，吸声层性能好：

这种情况下舱壁材料由轻质的隔声材料构成，内部添加了具备良好吸声性能的声学“软包”材料。舱室具备一定的声学功能，不存在明显的驻波场，混响时间较小，内部声强较高，内部声强水平约等于外部声源水平减去墙体隔声量。同时也要避免增加内部吸声材料的操作改变舱壁与外界空气的阻抗匹配情况，避免隔声量降低的极端情况。现实中的例子有由轻质隔墙分隔的内部带软包装修的建筑空间，由围壁或者间壁分割的内部带有较多吸声材料的人员舱室等。在工程实践中，随着载具轻量化的要求不断提高，伴随轻量化材料的大面积推广，这类舱室在载具舱室中的比例大大提高，是未来工作的重点。

   图6：大型客机中配备有豪华套间但舱壁材料受飞行器适航标准限制，无法具备较强的隔声性能，主要通过内部装饰软包材料实现较好声学品质。