多孔材料的吸聲性能可用吸聲系數(shù)來(lái)表征，影響多孔材料吸聲特征的因素主要有材料的厚度、密度、孔隙率、結(jié)構(gòu)因子、空氣流阻和聲波頻率等。其中結(jié)構(gòu)因子反映的是多孔體內(nèi)部的孔隙狀態(tài)和組織結(jié)構(gòu)，空氣流阻是單位厚度多孔體兩側(cè)空氣壓力差和空氣流速之比。
（1）空氣流阻
空氣流阻定義為材料兩面的靜壓差和氣流線速度之比，單位厚度的流阻稱(chēng)為流阻率，其反映空氣通過(guò)多孔材料時(shí)的透氣性：流阻越大，材料的透氣性就越小，空氣振動(dòng)越不易傳入，聲波越不易深入材料內(nèi)部，吸聲性能隨之下降；但流阻太小則空氣振動(dòng)容易穿過(guò)，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能的效率過(guò)低，吸聲性能也會(huì)下降?？梢?jiàn)多孔材料存在一個(gè)最佳的流阻值，過(guò)高和過(guò)低的流阻值都難以獲得良好的吸聲性能。開(kāi)孔泡沫金屬具有復(fù)雜的孔隙連接結(jié)構(gòu)以及粗糙的內(nèi)孔表面，因而流阻較高，吸聲性能相對(duì)于閉孔泡沫有很大提高。
（2）入射聲波頻率
聲波是一種依靠空氣振動(dòng)而向外傳播的波，聲波進(jìn)入多孔材料的孔隙后引起空氣振動(dòng).由于空氣與孔壁的摩擦而造成能量損失。低頻時(shí)聲波的波長(zhǎng)較大，能量較小，碰到孔壁時(shí)發(fā)生反射、折射，若是發(fā)生彈性碰撞則能量損失較??；而高頻時(shí)聲波的能量較大，進(jìn)入多孔體后與孔壁發(fā)生相撞，因其振動(dòng)幅值大，有可能發(fā)生非彈性碰撞，能量損耗大，加之反射或折射后的聲波仍有較高能量，與孔壁發(fā)生二次或多次非彈性碰撞。再經(jīng)過(guò)多次反射、折射之后，損失的能量就可以占到原入射聲波能量的大部分，損失的能量變成熱能而耗散。因此，高頻時(shí)多孔材料的吸聲系數(shù)較大。
頻率較低的聲波波長(zhǎng)較大，穿透性較好。當(dāng)ku＜0.01（k為波數(shù)，a為多孔體中孔和棱的尺度）時(shí)，聲波進(jìn)入多孔體后處于散射中的準(zhǔn)均勻態(tài)，在孔隙內(nèi)的散射概率低，多孔體對(duì)聲波的阻礙較小，吸收率低。隨著聲波頻率的逐漸增大，多孔體內(nèi)發(fā)生不規(guī)則散射的概率提高，各散射聲波相互干涉，消耗一定的能量，從而吸收率升高。當(dāng)入射聲波頻率增大到0.01＜ka＜0.1時(shí)，聲波在遇到多孔體表面棱柱的阻礙后，發(fā)生瑞利散射，其散射波包含P波與S波兩部分。當(dāng)ka值繼續(xù)增加后，散射波進(jìn)入材料減少，內(nèi)部用于內(nèi)耗散吸收的部分也減少，吸收系數(shù)降低，從而吸收曲線呈現(xiàn)出二次曲線特征，存在一個(gè)吸收系數(shù)隨頻率變化的峰值。
大量文獻(xiàn)表明，多孔材料在低頻段的吸聲效果要差于其在高頻段的吸聲效果。如何進(jìn)一步提高多孔材料低頻段的吸聲效果，如何使多孔材料在整個(gè)頻段都具有優(yōu)異的吸聲效果，如何利用最少的材料以及最小的占用空間來(lái)達(dá)到最佳的吸聲效果，這些問(wèn)題的研究對(duì)多孔材料的吸聲應(yīng)用有著十分重要的意義。
（3）多孔體的孔隙率和孔徑
結(jié)構(gòu)的本征頻率與外界聲波或振動(dòng)頻率發(fā)生共振時(shí)，聲波或振動(dòng)會(huì)被衰減。結(jié)構(gòu)阻尼衰減的原因是內(nèi)摩擦導(dǎo)致的振動(dòng)使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而產(chǎn)生大量的內(nèi)耗，多孔體隨著孔隙率提高、孔徑減小、比表面增多和應(yīng)變振幅增大而使內(nèi)耗增加，其中孔隙率是內(nèi)耗的主要影響因素。
孔隙率是多孔體中孔隙體積與多孔體表觀總體積之比值，泡沫金屬的吸聲系數(shù)一般隨孔隙率增大而提高。這主要是因?yàn)榭紫堵瘦^大者孔隙的表面積一般也較多。此外，孔隙率較大者孔隙的曲折度也可能越大，導(dǎo)致其內(nèi)部通道越復(fù)雜。所以，聲音進(jìn)入后發(fā)生漫反射和折射的機(jī)會(huì)增多，并且孔隙中的空氣隨之振動(dòng)而引起與孔壁的摩擦加劇，空氣黏滯阻力加大，于是有更多的聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被耗散。
對(duì)于孔隙率相同、孔隙形貌相同、厚度也相同的多孔材料，孔徑越小，高頻吸聲性能越高，低頻吸聲性能則變化不大?？紫遁^大時(shí)聲波進(jìn)入后不易發(fā)生二次或多次反復(fù)碰撞，因而能量損失較少；孔隙減小則聲波發(fā)生多次碰撞的可能性增大，每次反射、折射都要消耗一定能量，如此反復(fù)的結(jié)果可消耗更多的入射聲能。因此，高頻時(shí)的孔徑尺寸對(duì)吸聲性能影響較大。但孔徑太小則聲波不易進(jìn)入，吸聲性能也會(huì)下降。有研究表明，孔徑尺寸在亞毫米量級(jí)最好。
有研究發(fā)現(xiàn)，泡沫鋁的孔隙率可顯著地影響其吸聲性能，而且孔隙率高的吸聲性能明顯好于孔隙率低的泡沫鋁?？讖降拇笮t直接影響泡沫金屬的吸聲系數(shù)，孔徑增大時(shí)空氣流阻變小，黏滯力和摩擦力的效率也相應(yīng)變小，相應(yīng)材料的吸聲系數(shù)降低；孔徑減小時(shí)空氣流阻相應(yīng)增加，所以泡沫金屬的吸聲系數(shù)也相應(yīng)增加，但孔徑過(guò)小則空氣流阻過(guò)大，空氣的流通變小就不利于聲波的傳播，黏滯力和摩擦力也相應(yīng)地變小，最終使得材料的吸聲變得很差?？梢?jiàn)，泡沫金屬存在一個(gè)最佳的孔徑使得吸聲系數(shù)最大。
