5. Звукопоглинальні матеріали і конструкції.
Для створення в приміщенні оптимального часу реверберації часто виникає необхідність вдаватися до додаткового звукопоглинанню. У практиці не існує універсальних звукопоглинальних матеріалів і конструкцій. У кожному випадку матеріали і конструкції підбираються окремо за характеристиками звукопоглинання.
Відповідно фізичному процесу поглинання звуку можна виділити три основні типи звукопоглиначів: пористі матеріали, резонуючі коливальні
панелі, конструкції з перфорованим шаром.
5.1. Пористі матеріали.
До пористих відносять матеріали з відкритою будовою пор. Поглинання звуку відбувається внаслідок перетворення звукових енергій в тепло. При коливанні повітря в порах відбувається нагрівання стінок пір, і тільки частина звукової енергії проходить крізь шар пористого матеріалу. Таким чином можна забезпечити до 95% поглинання звукової енергії. Ці звукопоглиначі ефективні головним чином у відношенні високочастотних, короткохвильових звуків. Якщо їх товщина складає менше чверті довжини хвилі, то їх застосування є малоефективним. Лист пористого матеріалу, розміщений на деякій відстані від поверхні огородження, буде надавати майже таку ж дію, що і більш товстий шар звукопоглинача.
До пористих матеріалів відносяться плити «звуковий», «акмігран», «сілакпор», плити з травертину, піноскла, акустична штукатурка, деревно-волокнисті плити, а також мати з мінерального і скляного волокна, м’які плити з мінерального волокна на синтетичних в’яжучих, синтетичні пористі
плити (поролон, капрон).
5.2. Резонуючі панелі.
Резонуючі панелі, що коливаються, являють собою гнучкі листи, розтягнуті на дерев’яному каркасі, або жорсткі панелі, встановлені на деякій відстані від стіни. Перетворення звукової енергії в теплову відбувається в цьому випадку завдяки опору панелі швидкому вигину і внаслідок опору стисненню повітря, що знаходиться в утвореної при цьому порожнини. Такі поглиначі найбільш ефективні на резонансній частоті.
На практиці їх ефективність залежить також від способу кріплення і від жорсткості панелей. Більшість панелей, що коливаються, ефективна в низькочастотному діапазоні. Для підвищення коефіцієнта звукопоглинання при більш високих частотах повітряний прошарок заповнюють матами з мінерального волокна, обгорненими у ткань. Змінюючи вагу листа і товщину повітряного прошарку, можна варіювати власну частоту резонуючій панелі.
Перевагою даних звукопоглиначів є довговічність, будь-яка бажана фактура лицьової поверхні. Плити з штукатури по сітці «рабиця» також відносяться
до тих, що коливаються.
5.3. Звукопоглинальні конструкції з перфорованим шаром.
Конструкції з перфорованим шаром бувають двох типів:
що складаються з шару пористого матеріалу, покритого лицювальним перфорованого листом (сталевим, алюмінієвим, гіпсовим і т.п.) – у цьому випадку звукопоглинання відбувається за рахунок пористого матеріалу;
складаються з маленьких отворів - резонаторів, розміщених усередині
перфорованого листа, - поглинання відбувається за рахунок резонаторів.
Резонатор Гельмгольца являє собою обмежений жорсткими стінками об’єм, що сполучений з навколишнім простором через горловину (рис. 10).
|
Повітря, що міститься в резонаторі веде себе на частотах, довжина хвилі яких велика в порівнянні з розмірами резонатора, як пружний опір. Створюване резонатором звукове поглинання є виборчим і досягає максимуму при його резонансної частоті. Застосування резонаторів Гельмгольца у вигляді безперервної панелі дозволяє створювати конструкції, які володіють високим поглинанням в широкому діапазоні частот. Для цього необхідно застосовувати панелі з великою глибиною.
|
Рис. 10. Схема резонатора Гельмгольца в перетині.
|
Термінологічний словник розділу
«Акустика інтер’єрів громадських споруд»
Термін |
Позначення |
Значення / одиниці вимірювання |
Акустика |
|
наука про звук |
бел |
|
значення сили звуку більше іншого в 10 разів |
білий шум |
|
звук, що містить всі чутні частоти |
величина критичного інтервалу |
|
|
відстань джерела звуку до увігнутою поверхні |
d |
|
відстань фокусу до увігнутою поверхні |
x |
|
висота приміщення |
H |
|
1 Гц |
|
дорівнює одному коливання в 1 сек |
гучність |
|
суб’єктивна якість відчуття сили звуку |
звук
|
|
|
звуковий тиск |
Р |
|
джерело звуку |
S |
|
децибел |
|
|
довжина хвилі |
λ |
м |
еталонний тон |
|
чистий тон частотою 1000 Гц |
звукове поле |
|
область розповсюдження звукових хвиль |
звукове поглинання в приміщенні |
А |
|
звуковий тиск |
P |
|
ізофони |
|
|
коефіцієнти звукового поглинання |
a |
|
коефіцієнт, який залежить від призначення приміщення |
k |
|
луна |
|
|
місце знаходження фокусу |
|
|
об’єм приміщення |
|
м3 |
октава |
|
|
періодичні звуки |
|
містять лише частоти, кратні основній частоті |
півтон |
|
логарифмічний інтервал |
повне звукове поглинання в приміщенні |
|
|
простий звук або чистий тон |
|
коливання, що відбуваються з рівними періодами і мають одну частоту |
психоакустика |
|
психологічний вплив звукових подразників |
радіус кривизни поверхні |
r |
|
реверберація |
|
|
середньоквадратичний тиск протягом повного циклу |
|
|
сила або інтенсивність звуку |
İ |
|
1 сон |
|
|
фронт рухомої хвилі |
|
безперервна поверхня, всі точки якої в даний момент часу мають однакову фазу коливання |
частота |
ƒ |
Гц |
швидкість розповсюдження |
U |
м/сек |
шлях прямого звуку |
SA |
|
шлях відбитого звуку |
SO + OA |
|
шум |
|
нерегулярні звукові коливання |
щільність середовища |
ρ |
кг/м3 |
1
/ 20 сек
Варіанти можливих задач на іспиті
|
|
|
|
|
|
Навчально-методичне видання