Absorbție acustică: coeficienți de absorbție acustică. Absorbția fonică a materialelor: masă

În camere în care o proporție mare de suprafețecărămidă deschisă, tencuială, țiglă, beton, sticlă sau metal, se aude întotdeauna un ecou lung. Dacă există mai multe surse de semnal într-o astfel de cameră: acompaniament muzical, zgomot industrial, conversații ale oamenilor - sunetul direct se suprapune peste reflectarea sa de pe pereți.

Acest lucru are ca rezultat o vorbire neinteligibilă șio creștere a nivelului de zgomot din cameră. În majoritatea situațiilor, acest efect este nedorit. De exemplu, sălile gărilor și aeroporturilor, precum și marile supermarketuri și holurile de metrou sunt proiectate în așa fel încât să minimizeze timpul de decădere (altfel se numește timpul de reverberație), deoarece altfel este pur și simplu imposibil de înțeles conținutul a anunțurilor. De asemenea, reverberarea în teatru, concerte și săli de curs ar trebui să fie în limitele specificate. Timpii de reverberație mai lungi denaturează percepția muzicii și a vorbirii. Dimpotrivă, un timp scurt implică o „uscăciune” a sălii și o lipsă de adâncime a sunetului. Pentru a reduce sau modifica timpul de reverberație în decorul interior, sunt utilizate materiale și structuri fonoabsorbante.

Pentru a proteja camera de zgomot, utilizațio varietate de materiale care pot crea un obstacol în calea sa. Alegerea lor este determinată de sarcina la îndemână. Sarcina poate include atât izolare fonică, cât și absorbție fonică. Să vorbim despre ele.

Izolare fonică

Scopul izolării fonice estereflectarea undelor de zgomot pentru a le împiedica să pătrundă în peretele camerei. Structura specială a materialelor izolante fonic ridică o barieră în calea propagării undelor, care le reflectă. Capacitatea unei structuri de izolare fonică depinde în primul rând de masă. Cu cât peretele este mai masiv și mai gros, cu atât este mai dificil ca sunetele să pătrundă în cameră. Pentru a evalua capacitatea construirii anvelopelor pentru izolare fonică, se utilizează o valoare precum indicele de izolare fonică. Acest parametru este măsurat în dB și trebuie să fie cuprins între 52-60 dB. Materialele dense sunt considerate izolante fonice. Printre acestea se numără gips-carton, cărămidă, beton.

Absorbție fonică

Scopul absorbției sonore este de a absorbi zgomotul fără a-l dasări de pe suprafață înapoi în cameră. Se măsoară printr-un astfel de parametru, cum ar fi coeficientul de absorbție a sunetului materialelor, variind în intervalul de la 0 la 1. Dacă valoarea acestui coeficient este zero, semnalul este reflectat din pereți în întregime. Când tot zgomotul este complet absorbit, raportul este egal cu unul. Materialele cu proprietățile luate în considerare includ cele care au un anumit nivel de absorbție acustică. Coeficienții lor de absorbție acustică trebuie să fie mai mari de 0,4.

Amortizoarele sunt din următoarele grupuri:

• structuri stratificate;
• voluminos;
• poros (inclusiv fibros);
• poros cu ecrane perforate;
• rezonant.

Cu cât este mai mare valoarea coeficientului, cu atât este mai mare clasa de absorbție a sunetului.

Absorbanți poroși

Amortizoarele de tip poros sunt produse înforma unor plăci din materiale ușoare poroase, fixate direct pe suprafețele de închidere sau la distanță de acestea. Aceste materiale sunt produse pe bază de caolin, piatră ponce, zgură, vermiculită, folosind ciment, var sau gips ca liant. Aceste materiale sunt suficient de durabile pentru a putea fi utilizate pentru a reduce nivelul de zgomot din foaie, holuri, coridoare și scări din clădirile publice și industriale.

Fibre absorbante de sunet

În acele camere în care aspectulAmortizoarele ar trebui să fie mai plăcute din punct de vedere estetic; se utilizează materiale realizate din fibre, prelucrate într-un mod special. Vata minerală, vata de sticlă, precum și lemnul și fibrele sintetice sunt utilizate ca materii prime pentru fabricarea lor. Astfel de amortizoare acustice sunt sub formă de panouri de tavan și de perete sau elemente de formă curbiliniară și volumetrică. Vopsele poroase speciale se aplică pe suprafața absorbantelor sonore, care pot permite trecerea aerului sau sunt acoperite cu materiale speciale sau țesături care au, de asemenea, proprietatea permeabilității la aer.

În construcția modernă, fibroasăpanourile fonoabsorbante sunt cele mai solicitate. Ei și-au dovedit performanța eficientă din punct de vedere acustic și îndeplinesc cerințele crescute ale mobilierului interior.

Natura absorbției sonore

Disiparea energiei vibrațiilor acustice înAmortizoarele de tip fibră care generează căldură (absorbția fonică a materialelor) au mai multe motive. În primul rând, datorită vâscozității aerului, care este conținută într-o cantitate mare în golurile interfiberului, oscilația particulelor de aer din volumul intern al absorbantului este însoțită de frecare. În al doilea rând, există frecare de aer împotriva fibrelor, care au, de asemenea, o suprafață totală semnificativă. Mai mult, fibrele se fricționează una împotriva celeilalte și energia este disipată datorită frecării cristalelor de fibre între ele. Din acest motiv, o absorbție acustică deosebit de eficientă are loc la frecvențe medii și înalte. Coeficienții de absorbție a sunetului materialelor sunt în intervalul 0,4 ... 1,0. Este mai dificil de realizat la frecvențe joase.

Rețineți că coeficientul de absorbție a sunetuluise calculează ca raportul dintre energia semnalului care nu este absorbită de suprafață și energia semnalului transmis prin aceasta la energia totală care acționează la suprafață. Pentru a obține date de referință privind absorbția fonică a principalelor materiale de construcție, se utilizează un tabel cu coeficienți de absorbție fonică. Este prezentat mai jos.

Masa. Absorbție acustică, coeficienți de absorbție acustică

material	Coeficient de absorbție acustică la 1000 Hz
Placă de fibră de lemn	0,40-0,80
Tabla acustica perforata	0,4-0,9
Fibrolit	0,45-0,50
Spumă de sticlă	0,3-0,5
Perete de beton	0,015
Fibra de sticla	0,76-0,81
Perete de lemn	0,06-0,1
Zid de cărămidă	0,032
Fibra de bazalt	0,94-0,95

Structuri absorbante fonice

Materiale fonoabsorbante din fibroase șitipul poros este cel mai des folosit pentru a îmbunătăți proprietățile acustice ale teatrelor, cinematografelor, sălilor de concert și studiourilor de înregistrare. Ele sunt, de asemenea, utilizate pentru a reduce zgomotul din grădinițe, spitale și școli.

Pentru a crește absorbția zgomotului în gama de frecvențe joase, grosimea materialelor trebuie mărită sau trebuie planificat un spațiu de aer între absorbant și structura care reflectă sunetul.

Dacă absorbantele de sunet fibroase nu sunt vopsite și nu au strat exterior de țesătură, acestea pot fi utilizate cu o protecție a materialului perforat împotriva deteriorării.

Între ecran și materialul realizat dinfibrele sunt plasate într-o pânză respirabilă pentru a evita eliberarea particulelor fibroase în aer. Structurile fonoabsorbante echipate cu un strat perforat fac posibilă obținerea unei absorbții acustice de bună calitate la toate frecvențele. Răspunsul în frecvență al absorbției sonore este ajustat prin selectarea materialelor. Și, de asemenea, variind grosimea, dimensiunea și forma acestora, distanța dintre găuri. Structurile de absorbție a sunetului echipate cu un ecran metalic perforat sunt utilizate pe scară largă ca acoperiri antivandale. Unul dintre aceste materiale moderne este „Shumanet Eco”.

Cele mai bune materiale fonoabsorbante. Lână de sticlă

Material pe bază de fibră de sticlăcu rezistență și elasticitate ridicate. Vata de sticlă se distinge și prin rezistența ridicată la vibrații. Absorbția sunetului de vată de sticlă are loc datorită prezenței în golurile dintre fibrele unui număr mare de goluri umplute cu aer. Avantajele vasei de sticlă sunt siguranța la foc, greutatea redusă, elasticitatea ridicată, lipsa higroscopicității, permeabilitatea la vapori, pasivitatea chimică. Vata de sticlă servește ca element al pereților despărțitori acustici din role sau plăci, ca unul dintre straturile structurilor multistrat de absorbție a sunetului.

Vată minerală

Vata minerală este un material fibros, materii prime pentru care sunt topiturile de silicat, zgurile metalurgice și amestecurile acestora.

Avantajele materiale:incombustibilitate, pasivitate chimică și, ca urmare, absența coroziunii metalelor în contact cu vata minerală. Calitatea absorbției sonore se realizează datorită dispunerii haotice a fibrelor.

Pentru a obține un raport ridicatabsorbția sunetului (de la 0,7 la 0,9) în întreaga bandă de frecvență, se utilizează structuri multistrat de tip rezonant, care constau din mai multe ecrane paralele cu perforații diferite cu goluri de aer de diferite grosimi.

Materiale "Shumanet Eco"

Sunt un strat de izolare fonică,destinate utilizării în pereți despărțitori încadrați, învelitori din gips-carton sau structuri de tavan suspendat. Acestea sunt realizate sub formă de plăci din fibră de sticlă hidrofobizate, care sunt laminate cu fibră de sticlă. Un material inert pe bază de acril este utilizat în material, ceea ce face ca panourile fonoabsorbante să fie incombustibile.

Caracteristicile camerelor mari

Trebuie remarcat faptul că în camerele care auvolum mare, efectul reducerii timpului de reverberare datorat structurilor de absorbție a sunetului suplimentar nu este atât de mare. Aceste camere controlează timpul de reverberație prin forma tavanelor și a pereților. De exemplu, utilizarea tavanelor nu plane, ci rotunjite și a pilaștrilor de diferite forme sau balcoane de pe pereți face absorbția sonoră mai mare. Această formă de detalii arhitecturale face posibilă obținerea unui câmp acustic cu difuzitate mai mare, care are un efect pozitiv asupra climatului acustic din cameră.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că absorbția generală a sunetuluiholul este mărit în prezența decorațiunilor, fotolii moi, perdele. Acest lucru trebuie luat în considerare la alegerea materialelor de finisare pentru a selecta absorbția fonică. În acest caz, coeficienții de absorbție a sunetului vor crește.