Detaljan uvod u materijale za akustičnu obradu

Bilo da se radi o HiFi zvučniku ili kućnom kinu, ili studiju za snimanje ili kinu, sustav zvučnika će komunicirati sa prostorijom. Nacionalni standardi koji se odnose na gradnju obično propisuju pokazatelje zvučne izolacije kuća, ali obično ne uključuju tretman reflektiranog zvuka. Obično ako prostorija nema nikakav akustički tretman, bez obzira na to koliko su zvučnici dobri, naići će na uska grla zbog smetnji u prostoriji. U ovom trenutku se može reći da su materijali za akustičnu obradu neophodni.

 

Materijali za akustičnu obradu mogu se grubo podijeliti na materijale koji apsorbiraju zvuk , difuzijske materijale i materijale za zvučnu izolaciju prema njihovim funkcijama. Među njima, osim konvencionalnih panela koji apsorbiraju zvuk, druga vrsta materijala koji apsorbira zvuk su niskofrekventni zamke koji se obično koriste za ciljanu apsorpciju niskih frekvencija. Međutim, ovdje bih prvo želio govoriti o razlici između materijala koji apsorbiraju zvuk i materijala za zvučnu izolaciju. Ovdje mnogi ljudi krivo shvaćaju. Da biste razumjeli razliku između ta dva, prvo morate razumjeti kako se zvuk nastavlja širiti nakon što dosegne naše zajedničke zidove.

 

Slučajni zvuk – Reflektirani zvuk = Koeficijent apsorpcije zvuka

Incidentni zvuk – preneseni zvuk = gubitak prijenosa

Dio zvuka apsorbira zid i pretvara ga u toplinsku energiju.

 

Iz navedenog odnosa nije teško zaključiti da zvučna izolacija treba samo osigurati što manje propuštenog zvuka, ali ne mora nužno imati i dobru apsorpciju zvuka. Evo ekstremnog primjera. Ako je zid prostorije vrlo gladak dvoslojni zid, učinak zvučne izolacije je vrlo dobar zbog dvoslojnog dizajna. Međutim, budući da je zid vrlo gladak, reflektirani zvuk, posebno visoke frekvencije, vrlo je jak, a učinak apsorpcije zvuka vrlo je slab.

 

Zapravo, postoje vrlo česti slični dizajni, kao što je dvoslojno zvučno izolirano staklo, koje ima dobar učinak zvučne izolacije, ali će glatka priroda staklene površine uzrokovati da reflektirani zvuk bude vrlo jak. Takvo dvoslojno zvučno izolirano staklo nema gotovo nikakav učinak apsorpcije zvuka.

 

U isto vrijeme, uobičajeni materijali za apsorpciju zvuka obično imaju osrednja svojstva zvučne izolacije i obično nisu tako dobri kao zidovi iste debljine.

 

Materijal koji apsorbira zvuk

Tradicionalni materijali za upijanje zvuka su porozni materijali ili znanstveno poznati kao zvučno otporni materijali koji upijaju zvuk. Suština zvučnih valova je vrsta vibracije. Točnije, za sustav zvučnika to su vibracije zraka. Kada se vibracije zraka prenose na ovaj materijal koji apsorbira zvuk, vibracije se postupno ublažavaju pomoću fine porozne strukture i pretvaraju u toplinsku energiju.

 

Što je deblji materijal koji apsorbira zvuk, to je više takvih malih šupljina u smjeru širenja zvuka i bolji je učinak apsorpcije zvuka koji pada nasumično ili pod malim kutovima.

 

S druge strane, akustički otporni materijali koji apsorbiraju zvuk imaju niskofrekventnu graničnu frekvenciju za učinkovitu apsorpciju, koja je obično povezana s debljinom materijala koji apsorbira zvuk, što zahtijeva oko 1/4 valne duljine. Stoga je gotovo nemoguće koristiti akustički otporne materijale za apsorpciju zvuka za apsorpciju niskih frekvencija, a za niske frekvencije potrebne su druge vrste materijala za obradu.

 

Istovremeno, koeficijent apsorpcije zvuka materijala koji apsorbiraju zvuk također je povezan s kutom upada zvuka. Na primjer, vlaknasta ploča visoke gustoće mogla bi reflektirati zvuk pod velikim kutovima.

 

Difuzijski materijal

Prvo, još uvijek moramo razumjeti što je difuzija zvuka ili koja je uloga materijala za difuziju.

 

Kada zvuk upadne na zid, dio zvuka će izaći duž geometrijskog smjera i nastaviti se širiti, ali obično ovaj proces nije apsolutna "refleksija zrcala". Ako se radi o idealnoj apsolutnoj refleksiji, zvuk bi trebao izlaziti točno u geometrijskom smjeru nakon prolaska kroz površinu, a energija u izlaznom smjeru trebala bi biti u skladu s upadnim smjerom. Cijeli proces ne gubi energiju, što se može shvatiti kao da uopće nema difuzije, ili češće kao zrcalna refleksija u optici.

 

U idealnoj difuziji ne postoji glavni smjer emisije. Zvuk se emitira ravnomjerno u svim smjerovima u prostoru nakon pada na površinu. Može se općenito shvatiti kao difuzna refleksija u optici.

 

Naravno, sve je to povezano i s faktorima kao što je valna duljina zvuka. Stvarno okruženje za slušanje ne samo da zahtijeva određenu količinu difuzije, već također treba nastojati izbjeći snažne refleksije kao što je cijelo staklo od poda do stropa. Ali to znači da će reflektirani zvuk biti složeniji i iznos izračuna veći.

 

Ponekad nam je potrebna određena količina reflektiranog zvuka, ali ako ne trebamo posebno jak reflektirani zvuk, možemo postaviti materijale za difuziju na odgovarajuća mjesta. Na primjer, ponekad ako je prostorija ispunjena materijalima koji upijaju zvuk, apsorbirat će previše zvuka. Difuzijski materijali mogu smanjiti ranu refleksiju zvuka dok istovremeno osiguravaju kasnu refleksiju zvuka, tako da male prostorije također mogu imati određeni učinak reverberacije. Za sustave stereo zvučnika preporučuje se imati određenu količinu materijala za difuziju u prostoriji, dok se za sustave kućnog kina materijal za difuziju može odgovarajuće smanjiti ili se ponekad može usvojiti dizajn za potpunu apsorpciju zvuka.

 

Kao što smo upravo spomenuli, najniža efektivna frekvencija difuzijskog materijala ili najniža frekvencija difuzije povezana je s veličinom izbočine difuzora. Što je više izbočina difuzora, niža je frekvencija koja se može učinkovito raspršiti.

 

Postoje i neki slučajevi u kojima se ova vrsta difuzora pretvara u izgled rimskog stupa, a istovremeno ima estetski dojam dizajna. I zapravo, budući da sobe mnogih audiofila trenutno nisu velike, takav difuzor možda neće biti potreban. Efektivna frekvencija opće kvadratne difuzijske ploče ostatka je oko 700~1000Hz. Ponekad se odabir učestalosti također treba napraviti od slučaja do slučaja.

 

U isto vrijeme, naši uobičajeni HiFi sustavi zvučnika i kućna kina i druga mala kućna okruženja za slušanje ne trebaju koristiti difuzore s prevelikim izbočinama. Budući da se difuzija zvuka obično objašnjava u terminima geometrijske akustike, kad je frekvencija niža od prekomjerne frekvencije prostorije, to je kategorija valne akustike. Ili da difuzijski materijali prikladni za male prostorije općenito ne moraju biti tako debeli kao oni za opere i koncertne dvorane.

 

Bas trap

Kao što je gore spomenuto, gotovo je nerealno da akustički otporni materijali koji apsorbiraju zvuk učinkovito apsorbiraju niske frekvencije. Za apsorpciju niskih frekvencija često su potrebni materijali koji se oslanjaju na druge principe.

 

Helmholtzov rezonator je vrlo česta akustična struktura, često se koristi u aplikacijama kao što je smanjenje buke ispušnih cijevi automobila i motocikala. Princip je otvoriti mali otvor u šupljini V i spojiti kratku cijev u najjednostavniji uređaj, Helmholtzov rezonator. Ako se stupac zraka S u kratkoj cijevi poremeti i pomakne u šupljinu, plin u šupljini će se komprimirati i tlak će porasti. Kretanje zračnog stupca S prema unutra je blokirano i umjesto toga se kreće prema van. Nakon što prođe ravnotežni položaj, nastavlja se kretati prema van zbog inercije. Trenutno se tlak u šupljini smanjuje, uzrokujući da se stupac zraka S prestane kretati prema van, a zatim se pomakne prema unutra, ponavljajući ciklus.

 

Membranski mehanički rezonantni apsorberi zvuka su druga vrsta materijala koji apsorbira zvuk za niske frekvencije , obično se primjenjuju u arhitektonskim dizajnima poput višeslojnih zidnih dizajna.

 

Zbog čimbenika kao što su stojni valovi u prostoriji, dodatno pojačanje obično se stvara u određenim frekvencijskim pojasima, što rezultira niskofrekventnom "tutnjavom" rezonancijom. Niskofrekventne zamke mogu u određenoj mjeri eliminirati vršne smetnje uzrokovane ovim sobnim načinima rada. Naravno, mogu se koristiti i metode kao što su više subwoofera ili DSP digitalna obrada signala.

 

Materijali za zvučnu izolaciju

Kao što je prethodno detaljno objašnjeno, performanse zvučne izolacije i performanse apsorpcije zvuka materijala su različite. Materijali koji apsorbiraju zvuk često iskorištavaju strukturu malih pora unutar materijala. Međutim, ova struktura male rupe obično rezultira i prijenosom zvučnih valova. Kako bi se spriječio daljnji prijenos i širenje zvuka iz materijala, potrebno je što je moguće više smanjiti strukturu šupljine i povećati gustoću materijala.

 

Obično je učinak zvučne izolacije materijala za zvučnu izolaciju povezan s gustoćom materijala. Kupnja materijala za zvučnu izolaciju visoke gustoće može dodatno poboljšati svojstva zvučne izolacije prostorije. Međutim, jednoslojni materijali za zvučnu izolaciju ponekad ipak imaju ograničenja. U tom slučaju može se koristiti dvoslojna obrada zvučne izolacije, a dvama slojevima zvučno izolacijskih materijala dodaju se dodatni materijali za prigušivanje. Međutim, treba napomenuti da dva sloja materijala za zvučnu izolaciju treba izbjegavati da budu iste debljine što je više moguće kako bi se izbjeglo ponavljanje iste frekvencije. Ako tijekom stvarne izgradnje i uređenja, cijelu kuću prvo treba zvučno izolirati, a zatim treba provesti tretmane apsorpcije i difuzije zvuka.

 

Akustični tretman je neophodan za sustave zvučnika. Međutim, akustični tretman nije slučajna primjena. Razumijevanje relevantnih temeljnih znanja važan je preduvjet za ispravan akustički tretman. Dizajn akustičkog tretmana također je usko povezan sa prostorijom, sustavom zvučnika, itd. Nema fiksnog rješenja ili odgovora, a stvarna situacija bi na kraju trebala prevladati.

 

Za više informacija o SINOYQX melaminskoj pjeni, kontaktirajte nas na [email protected] ili nam pošaljite poruku na broj +86-28-8411-1861.

Neke slike i tekstovi reproducirani su s interneta, a autorska prava pripadaju izvornom autoru. Ako postoji bilo kakvo kršenje, kontaktirajte nas za brisanje.