Detaljan uvod u materijale za akustičnu obradu

Bilo da se radi o HiFi zvučniku ili kućnom bioskopu, studiju za snimanje ili bioskopu, sistem zvučnika će komunicirati sa prostorijom. Nacionalni standardi vezani za izgradnju obično propisuju pokazatelje performansi zvučne izolacije kuća, ali obično ne uključuju tretman reflektovanog zvuka. Obično ako prostorija nema nikakav akustički tretman, bez obzira na to koliko su zvučnici dobri, oni će naići na uska grla zbog smetnji u prostoriji. U ovom trenutku može se reći da su materijali za akustičku 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, pored konvencionalnih panela koji apsorbiraju zvuk, druga vrsta materijala koji apsorbira zvuk su niskofrekventni zamke koje 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 pogrešno shvaćaju. Da biste razumjeli razliku između ta dva, prvo morate razumjeti kako se zvuk nastavlja širiti nakon što dođe do naših zajedničkih zidova.

 

Upadni zvuk – reflektirani zvuk = koeficijent apsorpcije zvuka

Zvuk incidenta – Prenošeni zvuk = Gubitak prijenosa

Dio zvuka apsorbira zid i pretvara se u toplinsku energiju.

 

Iz gornjeg odnosa nije teško zaključiti da zvučna izolacija samo treba osigurati što manje prenošenog zvuka, ali ne mora nužno imati i dobru apsorpciju zvuka. Evo jednog ekstremnog primjera. Ako je zid prostorije vrlo glatki dvoslojni zid, performanse zvučne izolacije su vrlo dobre zbog dvoslojnog dizajna. Međutim, pošto je zid veoma gladak, reflektovani zvuk, posebno visoke frekvencije, je veoma jak i efekat apsorpcije zvuka je veoma loš.

 

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

 

U isto vrijeme, uobičajeni materijali koji apsorbiraju zvuk obično imaju osrednje zvučno izolacijske karakteristike i obično nisu tako dobri kao zidovi iste debljine.

 

Materijal koji apsorbira zvuk

Tradicionalni materijali koji upijaju zvuk su porozni materijali, ili naučno poznati kao materijali koji apsorbuju zvuk sa akustičnom otpornošću. Suština zvučnih talasa je vrsta vibracije. Da budemo precizni, za sistem zvučnika, to je vibracija vazduha. Kada se vibracije zraka prenesu na ovaj materijal koji apsorbira zvuk, vibracije se postepeno ublažavaju finom poroznom strukturom i pretvaraju u toplinsku energiju.

 

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

 

S druge strane, akustički otporni materijali koji apsorbiraju zvuk imaju niskofrekventnu graničnu frekvenciju za efikasnu apsorpciju, koja je obično povezana s debljinom materijala koji apsorbira zvuk, za koji je potrebna oko 1/4 valne dužine. Stoga je gotovo nemoguće da se akustički otporni materijali koji apsorbiraju zvuk koriste za apsorpciju niskih frekvencija, a za niske frekvencije su potrebne 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 može reflektirati zvuk pod velikim kutovima.

 

Difuzijski materijal

Prvo, još uvijek moramo razumjeti šta je difuzija zvuka ili koja je uloga difuzijskih materijala.

 

Kada zvuk upadne na zid, dio zvuka će izaći duž geometrijskog smjera i nastaviti se širiti, ali obično ovaj proces nije apsolutna „zrcalna refleksija“. Ako je to idealna apsolutna refleksija, zvuk bi trebao izaći tačno u geometrijskom smjeru nakon prolaska kroz površinu, a energija u izlaznom smjeru bi trebala biti u skladu sa smjerom upada. Cijeli proces ne gubi energiju, što se može shvatiti kao nikakva difuzija, ili češće shvaćeno kao zrcalna refleksija u optici.

 

U idealnoj difuziji ne postoji glavni smjer emisije. Zvuk se ravnomjerno emituje u svim smjerovima u prostoru nakon upada na površinu. Obično se može shvatiti kao difuzna refleksija u optici.

 

Naravno, sve ovo je povezano i sa faktorima kao što je talasna dužina zvuka. Stvarno okruženje za slušanje ne samo da zahtijeva određenu količinu difuzije, već treba pokušati izbjeći jake refleksije kao što je cijelo staklo od poda do stropa. Ali to znači da će reflektirani zvuk biti složeniji i da će iznos izračuna biti veći.

 

Ponekad nam je potrebna određena količina reflektiranog zvuka, ali ako nam nije potreban posebno jak reflektirani zvuk, možemo postaviti difuzijske materijale na odgovarajuća mjesta. Na primjer, ponekad ako je prostorija ispunjena materijalima koji upijaju zvuk, ona će apsorbirati previše zvuka. Difuzijski materijali mogu smanjiti ranu refleksiju zvuka dok osiguravaju kasnu refleksiju, tako da male prostorije također mogu imati određeni efekat odjeka. Za sisteme stereo zvučnika, preporučuje se da u prostoriji bude određena količina difuznog materijala, dok se za sisteme kućnog bioskopa difuzioni materijal može na odgovarajući način smanjiti ili se ponekad može usvojiti dizajn koji potpuno apsorbuje zvuk.

 

Kao što smo upravo spomenuli, najniža efektivna frekvencija difuzijskog materijala ili najniža frekvencija difuzije povezana je s veličinom izbočenja difuzora. Što je više izbočina difuzora, to je niža frekvencija koja se može efikasno difuzirati.

 

Postoje i neki slučajevi u kojima je ovaj tip difuzora napravljen u izgledu rimskog stupa, a istovremeno ima estetski dizajn. 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 izbor frekvencije također treba napraviti od slučaja do slučaja.

 

Istovremeno, naši uobičajeni HiFi sistemi zvučnika i kućni bioskopi i druga mala kućna okruženja za slušanje ne moraju da koriste difuzore sa prevelikim izbočinama. Budući da se difuzija zvuka obično objašnjava u terminima geometrijske akustike, kada je frekvencija niža od prekomjerne frekvencije prostorije, to je kategorija valne akustike. Ili da difuzioni materijali pogodni za male prostorije uglavnom ne moraju biti tako debeli kao oni za operne kuće i koncertne dvorane.

 

Zamka za bas

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

 

Helmholtz rezonator je vrlo uobičajena akustična struktura, koja se često koristi u aplikacijama kao što je smanjenje buke izduvnih cijevi automobila i motocikala. Princip je da se otvori mali otvor u šupljini V i spoji kratka cijev da se formira najjednostavniji uređaj, Helmholtz rezonator. Ako se zračni stupac S u kratkoj cijevi poremeti i krene u šupljinu, plin u šupljini će se komprimirati i tlak će se povećati. Unutrašnje kretanje zračnog stupa S je blokirano i umjesto toga se kreće prema van. Nakon što prođe ravnotežni položaj, nastavlja se kretati prema van zbog inercije. Trenutno, pritisak u šupljini opada, uzrokujući da vazdušni stub S prestane da se kreće prema van, a zatim da se kreće 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 kao što su višeslojni zidovi.

 

Zbog faktora kao što su stojeći talasi u prostoriji, dodatno pojačanje se obično generiše u određenim frekventnim opsezima, što dovodi do niskofrekventne „šumljajuće“ rezonancije. Niskofrekventne zamke mogu do određene mjere eliminirati vršne smetnje uzrokovane ovim režimima prostorije. Naravno, mogu se koristiti i metode kao što su višestruki subwooferi ili DSP digitalna obrada signala.

 

Materijali za zvučnu izolaciju

Kao što je ranije detaljno objašnjeno, performanse zvučne izolacije i performanse apsorpcije zvuka materijala su različite. Materijali koji upijaju zvuk često koriste prednost male strukture pora unutar materijala. Međutim, ova struktura malih rupa obično također rezultira 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 gustinom materijala. Kupovina materijala za zvučnu izolaciju visoke gustine može dodatno poboljšati svojstva zvučne izolacije prostorije. Međutim, jednoslojni materijali za zvučnu izolaciju ponekad i dalje imaju ograničenja. U ovom slučaju može se koristiti dvoslojna zvučna izolacija, a u dva sloja materijala za zvučnu izolaciju se dodaju dodatni prigušni materijali. Međutim, treba napomenuti da dva sloja materijala za zvučnu izolaciju treba izbjegavati da imaju istu debljinu što je više moguće kako bi se izbjeglo ponavljanje iste frekvencije. Ako je prilikom same izgradnje i uređenja, prvo treba zvučno izolirati cijelu kuću, a zatim izvršiti tretmane za apsorpciju i difuziju zvuka.

 

Akustični tretman je obavezan za sisteme zvučnika. Međutim, akustički tretman nije slučajna primjena. Razumijevanje relevantnog osnovnog znanja važan je preduvjet za ispravan akustički tretman. Dizajn akustičkog tretmana je također usko povezan sa prostorijom, zvučničkim sistemom itd. Ne postoji fiksno rješenje ili odgovor, 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 su reprodukovani sa interneta, a autorska prava pripadaju originalnom autoru. Ako postoji bilo kakvo kršenje, molimo kontaktirajte nas da ga izbrišemo.