|
| |
  |
Перейти на главную Журналы 
Рис. 102. Эллипс отражения Основными геометрическими параметрами эллипса явлу»ются а, b и е (о-ьн). Если источник звука И и приемник П рас* положены в фокусах эллипса, все звуковые лучи имеют длину I, равную 2а, Разность длин путей звука во всех случаях составляет Д/-2 а~2 в   WOO то f/ц Рис. 103. Эффективная толщина пористых поглотителей а - воздействующий на ограждение звук; гх - отраженный абсорбирующей поверхностью звуковой луч; ~ отраженный от задней стены ограждения звуковой луч; / - из-за малой толщины слоя звук отражается задней стеной; 2 - из-за большой толщины часть слоя не работает; 3 -• эффективная толщина слоя 1ис. 104. Влияние толщины слоя пористого поглотителя [10] / - толщина слоя d=»Xi/4 : максимум скорости звуковых волн длиной А,1 расположен в слое пористого материала; 2 - толщина слоя d-A.i/4: максимум скорости звуковых волн длиной Ла расположен вне слоя пористого материала, эффективность слоя уменьшается; 3 - требуемая толщина слоя изоляции d для а=0,8 в зависимости от частоты f В больших помещениях, создавая хорошую слышимость, в качестве отражателей могут быть использованы поверхности, обладающие высоким коэффициентом отражения р и имеющие достаточную величину по отношению к длине волны отражаемого звука. Для геометрического определения мест расположения отражателей в помещении используется показанный на рис. 102 способ контроля длины путей. 2.2. Диффузоры. Отражателями особого вида являются диффузоры. Они предназначены для создания равномерного, диффузного звукового поля путем ненаправленного, рассеянного отражения и эффективны лишь в зонах частот, длины волн которых меньше, чем размеры диффузоров. 2.3, Поглотители. Звук поглощается, когда часть падающей на nojiepxHOCTb звуковой энергии не отражается, а проникает в конструкцию и переходит в тепловую энергию. При этом различают два вида поглотителей - пористые и механические, называемые также резонаторами. При использовании пористых поглотителей коэффициент поглощения а зависит от аэродинамического сопротивления материала. Наличие большого числа мелких пор создает высокое аэродинамическое сопротивление» но лишь в определенном интервале размера пор. Аэродинамическое сопротивление материала наряду с видом и расположением пор зависит также от его толщины. С повышением толщины слоя увеличивается поверхность трения и тем самым аэродинамическое сопротивление. При этом коэффициент поглощения имеет предельные значения, которые достигаются, когда по мере увеличения толщины слоя аэродинамическое сопротивление становится таким большим, что звуковые волны не могут проникнуть в глубину материала. Зоны слоя, расположенные глубже, становятся, таким образом, неэффективными для звукопоглощения. Поэтому в зависимости от специфического аэродинамического сопротивления и фактического уровня шума может быть определена максимальная эффективная толщина поглощающего материала (рис. 103). До настоящего времени различие в длинах волн не учитывалось, хотя оно играет существенную роль. Пористые поглотители эффективны тогда, когда колебательное движение молекул воздуха становится наиболее интенсивным или, иными словами, скорость звука достигает максимума. Таким образом, пористый поглотитель обеспечивает оптимальную эффективность в том случае, когда волна со своим максимумом скорости находится в слое. Поэтому толщина материала должна быть равна не менее четверти длины волны. Это обстоятельство - причина плохого поглощающего действия пористых материалов в зоне низких частот. В основе приведенных рассуждений лежат следующие соображения. При падении звуковой волны на звуконепроницаемую, отражающую стену ее скорость v становится равной 0. Вследствие этого на расстоянии от стены, равном ?i/4, скорость звука максимальна. Если звукопоглощающий материал установлен на расстоянии, соответствующем одной четверти длины волны, то в этом случае им охватывается зона максимальной скорости, что увеличивает эффективность пористого поглотителя для соответствующей зоны (рис. 104, 105). При определении времени реверберации отмечалось, что вследствие дифракции может произойти повышение коэффициента звукопоглощения. Явление огибания возникает тогда, когда поглощающие поверхности покрываются отражающими. В этом случае звуковые волны, огибая края поверхности и проникая в звукопоглощающий материал, вносят в него дополнительную энергию. Это явление также зависит от частоты. Чтобы повысить поглощающее действие материала в определенной полосе частот, края поглощающей поверхности должны быть расположены от ближайшего края отражающей не меньше, чем на расстоянии 0,75 К: В строительной акустике часто встречается способная к колебаниям резонансная система. Последняя образуется при-сочетании компонентов масса-пружина-масса, комбинация которых в зависимости от величины массы и жесткости пружины вызывает явления резонанса. Резонансная или собственная частоты /о снижаются при увеличении массы поверхности и снижении жесткости пружины, причем «масса» и «пружина» интерпретируются произвольно. В состоянии резонанса необходим лишь незначительный импульс  о.г о
100 т 1600 3200 f, Гц Рис. 105. Влияние расстояния мем{ду пористым поглотителем и стеной / - звукопоглощающий слой пасположен на расстоянии or стены, равном V4, максимум скорости звуковых волн находится в толще слоя; 2 - звукопоглощающий слой нанесен непосредственно на стену, максимум скорости находится вне слоя, его эффективность уменьшается; 5 - коэффициент звукопоглощения а плиты из минерального волокна толщиной 40 мм; а - расстояние между звукопоглощающим слоем и стеной 27 см; Ь - слой прикреплен непосредственно к стене  Рис. 106. Типы резонансных звукопоглоти-телей / - плитный резонансный звукопоглоти-тель: масса М (например, стена или плита перекрытия), пружина s (например, воздушный промежуток); масса Ма (например, плита из гипсокартона); 2 -система масса - пружина - масса; S - резонатор Гельмгольца: масса Mi (ящик из ДСП и т. п.), пружина S (объем воздуха), масса М (объем горловины резонатора /я/-2) = 9600/ 1 /((1-{-1.б+Л V]  Рис. 107. Индивидуальная капсула энергии, чтобы сохранить коле- Sa- закрывающая поверхность; f - как iL" можно более тяжелый несущий материал; баНИе системы. С другой СТОрО- а - абсорбирующая облицовка (с зашит НЫ, перенос звука ЧеоеЗ такую " пленкой); So-открытая поверхность; noi, nYnvjy. z>Dyt\a v,po - эффективная высота стенки капсулы систему при резонансе значительно усиливается, и потери звуковой энергии, т. е. поглощение ее из помещения, становятся высокими. Это поглощение характеризуется частотной зависимостью. Различают два типа резонаторов (или резонансных поглотителей) - плитный и Гельмгольца. Плитный резонатор представляет собой систему, масса которой образуется относительно тонкими, но плотными плитами (например, из фанеры, гипсокартона) и пружиной, в качестве которой выступает воздушный зазор между массивной конструкцией и установление й перед ней на расстоянии d« (см) плитой. Плитные резонаторы используются при звуковых колебаниях в полосе частот от низких до средних, при этом по сравнению с пористыми поглотителями они перекрывают лишь узкую полосу частот. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
