Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Специальные звукопоглощающие материалы и конструкции 1 страница






 

Наиболее трудной задачей, является подбор специальных звукопоглощающих мате­риалов для акустической обработки стен и потолка студий.

Для дополнительной акустической обработки радиовещательных, телевизионных студий и других помещений, перечисленных в табл. 1, применяются специальные материалы, к числу которых относятся пористые, а также плоские или выпуклые резонансные поглотители.

Поглощение звуковой энергии пористыми материалами обусловлено трением колеблющихся частиц воздуха падающей звуковой волны о стенки пор и переходом звуковой энергии в тепловую.

Пористые поглотители имеют вид жестких и мягких плит.

Жесткие древесноволокнистые плиты, фибролит, плиты акустические декоративные ПАД, плиты акустические с отверстиями ПАО (отверстия в виде круглых перфораций), плиты акустические стандартные ПАС, плиты «Акмигран», плиты «Брекчия» и т.п. окрашиваются анилиновыми красителями в любой цвет, имеют достаточно ровную поверхность и не требуют дополнительного декоративного оформления.

Плиты (1) из более мягкого материала (рис. 3, а) крепятся в каркасе из деревянных реек (2); сверху покрываются акустически прозрачной материей (3) и декоративной решеткой из тонких реек (4). К числу таких поглотителей относятся плиты из минеральной ваты и плиты «Стилит».

Резонансные поглотители имеют упругий лист из фанеры или дюралюминия. Падающая звуковая волна вызывает колебания листа, а возникающее при этом внутреннее трение – переход звуковой энергии в тепловую. Между листом и неподвижной стеной может быть воздушный промежуток или слой пористого вещества, демпфирующего резонансные колебания листа и, как правило, обеспечивающего звукопоглощение в достаточно широком спектре частот.

 

а б

Рис. 3. Панельные звукопоглощающие конструкции:

а – конструкция акустической плиты с мягким звукопоглотителем;

б – конструкция плоского резонансного абсорбента.

 

Лист (1) крепится на каркасе из реек (2) (рис. 3, б). В качестве пористого заполнителя (3) обычно используется материал типа «Стилит». Наибольшее применение получили панели из фанеры, древесно-стружечных плит, которые оклеиваются пластиком, панели из декоративного пластика, дюралюминиевые тонкие плиты «Ацеид», гипсовые панели, иногда обтягиваемые тканью.

Особой разновидностью являются панели (рис. 4, a), имеющие различную длину (l), ширину (b) и высоту (h), открытый или закрытый торец (С) и применяемые с пористым заполнителем или без него.

Выпуклые резонансные поглотители, называемые полицилиндрическими, (рис. 4, б), рассеивают часть звуковой энергии.

Внешняя поверхность конструкции сделана из фанеры (1), которая крепится к кружалам (2) с прокладками (3) из войлока или резины. Основой конструкции является рама (4). Различные расстояния между кружалами позволяют создавать резонаторы разных объемов, которые настроены на ряд частот звукового спектра.

 

а б

Рис.4. Резонансные поглотители:

а – разновидность панели; б – полицилиндрическая конструкция.

 

Применяются также полицилиндры с пористым поглотителем – демпфером (2) (рис. 5, а). Покровный лист (3) крепится на каркасе (1) с воздушным промежутком.

Резонансные поглотители (рис. 5, б) могут иметь покровный лист (1) с перфорационными отверстиями (2). С внутренней стороны перфорированный лист оклеивается материей (3) Воздушный промежуток (4) между листом и стеной иногда заполняется пористым звукопоглотителем.

 

а б

Рис. 5. Резонансные поглотители:

а – полицилиндрическая конструкция с пористым поглотителем;

б – перфорированный лист с подклеенной тканью.

 

Величины диаметров отверстий (d), шага перфораций (D) и отношения площади перфораций к площади всего листа (K) обеспечивают различную частотную зависимость коэффициентов звукопоглощения при прочих равных условиях.

Применяются частично перфорированные конструкции с асбоцементным покровным листом. В зависимости от того, какая часть листа перфорирована, от шага и диаметра перфо­раций, различают десять типов конструкций. Примеры конструкций III-го и VIII-го типов даны на рис. 6, а.

Поверхность резонансных поглотителей окрашивается, в любой цвет.

При подборе звукопоглощающих материалов следует применять поглотители разных частот, чередуя их при креплении на стенах и потолке акустически обрабатываемого помещения. На противоположных стенах рекомендуется применять различную последовательность расположения поглотителей, чтобы избежать встречного отражения волн с одинаковыми частотами и возможности образования стоячих звуковых волн.

Сведения о специальных звукопоглощающих материалах и конструкциях приводятся в табл. 4, 5 и 6, при составлении которых каждый отдельный вид абсорбента снабжен порядко­вым номером.

Перечислим порядковые номера видов поглотителей. Длина, ширина и толщина плоских плит обозначены соответственно: l (м), b (м) и h (мм). Плоские плиты могут крепиться на некотором расстоянии от неподвижной стены. Воздушный зазор между плитой и стеной a 1 (мм), толщина зазора, заполненного пористым поглотителем – а 2 (мм). В ряде случаев имеется как воздушный, так и заполненный пористым поглотителем промежуток.

Сведения о толщине этих слоев даны в табл. 6. Выпуклые полицилиндрические конструкции характеризуются величинами хорды х, стрелы вылета h и толщиной слоя а пористого поглотителя, если таковой имеется (рис. 6, б).

 

а б

Рис. 6. Примеры перфорированных конструкций звукопоглотителей:

а – частично перфорированные поглотители;

б – основные размеры полицилиндра.

 

Перфорированные плиты характеризуются шагом перфораций D и диаметром d перфорационных отверстий (рис. 5, б).

Ряд поглотителей имеет щелевые перфорации. В данном случае указываются размеры р, q и площадь Q отверстий (рис. 7). Для перфорированных листов указан коэффициент перфораций К, т.е. отношение площади отверстий к площади всего перфорированного листа.

В рамках курсового проекта для выполнения расчета звукопоглощения используются материалы, имеющиеся в базе данных программной среды Ulysses. Это обеспечивает возможность последующего создания и анализа трехмерной модели акустически обработанного помещения. С целью упрощения подбора звукопоглощающих материалов и конструкций, для выполнения курсового проекта используется около 200 наименований поглотителей, однако, при необходимости можно дополнительно использовать

Рис. 7. Щелевая перфорация.

 

любой материал, имеющийся в полной базе данных программы Ulysses. Подробная информация о работе с программой и базой данных звукопоглощающих материалов изложена в Приложении 2.

Информация об используемых для выполнения расчета поглотителях представлена в таблицах 4–9.

В табл. 4 приведен перечень абсорбентов, данные о составе, размерах и специальных характеристиках.

В табл. 5 приводятся данные воздушных зазоров (а 1, мм) и слоев пористого заполнителя (а 2, мм). Знак «0» означает, что плита крепится вплотную к стене.

В табл. 6 приведены данные коэффициентов звукопоглощения специальных акустических материалов, приведенных в перечне абсорбентов в табл. 4. в указанной последовательности, т.е. по типу конструкции и материалу панелей.

В табл. 7 представлены данные α max для подбора специальных абсорбентов. Материалы перечислены по особенностям частотных зависимостей коэффициентов звукопоглощения. Здесь указаны коэффициенты звукопоглощения α max, частоты, которым соответствуют эти величины и номера поглотителей (в соответствии с табл. 6). Как видно из табл. 7, большинство специальных абсорбентов относятся к числу низкочастотных поглотителей, а количество высокочастотных поглотителей значительно меньше. Табл. 7 помогает выбрать требуемый поглотитель при выполнении расчета.

В табл. 7 приведены также систематизированные по частотным свойствам коэффициенты звукопоглощения α специальных акустических материалов, приведенные к максимальному значению α max для отдельного материала. Очевидно, что α /α max = (α × S)/(α max × S) = A / Amax ., т.е. данные табл. 8 позволяют легко подобрать требуемую частотную зависимость единиц звукопоглощения. Необходимая площадь подобранного по табл. 8 поглотителя находится с помощью табл. 7, где указана величина α max данного поглотителя. Следовательно, S = Amax. Величина Аmax известна из расчета.

Заметим, что в табл. 8 относительные значения коэффициентов звукопоглощения перечислены в следующей последовательности для каждого акустического материала.

Вначале даны отношения α /α max абсорбентов, имеющих α max на частоте 125 Гц, затем – на частоте 250 Гц и т.д. Материалы, имеющие α max на частоте 125 Гц, расположены в после­довательности, определяемой их поглощательной способностью на частоте 4000 Гц (от максимума к минимуму). По тому же признаку расположены материалы, имеющие α max на частотах 250 и 500 Гц. Материалы, которые имеют α max на частотах 1000, 2000 или 4000 Гц, расположены в последовательности, определяемой величинами α на частоте 125 Гц (от максимума к минимуму). Таким образом, преимущественно низкочастотные поглотители в табл. 8 расположены в последовательности, определяемой их поглощательной способнос­тью на верхней расчетной частоте, высокочастотные – в последовательности, определяемой их поглощательной способностью на нижней расчетной частоте.

В ряде особых случаев необходимо применение специальных материалов, которые следует учитывать в основном фонде. Так, например, поверхности эхо-комнат обраба­тываются материалами, имеющими наименьшие коэффициенты звукопоглощения (бетон, штукатурка). Для отделки нижней части стен студий и студийных аппаратных применяются панели высотой порядка 0, 7...1, 0 м. В телевизионных студиях применяются декоративные занавеси в качестве фона позади лектора, диктора или небольшого инструментального ансамбля. Такие обязательно необходимые абсорбенты называются дополнительными. Коэффициенты звукопоглощения этих абсорбентов даны в табл. 9.

Метод подбора специальных и дополнительных звукопоглощающих материалов для обработки поверхностей помещения будет подробно изложен в разделе 4 «Пример выполнения акустического расчета помещения». Поглотители с разными акустическими характеристиками размещают на поверхностях студии по возможности равномерно, тем самым способствуя повышению диффузности звукового поля.

В качестве примеров размещения звукопоглощающих материалов и конструкций, на рис. 8–10 представлены несколько европейский студий звукозаписи, акустическое оформление которых было выполнено английской фирмой Munro Acoustics.


Таблица 4

Специальные звукопоглощающие материалы и конструкции

Описание
500–505 Фанерные листы с герметичным воздушным зазором и поглотителем из стекловаты. h = 1, 6 мм.
506–511 Фанерные листы с герметичным воздушным зазором и поглотителем из стекловаты. h = 3, 2 мм.
512–517 Фанерные листы с герметичным воздушным зазором и поглотителем из стекловаты. h = 4, 7 мм.
518–522 Фанерные листы с герметичным воздушным зазором и поглотителем из стекловаты. h = 6, 3 мм.
523–526 Фанерные листы с герметичным воздушным зазором и поглотителем из стекловаты. h = 7, 9 мм.
700–704 Плиты «Ацеид» (ГОСТ 4248–52), h = 8 мм.
705–707 Акустический фибролит, неокрашенный, плотность 300 кг/м3. h = 35 мм.
  Акустический пенобетон, плотность 940 кг/м3. h = 30 мм.
  Арболит перфорированный, плотность 150 кг/м3. h = 25 мм.
  Асбестит, плотность 570 кг/м3. h = 35 мм.
  Асбосиликат, плотность 250 кг/м3. h = 35 мм.
713–714 Гофрированная конструкция.
  Гофрированная конструкция, закрепленная на листах ДСП толщиной 20 мм.
  Вспененный пластик с открытым воздушным зазором.
  Вспененный пластик с поглотителем из минеральной ваты.
  Вспененный пластик с закрытым воздушным зазором.
  Синтактическая пена из стекла c открытыми порами.
  Стекловата. h = 30 мм.
  Стекловата, h = 50мм, с перфорированным экраном из ДВП №1 (h = 4 мм; d = 3, 5 мм; D = 15 мм).
  Стекловата, h = 50мм, с перфорированным экраном из ДВП №2 (h = 4 мм; d = 3, 5 мм; D = 15 мм).
  Стекловата. h = 90 мм.
  Минеральная вата. h = 150 мм.
  Минеральная вата, в х/б ткани. h = 40 мм.
  Минеральная вата, h = 40 мм, с экраном из перфорированной древесноволокнистой плиты (h = 4 мм; d = 3, 5 мм; D = 15 мм).
  Минеральная вата, h = 60 мм, с экраном из перфорированной древесноволокнистой плиты (D = 25 мм).
730–731 Плиты из минеральной ваты. h = 100 мм.
  Плиты из минеральной ваты, два слоя. h = 25–30 мм.
733–734 Плиты из минеральной ваты. h = 25–30 мм.
735–737 Плиты из минеральной ваты. h = 55 мм.
  Минеральная вата с тонким древесным волокном, плотность 6, 5 кг/м3. h = 25 мм.
  Минеральная вата с тонким древесным волокном, плотность 6, 5 кг/м3, h = 25 мм, с перфорированным металлическим экраном (d = 1, 5 мм; K = 10 отв/см2).
  Минеральная вата, покрытая перфорированной акустической штукатуркой. h = 35 мм.

Продолжение табл. 4

Описание
741–742 Плиты «Пемзолит»
743–746 Перфорированный пластик, подклеенный стеклотканью. d = 5 мм; D = 35 мм.
747–748 Перфорированный пластик с поглотителем из минеральной ваты. d = 5 мм; D = 35 мм.
749–753 Перфорированные фанерные листы с поглотителем из минеральной ваты. h = 4 мм; d = 5 мм; D = 100 мм.
754–759 Перфорированные фанерные листы с поглотителем из минеральной ваты. h = 4 мм; d = 5 мм; D = 35 мм.
760–764 Перфорированные фанерные листы с поглотителем из минеральной ваты. h = 4 мм; d = 4 мм; D = 40 мм.
765–769 Перфорированные фанерные листы с поглотителем из минеральной ваты. h = 4 мм; d = 20 мм; D = 60 мм.
770–773 Перфорированные фанерные листы с поглотителем из минеральной ваты. h = 4 мм; d = 5 мм; D = 65 мм.
774–775 Перфорированный пластик, подклеенный двумя слоями марли. d = 5 мм; D = 35 мм.
776–778 Перфорированный пластик, подклеенный х/б тканью и двумя слоями марли. d = 5 мм; D = 35 мм.
779–780 782–784 Перфорированный пластик с поглотителем из минеральной ваты. d = 5 мм; D = 65 мм.
  Перфорированный пластик, подклеенный двумя слоями марли. d = 5 мм; D = 65 мм.
785–787 Перфорированный пластик, подклеенный х/б тканью и двумя слоями марли. d = 5 мм; D = 65 мм.
  Фанерные листы с полицилиндрическим профилем. h = 40 мм; x = 115 мм.
  Фанерные листы с полицилиндрическим профилем. h = 20 мм; x = 50 мм.
  Фанерные листы с полицилиндрическим профилем с поглотителем из минеральной ваты. h = 20 мм; x = 50 мм.
  Фанерные листы с полицилиндрическим профилем. h = 25 мм; x = 70 мм.
  Фанерные листы с полицилиндрическим профилем с поглотителем из минеральной ваты. h = 25 мм; x = 70 мм.
  Фанерные листы с полицилиндрическим профилем. h = 30 мм; x = 90 мм.
  Полицилиндрическая конструкция 1–го типа. h = 300 мм; x = 1000 мм.
  Полицилиндрическая конструкция 1–го типа с пористым наполнителем. h = 300 мм; x = 1000 мм; a = 50 мм.
796–797 Полицилиндрическая конструкция 2–го типа с пористым наполнителем. h = 300 мм; x = 1000 мм; a = 50 мм.
  Неперфорированный пластик. h = 2 мм.
  Неперфорированный пластик с поглотителем из минеральной ваты. h = 2 мм.
  Древесноволокнистые плиты. h = 12 мм.
  Древесноволокнистые плиты, два слоя, закрепленные на разном расстоянии от стены (0 мм и 30 мм). h = 12 мм.

Продолжение табл. 4

Описание
  Древесноволокнистые плиты, два слоя, закрепленные на разном расстоянии от стены (0 мм и 50 мм). h = 12 мм.
  Древесноволокнистые плиты. h = 25 мм.
  Древесноволокнистые плиты, два слоя. h = 25 мм.
809–811 Перфорированные древесноволокнистые плиты. h = 18 мм; p = 15 мм; q = 20 мм; Q = 112 мм2.
  Древесностружечные плиты, неокрашенные. h = 20 мм.
  Шерстяной фетр. h = 25 мм.
900–901 Стекловолокно, необлицованное. Крепление 4; h = 25 мм.
  Стекловолокно, подклеенное нетканым полотном. Крепление 4; h = 16 мм.
  Стекловолокно с ковром толщиной 3 мм. Крепление 2; h = 13 мм.
  Стекловолокно, подклеенное тканым полотном. Крепление 2; h = 25 мм.
  Стекловолокно, подклеенное винилом. Крепление 2; h = 25 мм.
  То же, но крепление 2; h = 50 мм.
  То же, но крепление 4; h = 50 мм.
  Стекловолокно с плитой Glastrate® толщиной 3 мм, покрытое пленкой Tedlar® толщиной 0, 04 мм. Крепление 4; h = 25 мм.
  То же, но h = 50 мм.
  То же, но h = 38 мм.
  То же, но крепление 7; h = 25 мм.
  То же, но h = 38 мм.
  То же, но h = 50 мм.
  Стекловолокно с минеральной плитой толщиной 16 мм, покрытое пленкой Tedlar® толщиной 0, 04 мм. Крепление 7; h = 13 мм.
  Стекловолокно, подклеенное тканым полотном из 100% полиэстера. Крепление 4; h = 13 мм.
  То же, но крепление 2.
  То же, но крепление 7.
  Стекловолокно, подклеенное тканым полотном из 100% полиэстера, с минеральной плитой 16 мм. Крепление 7; h = 11 мм.
  Стекловолокно, подклеенное стеклотканью плотностью 112 кг/м3. Крепление 7; h = 25 мм.
  То же, но плотность стеклоткани 240 кг/м3.
  Стекловолокно, подклеенное тканым полотном из 100% полиэстера. Крепление 4; h = 25 мм.
  Стекловолокно с плитой Glastrate® толщиной 3мм, подклеенное тканым полотном из полиэстера. Крепление 4; h = 25 мм.
  Стекловолокно, подклеенное тканым полотном из полиэстера, с воздушным зазором 3 мм. Крепление 4; h = 25 мм.
  Стекловолокно с плитой Glastrate® толщиной 3 мм, подклеенное тканым полотном из полиэстера, воздушный зазор 3 мм. Крепление 4; h = 25 мм.
  Стекловолокно, покрытое пленкой Tedlar® толщиной 0, 04 мм. Крепление 2; h = 50 мм.
  Стекловолокно с экраном из перфорированного винила. Крепление 4; h = 25 мм.
  Стекловолокно, покрытое пленкой Tedlar® толщиной 0, 04 мм. Крепление 7; h = 25 мм.

Продолжение табл. 4

Описание
  Стекловолокно с плитой Glastrate® толщиной 3 мм, с экраном из микроперфорированного винила. Крепление 2; h = 25 мм.
  Стекловолокно с экраном из микроперфорированного винила. Крепление 2; h = 25 мм.
  Перфорированная минеральная плита с экраном из микроперфорированного винила. Крепление 2; h = 19 мм.
  Стекловолокно, подклеенное тканым полотном из полиэстера. Крепление 7; h = 19 мм.
  Стекловолокно, покрытое пленкой Tedlar® толщиной 0, 04 мм. Крепление 4; h = 13 мм.
  Стекловолокно с неперфорированным винилом. Крепление 4; h = 25 мм.
  Стекловолокно, подклеенное тканым полотном из полиэстера. Крепление 2; h = 50 мм.

 

Таблица 5

Конструктивные особенности звукопоглощающих плит

а 1, мм а 2, мм а 1, мм а 2, мм а 1, мм а 2, мм а 1, мм а 2, мм а 1, мм а 2, мм
                   
                   
                     
                     
                   
                   
                 
                     
                   
                     
                       
                       
                 
                    0/30
                      0/50
                     
                     
                       
                   
                     
                   
                   
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                   

Продолжение табл. 5


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.013 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал