Прохождение звука
Прохождение звука через конструкцию может быть прямым (непосредственно от источника – воздушный и ударный шум) и косвенным, т. е. обходным (образуется при колебании ограждающей конструкции, вызванном ударным или воздушным шумом – структурный шум). Косвенные пути передачи звука зависят от интенсивности, частоты, характера, от происхождения звука. В зависимости от этого пути прохождения звука через конструкцию: отражение, звукопоглощение, звукопередача через конструкцию. Вот о том, как происходит прохождение звука через конструкции здания, мы и поговорим в этой статье.
Прохождение звука через конструкции здания
|
Путь отражения звука. Вопрос: сколько поступающей на конструкцию звуковой энергии будет отброшено назад в помещение? |
Путь поглощения звука. Вопрос: сколько поступающей на конструкцию звуковой энергии будет поглощено ее поверхностью? |
Путь звукопередачи через конструкцию. Вопрос: сколько падающей энергии пройдет через конструкцию? |
Пути, по которым происходит прохождение звука в направлении конструкции и в самой конструкции, весьма различны.
Звукопоглощение
Звукопоглощение — это один из факторов, позволяющих создать приятную акустику в помещении. 
При этом отделка поверхностей строительных конструкций имеет центральное значение, потому, что они являются неподвижными составными частями помещения. Также и мебель, занавеси, ковры, люди представляют собой звукопоглотители, которые, однако, вследствие своего нестационарного характера в этом рассмотрении не участвуют. В российской архитектурной акустике при расчете времени ревебрации используется эквивалентная площадь звукопоглощения помещения, включающая как звукопоглощающие поверхности строительных конструкций, так и звукопоглощение людей и мебели, а также добавочное звукопоглощение, создаваемое полостями, отверстиями, осветительной арматурой.
Чем больше звукопоглощение, тем меньше шума в помещении, в котором находится источник звука. Поглощение звука зависит от частоты и на практике выражается коэффициентом звукопоглощения:
αs = не отраженная звуковая энергия / падающая звуковая энергия
При полном отражении αs = 0
При полном поглощении αs = 1
Коэффициент звукопоглощения αs = 0,6 означает, что 60% падающей на конструкцию звуковой энергии поглощается.
Таблица. «Коэффициент αs различных отделок»
Звукопоглотители
| Конструкция: Упругоподвешенные плиты с закрытой поверхностью. |
Упругоподвешенные плиты с перфорированной поверхностью, с шлицевыми или открытыми швами. | Упругоподвешенные или наклеенные (нанесенные) непосредственно на конструкцию материалы с пористой поверхностью |
|
Плитные поглотители Отделка из гипсокартонных плит (G-KPL) Поглощают
|
Перфорированные Отделка из досок с профилированными каймами, шлицевые плиты, перфорированные гипсокартонные плиты, панели из легкого металла, тяжелая мягкая мебель. Поглощают преимущественно средние частоты
|
Пористые поглотители Люди, занавески, ковровые покрытия пола, ковры, пенопластовые акустические плиты, минераловатные плиты, древесноволокнистые легкие плиты, мягковолокнистые перфорированные плиты, пористая грубая штукатурка. Преимущественно для поглощения высоких частот |
Резонансные поглотители
Если положить в пустое пространство волокнистый изоляционный материал, то можно еще больше увеличить эффект поглощения. Необходимо, однако, следить за тем, чтобы изоляционный материал не мешал колебаниям отделочной плиты. Воздушный промежуток не должен быть слишком малым, так как в противном случае пружинящее действие воздушной подушки пропадает (мин. 50 мм). В концертных залах плитные поглотители воспринимают низкие частоты, тогда как люди и кресла воспринимают и поглощают высокие и средние частоты. Влияние поглощения звука людьми может быть различным и, поэтому, часто непредсказуемым, так как заполнение зала — сколько мест занято, где эти люди сидят в зале, т.е. впереди, сзади, в середине, группами; время года (зима — шерстяная одежда; лето — легкая одежда) — могут быть очень разными.
Эту непредсказуемость пробуют учитывать тем, что нижнюю сторону откидных кресел устраивают перфорированной с текстильной обивкой. Это позволяет компенсировать недостаточную заполненность зрителями зала. Иногда для этой цели в потолке устраивают выдвижные, регулируемые панели с дополнительными поглотителями.
Подвесные поглотители
Подвесные поглотители значительно более эффективны, чем такие, которые непосредственно укреплены на стенах. В случае укрепленных на ограждающих поверхностях поглотителей улучшается только звукопоглощение, но не обеспечивается снижение уровня прохождение звука. Пористые поглотители только тогда действуют эффективно, когда они имеют открытые поры. Материалы с закрытой пористой структурой, как например полистирольный пенопласт, не подходят для звукопоглотителей. Величина, количество и распределение (равномерное — неравномерное) пор, а также сечение и связь между порами являются определяющими для коэффициента звукопоглощения.
Отражение звука
Тогда, как звукопоглотители служат для снижения времени реверберации, отражатели звука имеют задачу с помощью своей геометрической формы обеспечить возможно более благоприятную и равномерную прямую передачу звука. Отражатели звука необходимы особенно в больших помещениях, так как с увеличивающимся расстоянием от источника интенсивность звука снижается. Это снижение интенсивности прямого звука должно компенсироваться, особенно в задних частях зала, специально создаваемыми звуковыми отражателями.
Отражение от потолка
Отражатели должны по возможности быть расположены за источником звука, но также и на определенном расстоянии от него; однако вследствие эффекта эхо они никогда не должны располагаться в задних частях помещения. На задних стенках и потолке больших помещений должны располагаться звукопоглотители и, иногда, рассеиватели звука — диффузоры. Рассеиватели звука выпуклые. Это, как правило, выгнутые наружу плиты, которые рассеивают звук по всем направлениям.
Если отраженный звук попадает в пределах 0,05 секунды от источника к приемнику, то его действие позитивно. Если разница по времени между посылкой звука источником и приемом звука больше, чем 0,05 секунды, т.е. отраженный звук будет воспринят позже, чем прямой, то говорят о наличии эхо.
Полезные отражения для задней части помещения
Отражение звука может быть организовано геометрией зала в разрезе и плане, а также с помощью дополнительных акустических отражателей. Отражение за счет геометрии зала:
• Стены и поверхности потолка, разбитые на отдельные участки; выпуклые (=вовнутрь) искривленные поверхности потолка или частей потолка (действуют как рассеиватели звука).
• Превышение по высоте задних мест перед передними наряду с улучшением видимости улучшают обеспечение зрителей прямым звуком.
Надеюсь, что теперь и у вас есть понимание как происходит прохождение звука через конструкции здания. В следующей статье я расскажу о перекосе фаз в трехфазной сети частного дома.
