с п р а в о ч н и к
Таблица 1
Коэффициенты звукопоглощения различных материалов в диффузном звуковом поле
Величина коэс>фициента звукопоглощения
а ,
Материал
Частота в Гц
128
256
512
1024
2048
4096
Кирпичная стена, некрашеная
0,02
0,03
0,03
0,04
0,05
0,05
Пол бетонный
0,01
0,01
0,02
0.02
0,02
0,02
Пол деревянный
0.05
0,04
0,03
0,03
0,03
0,03
Пол, покрытый линолеумом
0.04
0,04
0,03
0,03
0,03
0,03
Стекло в рамах
0,04
0.04
0,03
0.03
0,02
0,02
Мрамор или плитка
0,01
0,01
0,01
0,02
0,02
0,01
Штукатурка по обрешетке
0,02
0,02
0,03
0,04
0,04
0,04
Деревянные панели
0,08
0,07
0,06
0,06
0,06
0,06
Занавеси легкие
0,04
0,08
0,11
0,25
0,30
0,30
Занавеси тяжелые
0,10
0,27
0.50
0,80
0,82
0,75
Вентиляционная решетка
0,50
0,50
0,40
0.35
0,30
0,25
Волосяной войлок толщиной 25 мм
0,12
0,32
0,51
0,62
0,60
0,56
Ковер на подкладке
0,10
-
0,25
-
0,40
-
Ковер без подкладки
0,08
-
0,15
-
0,25
-
Щиты Бекеши (холст на вате толщиной 40 мм)
0,8
0,81
0,73
0,51
0,46
0,45
Живопись масляными красками
0,28
-
п, следовательно, поглощает лиук на
более низких частотах, чем пористые
поглотители.
Точного, пригодного для практиче-
ских целей расчета резонансных пане-
лей не существует, однако есть про-
стые способы их настройки, аналогич-
ные настройке барабана или литавр. О
том, что и и .ном случае без точных
расчетов можно обойтись, свидетель-
ствуют отделанные деревянными па-
нелями, прекрасные и акустическом
отношении старинные залы, которые,
как известно, проектировались во вре-
мена, когда производить акустические
расчеты еще не умели.
Полые резонансные поглотители
Для поглощения звука часто ис-
пользуют металлические или гипсо-
вые щиты с перфорацией; такие напе-
ли устанавливают на определенном
расстоянии от стены, причем объем
между панелью и стеной частично за-
полняют пористым поглощающим ма-
териалом.
Принцип действия этого поглотите-
ля можно понять, если представить
себе, что объем за панелью разделен
перегородками на равные по объему
небольшие ячейки таким образом,
чтобы каждое отверстие сообщалось
со своей ячейкой.
Каждую такую
ячейку можно рассматривать как ре-
зонатор Гельмгольца с круговой ча-
стотой резонанса:
__
(3>
и добротностью
« = ¥ -
(1)
где
Х„
длина волны звука в возду-
хе па частоте резонанса, м; .у
пло-
щадь отверстия, м2; г
объем одного
резонатора, м:|; /'
сумма длины ка-
нала отверстия / и так называемой
концевой добавки А/ = л/7/2 (здесь
радиус отверстия), м. Концевая
добавка учитывает возникающую на
выходе отверстия в полупространство
соколеблющуюся массу воздуха.
Резонатор Гельмгольца поглощает
звуковую энергию на частотах в окре-
стностях резонанса, причем эквива-
лентная
площадь
100-процентного
поглощения у него существенно боль-
ше, чем реальная площадь отверстия.
Вспомним, что в старину в степы вму-
ровывали пустые горшки открытыми
горлышками наружу н даже при их
небольшом количестве достигался но-
разі ггел ы і ы і і акусти ч еск и й эффе кт.
При попадании звуковой волны на
панель, состоящую из множества та-
ких резонаторов, каждая воображае-
мая перегородка с противоположных
сторон будет испытывать синфазно
меняющееся равное давление воздуха.
Иначе говоря, к каждой перегородке
будут приложены равные встречные
силы. Именно из-за того, что они
уравновешиваются, нам неважно, есть
там перегородка или ее пет.
Полые резонансные поглотители
часто используются в студиях звуко-
записи, особенно в случаях, когда тре-
буется акустическая коррекция поме-
щения в области средних или низких
частот. Достоинством поглотителей
этого типа является высокая эффек-
тивность п то, что их легко рассчитать.
Привожу схему подобного расчета
быть может, она пригодится аудио-
филам-самоделыцикам.
Исходные данные для расчета па-
нели площадью 1 м2 с полыми резо-
наторами;
VI'
ширина полосы звукопоглоще-
ния, в октавах:
а„к —
требуемый коэффициент по-
глощения в заданной полосе.
Расчетные соотношения
1. Акустическая проводимость от-
верстия:
С=
.
(5)
/
( /+ М .)
2. Суммарный диаметр отверстий:
п(>
Хо<1 + “ ’)
(6)
где
п
число ячеек на резонансной
панели площадью 1
м2;
а *
отноше-
ние активной составляющей акусти-
ческого сопротивления резонатора к
ВОЛ новому СОИ рс
IIВ Л
Є Н И К )
ВОЗ ду III-
ной среды
рс.
Для а ок, заданного в пределах одной
октавы, находим
и*
из соотношения:
__4а*___
(1 + а*)2
Для другой заданной ширины поло-
сы поглощения М2 находим а* из соот-
ношения:
IV =
пСХ(1(
1 + оГ)2
3.
Полный объем всех резонаторов
панели рассчитываем но формуле:
пг
1л-
(7)
где г
объем одной резонансной
ячейки, м:\
Так как мы рассчитывали панель
площадью I м2, суммарный объем ре-
зонаторов численно равен расстоянию
от панели до стены.
Резонансы в помещении
І Іосле того как мы обстоятельно по-
знакомились с явлениями отражения
и поглощения звука, приступим к де-
серту: рассмотрим явление акустиче-
ского резонанса, по-прежнему остава-
ясь и рамках геометрической акустики,
правда, опять же добавив к ней неко-
торое количество волновой теории.
Для начала возьмем простой слу-
чай: в уже известную читателю закры-
тую с обеих сторон трубу’ поместим у
одной из крышек пистолет п микро-
фон. І Іетрудпо догадаться, что писто-
лет мы собираемся использовать как
источник короткого импульса звуко-
вого давления практически идеальной
формы. Звуковой импульс в трубе не
будет стоять на месте. Он начнет дви-
гаться со скоростью звука сначала к
одной стенке, затем, отразившись от
нее. направится к противоположной,
пока не отразится от нее и т. д. Если
' Предпринятая і» XIX пеке попытка использовать
для записи звуков закрытую с двух сто|юн трубу (о
чем я писал в “ЛМ" М* 1 (33) 2000, с. 70) после моих
разъяснений не должна восприниматься как полная
глупость. Особенно если учесть, естественно, в каче-
стве смягчающего обстоите.! ытва. что в те времена
многие весьма авторитетные ученые были заняты
поиском решении вполне |юлственной проблемы
созданием вечного двигателя.
164 АудиоМагазин 1/2001
предыдущая страница 165 АудиоМагазин 2001 1 читать онлайн следующая страница 167 АудиоМагазин 2001 1 читать онлайн Домой Выключить/включить текст