مقدمه ای مفصل بر مواد درمان آکوستیک

خواه بلندگوی HiFi باشد یا سینمای خانگی، یا یک استودیوی ضبط یا سینما، سیستم بلندگو با اتاق تعامل خواهد داشت. استانداردهای ملی مربوط به ساخت و ساز معمولاً شاخص های عملکرد عایق صوتی خانه ها را مشخص می کنند، اما معمولاً شامل پردازش صدای بازتابی نمی شوند. معمولاً اگر اتاقی هیچ درمان صوتی دریافت نکند، مهم نیست که بلندگوها چقدر خوب باشند، به دلیل تداخل اتاق با تنگناهایی مواجه می شوند. در این زمان می توان گفت که مواد تصفیه آکوستیک یک ضرورت هستند.

مواد آکوستیک را می‌توان بر اساس عملکردشان تقریباً به مواد جاذب صدا ، مواد پخش‌کننده صدا و مواد عایق صدا تقسیم کرد. در میان آنها، علاوه بر پنل‌های جاذب صدای معمولی، نوع دیگری از مواد جاذب صدا، تله‌های فرکانس پایین است که معمولاً برای جذب فرکانس‌های پایین به طور خاص استفاده می‌شوند. با این حال، در اینجا می‌خواهم ابتدا در مورد تفاوت بین مواد جاذب صدا و مواد عایق صدا صحبت کنم. این همان جایی است که بسیاری از مردم دچار سوءتفاهم می‌شوند. برای درک تفاوت بین این دو، ابتدا باید بفهمید که صدا پس از رسیدن به دیوارهای مشترک ما چگونه به انتشار خود ادامه می‌دهد.

صدای تصادف - صدای منعکس شده = ضریب جذب صدا

صدای حادثه – صدای انتقال یافته = از دست دادن انتقال

بخشی از صدا توسط دیوار جذب شده و به انرژی گرمایی تبدیل می شود.

از رابطه بالا، دشوار نیست که بفهمیم عایق صدا فقط نیاز به اطمینان از انتقال کمترین صدای ممکن دارد، اما لزوماً جذب صدای خوبی ندارد. در اینجا یک مثال افراطی است. اگر دیوار اتاق یک دیوار دو لایه بسیار صاف است، عملکرد عایق صدا به دلیل طراحی دو لایه بسیار خوب است. با این حال، از آنجایی که دیوار بسیار صاف است، صدای منعکس شده، به ویژه فرکانس بالا، بسیار قوی است و اثر جذب صدا بسیار ضعیف است.

در واقع، طرح های مشابه بسیار رایجی مانند شیشه دولایه عایق صدا وجود دارد که دارای اثر عایق صوتی خوبی است، اما ماهیت صاف سطح شیشه باعث می شود صدای منعکس شده بسیار قوی شود. چنین شیشه عایق صدا دو لایه تقریباً هیچ اثر جذب صدا ندارد.

در عین حال، مواد جاذب صدا معمولی معمولاً خواص عایق صوتی متوسطی دارند و معمولاً به خوبی دیوارهایی با ضخامت یکسان نیستند.

مواد جاذب صدا

مواد جاذب صوت سنتی مواد متخلخل هستند یا از نظر علمی به عنوان مواد جاذب صدا با مقاومت آکوستیک شناخته می شوند. جوهر امواج صوتی نوعی ارتعاش است. به طور دقیق، برای سیستم بلندگو، لرزش هوا است. هنگامی که ارتعاشات هوا به این ماده جاذب صدا منتقل می شود، ارتعاشات به تدریج توسط ساختار متخلخل ظریف برطرف شده و به انرژی گرمایی تبدیل می شوند.

هر چه ماده جاذب صدا ضخیم تر باشد، این حفره های کوچک در جهت انتشار صوت بیشتر هستند و اثر جذب صدا به صورت تصادفی یا در زوایای کوچک، بهتر است.

از طرف دیگر، مواد جاذب صوت با مقاومت صوتی دارای فرکانس قطع فرکانس پایین برای جذب موثر هستند که معمولاً مربوط به ضخامت ماده جاذب صدا است که به حدود 1/4 طول موج نیاز دارد. بنابراین، استفاده از مواد جاذب صدا با مقاومت صوتی برای جذب فرکانس های پایین تقریبا غیرممکن است و برای فرکانس های پایین به انواع دیگر مواد پردازشی نیاز است.

در عین حال، ضریب جذب صدای مواد جاذب صدا نیز به زاویه تابش صدا مربوط می‌شود. به عنوان مثال، تخته فیبر با چگالی بالا می‌تواند صدا را در زوایای بزرگ منعکس کند.

مواد انتشار

اول، ما هنوز باید بفهمیم که انتشار صدا چیست یا نقش مواد انتشار چیست.

هنگامی که صدا به دیوار برخورد می کند، بخشی از صدا در جهت هندسی خارج می شود و به انتشار ادامه می دهد، اما معمولاً این فرآیند یک "انعکاس خاص" مطلق نیست. اگر انعکاس مطلق ایده آل باشد، صدا باید پس از عبور از سطح دقیقاً در جهت هندسی خارج شود و انرژی در جهت خروج باید با جهت فرود سازگار باشد. کل فرآیند انرژی را از دست نمی دهد، که می توان آن را به عنوان عدم انتشار یا به طور معمول به عنوان انعکاس چشمی در اپتیک درک کرد.

در انتشار ایده آل، جهت انتشار اصلی وجود ندارد. صدا پس از برخورد در سطح به طور یکنواخت در تمام جهات در فضا منتشر می شود. معمولاً می توان آن را به عنوان بازتاب منتشر در اپتیک درک کرد.

البته همه اینها به عواملی مانند طول موج صدا نیز مربوط می شود. محیط واقعی گوش دادن نه تنها به مقدار مشخصی از انتشار نیاز دارد، بلکه باید سعی کند از انعکاس های قوی مانند کل شیشه از کف تا سقف جلوگیری کند. اما این بدان معنی است که صدای منعکس شده پیچیده تر و مقدار محاسبه بیشتر خواهد بود.

گاهی اوقات ما به مقدار معینی از صدای بازتابی نیاز داریم، اما اگر به صدای بازتابی قوی نیاز نداریم، می‌توانیم مواد انتشار را در مکان‌های مربوطه قرار دهیم. به عنوان مثال، گاهی اوقات اگر اتاقی با مواد جاذب صدا پر شود، صدای زیادی جذب می کند. مواد پخش کننده می توانند صدای بازتاب اولیه را کاهش دهند و در عین حال صدای انعکاس دیرهنگام را تضمین کنند، به طوری که اتاق های کوچک نیز می توانند اثر طنین خاصی داشته باشند. برای سیستم‌های بلندگوی استریو، توصیه می‌شود که مقدار مشخصی از مواد پخش در اتاق وجود داشته باشد، در حالی که برای سیستم‌های سینمای خانگی، می‌توان مواد پخش را به طور مناسب کاهش داد یا گاهی اوقات می‌توان از یک طراحی کاملاً جذب صدا استفاده کرد.

همانطور که اشاره کردیم، کمترین فرکانس موثر ماده انتشار یا کمترین فرکانس انتشار مربوط به اندازه بیرون زدگی دیفیوزر است. هرچه برآمدگی های دیفیوزر بیشتر باشد، فرکانس کمتری می تواند به طور موثر پخش شود.

همچنین مواردی وجود دارد که این نوع دیفیوزر به شکل ستونی رومی ساخته می شود و در عین حال حس طراحی زیبایی نیز دارد. و در واقع، از آنجایی که در حال حاضر اتاق های بسیاری از علاقه مندان به صدا بزرگ نیست، ممکن است به چنین پخش کننده ای نیاز نباشد. فرکانس مؤثر یک صفحه انتشار باقیمانده درجه دوم حدود 700 تا 1000 هرتز است. گاهی اوقات انتخاب فرکانس نیز باید به صورت موردی انجام شود.

در عین حال، سیستم‌های بلندگوی HiFi و سینمای خانگی و سایر محیط‌های کوچک گوش دادن خانگی ما نیازی به استفاده از دیفیوزرهایی با برآمدگی‌های زیاد ندارند. از آنجا که انتشار صدا معمولاً بر حسب آکوستیک هندسی توضیح داده می شود، هنگامی که فرکانس کمتر از فرکانس بیش از حد اتاق باشد، در دسته آکوستیک موج قرار می گیرد. یا اینکه مواد پخش مناسب برای اتاق‌های کوچک معمولاً نباید به ضخامت خانه‌های اپرا و سالن‌های کنسرت باشند.

تله باس

همانطور که در بالا ذکر شد، جذب موثر فرکانس های پایین برای مواد جاذب صدا با مقاومت صوتی تقریبا غیر واقعی است. برای جذب فرکانس های پایین اغلب به موادی نیاز است که بر اصول دیگر تکیه دارند.

تشدید کننده هلمهولتز یک ساختار صوتی بسیار رایج است که اغلب در کاربردهایی مانند کاهش صدای لوله اگزوز خودرو و موتور سیکلت استفاده می شود. اصل این است که یک دهانه کوچک در یک حفره V باز کنید و یک لوله کوتاه را به هم وصل کنید تا ساده ترین دستگاه، تشدید کننده هلمهولتز را تشکیل دهید. اگر ستون هوای S در لوله کوتاه دچار اختلال شود و به داخل حفره حرکت کند، گاز موجود در حفره فشرده شده و فشار افزایش می یابد. حرکت ستون هوای S به سمت داخل مسدود شده و به جای آن به سمت بیرون حرکت می کند. پس از عبور از موقعیت تعادل، به دلیل اینرسی به حرکت خود به سمت خارج ادامه می دهد. در حال حاضر، فشار در حفره کاهش می‌یابد و باعث می‌شود ستون هوای S از حرکت به سمت بیرون باز بماند و سپس به سمت داخل حرکت کند و چرخه را تکرار کند.

جاذب‌های صوتی رزونانس مکانیکی غشایی نوع دیگری از مواد جاذب صدا برای فرکانس‌های پایین هستند که معمولاً در طرح‌های معماری مانند طرح‌های دیوارهای چند لایه پیاده‌سازی می‌شوند.

با توجه به عواملی مانند امواج ایستاده اتاق، بهره اضافی معمولاً در باندهای فرکانسی خاص ایجاد می شود که در نتیجه تشدید "غرش" با فرکانس پایین ایجاد می شود. تله‌های فرکانس پایین می‌توانند تداخل اوج ناشی از این حالت‌های اتاق را تا حدودی از بین ببرند. البته می توان از روش هایی مانند چندین ساب ووفر یا پردازش سیگنال دیجیتال DSP نیز استفاده کرد.

مواد عایق صدا

همانطور که قبلاً به تفصیل توضیح داده شد، عملکرد عایق صدا و عملکرد جذب صدا مواد متفاوت است. مواد جاذب صدا اغلب از ساختار منافذ کوچک درون مواد بهره می برند. با این حال، این ساختار سوراخ کوچک معمولاً منجر به انتقال امواج صوتی نیز می شود. به منظور جلوگیری از انتقال و انتشار بیشتر صدا از مواد، لازم است تا حد امکان ساختار حفره کاهش یافته و تراکم مواد افزایش یابد.

معمولاً عملکرد عایق صوتی مواد عایق صدا با چگالی مواد مرتبط است. خرید مواد عایق صوتی با چگالی بالا می تواند خواص عایق صوتی اتاق را بیشتر بهبود بخشد. با این حال، مواد عایق صوتی تک لایه گاهی اوقات هنوز محدودیت هایی دارند. در این حالت می توان از عملیات عایق صوتی دو لایه استفاده کرد و مواد میرایی اضافی به دو لایه مواد عایق صدا اضافه می شود. البته باید توجه داشت که دو لایه عایق صدا باید از ضخامت یکسان تا حد امکان اجتناب شود تا از تکرار فرکانس یکسان جلوگیری شود. اگر در حین ساخت و ساز واقعی و دکوراسیون، ابتدا باید کل خانه عایق صدا شود و سپس عملیات جذب و انتشار صدا انجام شود.

درمان صوتی برای سیستم های بلندگو ضروری است. با این حال، درمان آکوستیک یک کاربرد تصادفی نیست. درک دانش پایه مربوطه یک پیش نیاز مهم برای درمان صحیح آکوستیک است. طراحی درمان آکوستیک نیز ارتباط تنگاتنگی با اتاق، سیستم بلندگو و غیره دارد. هیچ راه حل یا پاسخ ثابتی وجود ندارد و وضعیت واقعی باید در نهایت حاکم باشد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد فوم ملامین SINOYQX، لطفا با ما از طریق ایمیل [email protected] یا با شماره تلفن +86-28-8411-1861 تماس بگیرید.

برخی از تصاویر و متون از اینترنت تکثیر شده اند و حق چاپ متعلق به نویسنده اصلی است. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفاً برای حذف با ما تماس بگیرید.