Niezależnie od tego, czy jest to głośnik HiFi, kino domowe, studio nagraniowe czy kino, system głośników będzie oddziaływać z pomieszczeniem. Krajowe normy związane z budownictwem zazwyczaj określają wskaźniki izolacji akustycznej domów, ale zazwyczaj nie obejmują one obróbki odbitego dźwięku. Zazwyczaj, jeśli pomieszczenie nie jest poddane żadnej obróbce akustycznej, bez względu na to, jak dobre są głośniki, napotkają one wąskie gardła z powodu zakłóceń w pomieszczeniu. W tym momencie można powiedzieć, że materiały do obróbki akustycznej są koniecznością.
Materiały akustyczne można ogólnie podzielić na materiały dźwiękochłonne , dyfuzyjne i dźwiękoizolacyjne, w zależności od ich funkcji. Oprócz konwencjonalnych paneli dźwiękochłonnych, drugim rodzajem materiału dźwiękochłonnego są pułapki niskoczęstotliwościowe, zazwyczaj stosowane do pochłaniania dźwięków o niskiej częstotliwości. Chciałbym jednak najpierw omówić różnicę między materiałami dźwiękochłonnymi a dźwiękoizolacyjnymi. To również jest obszar, w którym wiele osób popełnia błędy. Aby zrozumieć różnicę między nimi, należy najpierw zrozumieć, jak dźwięk rozchodzi się po dotarciu do naszych ścian.
Dźwięk padający – dźwięk odbity = współczynnik pochłaniania dźwięku
Dźwięk padający – dźwięk przenoszony = strata transmisji
Część dźwięku jest pochłaniana przez ścianę i zamieniana na energię cieplną.
Z powyższego związku nietrudno wywnioskować, że izolacja akustyczna musi jedynie zapewnić jak najmniej przenoszonego dźwięku, ale niekoniecznie musi mieć dobrą absorpcję dźwięku. Oto skrajny przykład. Jeśli ściana pomieszczenia jest bardzo gładką ścianą dwuwarstwową, wydajność izolacji akustycznej jest bardzo dobra ze względu na dwuwarstwową konstrukcję. Jednak ponieważ ściana jest bardzo gładka, odbity dźwięk, zwłaszcza o wysokiej częstotliwości, jest bardzo silny, a efekt absorpcji dźwięku jest bardzo słaby.
W rzeczywistości istnieją bardzo powszechne podobne projekty, takie jak dwuwarstwowe szkło dźwiękochłonne, które ma dobry efekt izolacji akustycznej, ale gładka powierzchnia szkła powoduje, że odbity dźwięk jest bardzo silny. Takie dwuwarstwowe szkło dźwiękochłonne nie ma prawie żadnego efektu pochłaniania dźwięku.
Jednocześnie powszechnie stosowane materiały dźwiękochłonne mają zazwyczaj przeciętne właściwości izolacyjne i nie są tak dobre jak ściany o tej samej grubości.
Materiał pochłaniający dźwięk
Tradycyjne materiały pochłaniające dźwięk to materiały porowate, lub naukowo znane jako materiały pochłaniające dźwięk o oporze akustycznym. Istotą fal dźwiękowych jest pewien rodzaj wibracji. Mówiąc ściśle, w przypadku systemu głośnikowego jest to wibracja powietrza. Gdy wibracje powietrza są przekazywane do tego materiału pochłaniającego dźwięk, wibracje są stopniowo łagodzone przez drobną porowatą strukturę i zamieniane na energię cieplną.
Im grubszy materiał pochłaniający dźwięk, tym więcej małych wnęk w kierunku rozchodzenia się dźwięku, a tym lepszy efekt pochłaniania dźwięku padającego losowo lub pod małymi kątami.
Z drugiej strony, akustycznie oporne materiały pochłaniające dźwięk mają niską częstotliwość graniczną dla efektywnej absorpcji, która zwykle jest związana z grubością materiału pochłaniającego dźwięk, co wymaga około 1/4 długości fali. Dlatego też jest prawie niemożliwe, aby akustycznie oporne materiały pochłaniające dźwięk były używane do pochłaniania niskich częstotliwości, a inne rodzaje materiałów przetwarzających są wymagane do niskich częstotliwości.
Jednocześnie współczynnik pochłaniania dźwięku materiałów dźwiękochłonnych jest również powiązany z kątem padania dźwięku. Na przykład płyta pilśniowa o dużej gęstości może odbijać dźwięk pod dużym kątem.
Materiał dyfuzyjny
Po pierwsze, musimy zrozumieć, czym jest dyfuzja dźwięku i jaką rolę odgrywają materiały dyfuzyjne.
Gdy dźwięk pada na ścianę, część dźwięku wychodzi wzdłuż kierunku geometrycznego i nadal się rozprzestrzenia, ale zwykle ten proces nie jest absolutnym „odbiciem lustrzanym”. Jeśli jest to idealne odbicie absolutne, dźwięk powinien wychodzić dokładnie w kierunku geometrycznym po przejściu przez powierzchnię, a energia w kierunku wyjścia powinna być zgodna z kierunkiem padania. Cały proces nie traci energii, co można rozumieć jako całkowity brak dyfuzji lub, co bardziej powszechnie rozumiane, jako odbicie lustrzane w optyce.
W idealnej dyfuzji nie ma głównego kierunku emisji. Dźwięk emituje równomiernie we wszystkich kierunkach w przestrzeni po zderzeniu z powierzchnią. Można to powszechnie rozumieć jako odbicie rozproszone w optyce.
Oczywiście, wszystko to jest również powiązane z czynnikami takimi jak długość fali dźwięku. Rzeczywiste środowisko odsłuchowe nie tylko wymaga pewnej ilości dyfuzji, ale również powinno unikać silnych odbić, takich jak całe szkło od podłogi do sufitu. Ale to oznacza, że odbity dźwięk będzie bardziej złożony, a ilość obliczeń będzie większa.
Czasami potrzebujemy pewnej ilości odbitego dźwięku, ale jeśli nie potrzebujemy szczególnie silnego odbitego dźwięku, możemy umieścić materiały dyfuzyjne w odpowiednich miejscach. Na przykład, czasami, jeśli pomieszczenie jest wypełnione materiałami pochłaniającymi dźwięk, pochłonie ono zbyt dużo dźwięku. Materiały dyfuzyjne mogą zmniejszyć wczesny dźwięk odbity, zapewniając jednocześnie późny dźwięk odbity, dzięki czemu małe pomieszczenia mogą również mieć pewien efekt pogłosu. W przypadku systemów głośników stereo zaleca się, aby w pomieszczeniu znajdowała się pewna ilość materiału dyfuzyjnego, podczas gdy w przypadku systemów kina domowego materiał dyfuzyjny można odpowiednio zmniejszyć lub czasami można przyjąć całkowicie pochłaniającą dźwięk konstrukcję.
Jak już wspomnieliśmy, najniższa efektywna częstotliwość materiału dyfuzyjnego lub najniższa częstotliwość dyfuzji jest związana z rozmiarem wypustek dyfuzora. Im więcej wypustek dyfuzora, tym niższa częstotliwość, która może być skutecznie rozproszona.
Istnieją również przypadki, w których ten typ dyfuzora ma wygląd rzymskiej kolumny, a jednocześnie estetyczny wygląd. I w rzeczywistości, ponieważ pokoje wielu audiofilów nie są obecnie duże, taki dyfuzor może nie być potrzebny. Efektywna częstotliwość ogólnej płyty dyfuzyjnej z resztą kwadratową wynosi około 700~1000 Hz. Czasami wybór częstotliwości powinien być również dokonywany indywidualnie.
Jednocześnie nasze powszechne systemy głośników HiFi i kina domowe oraz inne małe domowe środowiska odsłuchowe nie muszą używać dyfuzorów z nadmiernymi wystającymi elementami. Ponieważ dyfuzję dźwięku zwykle wyjaśnia się w kategoriach akustyki geometrycznej, gdy częstotliwość jest niższa od nadmiernej częstotliwości pomieszczenia, jest to kategoria akustyki falowej. Albo że materiały dyfuzyjne odpowiednie do małych pomieszczeń na ogół nie muszą być tak grube, jak te do oper i sal koncertowych.
Pułapka basowa
Jak wspomniano powyżej, jest niemal nierealne, aby akustycznie oporne materiały pochłaniające dźwięk skutecznie pochłaniały niskie częstotliwości. Do pochłaniania niskich częstotliwości często potrzebne są materiały, które opierają się na innych zasadach.
Rezonator Helmholtza jest bardzo powszechną konstrukcją akustyczną, często stosowaną w zastosowaniach takich jak redukcja hałasu rur wydechowych samochodów i motocykli. Zasada polega na otwarciu małego otworu w wnęce V i podłączeniu krótkiej rurki w celu utworzenia najprostszego urządzenia, rezonatora Helmholtza. Jeśli kolumna powietrza S w krótkiej rurce zostanie zakłócona i przesunie się do wnęki, gaz w wnęce zostanie sprężony, a ciśnienie wzrośnie. Ruch kolumny powietrza S do wewnątrz jest blokowany i zamiast tego przesuwa się na zewnątrz. Po przejściu położenia równowagi nadal porusza się na zewnątrz z powodu bezwładności. Obecnie ciśnienie w wnęce spada, powodując, że kolumna powietrza S przestaje się poruszać na zewnątrz, a następnie porusza się do wewnątrz, powtarzając cykl.
Membranowe pochłaniacze dźwięku rezonansu mechanicznego to inny rodzaj materiału pochłaniającego dźwięk o niskiej częstotliwości , stosowany zwykle w projektach architektonicznych, takich jak ściany wielowarstwowe.
Ze względu na czynniki takie jak fale stojące w pomieszczeniu, dodatkowe wzmocnienie jest zwykle generowane w pewnych pasmach częstotliwości, co skutkuje rezonansem „dudniącym” o niskiej częstotliwości. Pułapki niskiej częstotliwości mogą w pewnym stopniu eliminować zakłócenia szczytowe spowodowane przez te tryby pomieszczenia. Oczywiście można również stosować metody takie jak wielokrotne subwoofery lub cyfrowe przetwarzanie sygnału DSP.
Materiały dźwiękochłonne
Jak wyjaśniono szczegółowo wcześniej, właściwości izolacji akustycznej i pochłaniania dźwięku materiałów są różne. Materiały pochłaniające dźwięk często wykorzystują małą strukturę porów w materiale. Jednak ta mała struktura otworów zwykle powoduje również transmisję fal dźwiękowych. Aby zapobiec dalszej transmisji i rozprzestrzenianiu się dźwięku z materiału, konieczne jest maksymalne zmniejszenie struktury wnęki i zwiększenie gęstości materiału.
Zwykle właściwości izolacji akustycznej materiałów dźwiękochłonnych są związane z gęstością materiału. Zakup materiałów dźwiękochłonnych o wysokiej gęstości może dodatkowo poprawić właściwości dźwiękochłonne pomieszczenia. Jednak jednowarstwowe materiały dźwiękochłonne czasami nadal mają ograniczenia. W takim przypadku można zastosować dwuwarstwową obróbkę izolacji akustycznej, a do dwóch warstw materiałów dźwiękochłonnych dodaje się dodatkowe materiały tłumiące. Należy jednak zauważyć, że należy unikać, aby dwie warstwy materiałów dźwiękochłonnych miały tę samą grubość, tak aby uniknąć powtarzania się tej samej częstotliwości. Jeśli podczas faktycznej budowy i dekoracji cały dom powinien zostać najpierw wygłuszony, a następnie należy przeprowadzić obróbkę pochłaniania i dyfuzji dźwięku.
Obróbka akustyczna jest koniecznością dla systemów głośnikowych. Jednak obróbka akustyczna nie jest przypadkowym zastosowaniem. Zrozumienie odpowiedniej podstawowej wiedzy jest ważnym warunkiem wstępnym dla prawidłowej obróbki akustycznej. Projekt obróbki akustycznej jest również ściśle związany z pomieszczeniem, systemem głośnikowym itp. Nie ma stałego rozwiązania ani odpowiedzi, a rzeczywista sytuacja powinna ostatecznie zwyciężyć.
Aby uzyskać więcej informacji na temat pianki melaminowej SINOYQX, prosimy o kontakt pod adresem [email protected] lub telefonicznie: +86-28-8411-1861.
Niektóre zdjęcia i teksty są reprodukowane z Internetu, a prawa autorskie należą do oryginalnego autora. Jeśli doszło do naruszenia, prosimy o kontakt w celu usunięcia.