Звукоизоляция
 | Эту статью может потребовать очистки Википедии , чтобы она соответствовала стандартам качества . Конкретная проблема заключается в следующем: слишком много коротких разделов. ( декабрь 2023 г. ) |
Звукоизоляция – это любые средства, препятствующие распространению звука . Существует несколько основных способов уменьшения звука: увеличение расстояния между источником и приемником, развязка, использование шумовых барьеров для отражения или поглощения энергии звуковых волн , использование демпфирующих конструкций, таких как звукопоглощающие экраны , для поглощения или использование активных противошумовых звуковых генераторов. [ 1 ] [ 2 ]
акустическое шумоподавление и контроль шума Для ограничения нежелательного шума можно использовать . Звукоизоляция может уменьшить передачу нежелательных прямых звуковых волн от источника к непроизвольному слушателю за счет использования расстояния и мешающих объектов на пути прохождения звука (см. класс звукопередачи и индекс шумоподавления ).
Звукоизоляция может подавить нежелательные косвенные звуковые волны, такие как отражения , вызывающие эхо , и резонансы , вызывающие реверберацию .
Техники
[ редактировать ]Поглощение
[ редактировать ]Звукопоглощающий материал контролирует уровни реверберирующего звукового давления внутри полости, ограждения или помещения. Синтетические абсорбирующие материалы являются пористыми и относятся к пенопластам с открытыми порами (акустическая пена, звукоизоляционная пена). [ 3 ] Волокнистые поглощающие материалы, такие как целлюлоза, минеральная вата, стекловолокно, овечья шерсть, чаще используются для подавления резонансных частот внутри полости (изоляция стен, пола или потолка), служа двойной цели наряду с их теплоизоляционными свойствами. используются как волокнистые, так и пористые поглощающие материалы Для создания акустических панелей , которые поглощают отражения звука в помещении, улучшая разборчивость речи. [ 4 ] [ 5 ]
Пористые поглотители
[ редактировать ]Пористые поглотители, обычно резиновые пенопласты с открытыми порами или меламиновые губки , поглощают шум за счет трения внутри клеточной структуры. [ 6 ] Пористые пенопласты с открытыми порами являются высокоэффективными поглотителями шума в широком диапазоне средних и высоких частот. Производительность может быть менее впечатляющей на более низких частотах. Точный профиль поглощения пористого пенопласта с открытыми порами будет определяться рядом факторов, включая размер ячеек, извилистость , пористость, толщину и плотность.
Поглощающий аспект звукоизоляции не следует путать со звукопоглощающими панелями, используемыми в акустической обработке. Поглощение в этом смысле означает уменьшение резонансной частоты в полости путем установки изоляции между стенами, потолками или полами. Акустические панели могут сыграть роль в обработке, уменьшая отражения, которые делают общий звук в комнате-источнике громче после звукоизоляции стен, потолков и полов.
Резонансные поглотители
[ редактировать ]Резонансные панели, резонаторы Гельмгольца и другие резонансные поглотители работают путем гашения звуковой волны при ее отражении. [ 7 ] В отличие от пористых поглотителей резонансные поглотители наиболее эффективны на низких-средних частотах, а поглощение резонансных поглотителей согласовано с узким частотным диапазоном.
Демпфирование
[ редактировать ]Демпфирование служит для уменьшения резонанса в помещении путем поглощения или перенаправления посредством отражения или диффузии. Поглощение снижает общий уровень звука, тогда как перенаправление делает нежелательный звук безвредным или даже полезным за счет снижения когерентности . Демпфирование может применяться отдельно для уменьшения акустического резонанса в воздухе или для уменьшения механического резонанса в конструкции самой комнаты или предметов в комнате.
Развязка
[ редактировать ]Создание разделения между источником звука и любой формой прилегающей массы, препятствующее прямому пути передачи звука.
Расстояние
[ редактировать ]Плотность энергии звуковых волн уменьшается по мере того, как они становятся дальше друг от друга, поэтому увеличение расстояния между приемником и источником приводит к постепенному снижению интенсивности звука в приемнике. В обычной трехмерной обстановке с точечным источником и точечным рецептором интенсивность звуковых волн будет ослабляться пропорционально обратному квадрату расстояния от источника.
Масса
[ редактировать ]Добавление плотного материала в обработку помогает предотвратить выход звуковых волн из стены, потолка или пола источника. Материалы включают винил, гипсокартон, звукоизоляционный гипсокартон, фанеру, древесноволокнистый картон , бетон или резину. Звукоизоляционный материал различной ширины и плотности снижает звук в диапазоне переменных частот.
Отражение
[ редактировать ]Когда звуковые волны достигают среды, отражение этого звука зависит от несходства материала, с которым они соприкасаются. [ 8 ] Звук, ударяющийся о бетонную поверхность, приведет к совершенно иному отражению, чем если бы звук попадал в более мягкую среду, например стекловолокно. На открытом воздухе, например при строительстве дорог, часто используются насыпи или панели для отражения звука вверх в небо.
Диффузия
[ редактировать ]Если зеркальное отражение от твердой плоской поверхности дает проблемное эхо, то акустический диффузор к поверхности можно применить . Звук будет рассеиваться во всех направлениях.
Активный контроль шума
[ редактировать ]При активном контроле шума микрофон используется для улавливания звука, который затем анализируется компьютером; затем звуковые волны с противоположной полярностью (фаза 180° на всех частотах) выводятся через динамик, вызывая деструктивные помехи и подавляя большую часть шума.
Приложения
[ редактировать ]Жилой
[ редактировать ]Программы озвучивания жилых помещений направлены на уменьшение или устранение воздействия внешнего шума. Основное внимание в звуковой программе жилых помещений в существующих конструкциях уделяется окнам и дверям. Двери из массива дерева являются лучшим звуковым барьером, чем полые двери. [ 9 ] Занавески можно использовать для приглушения звука либо за счет использования тяжелых материалов, либо за счет использования воздушных камер, известных как соты . Конструкции с одинарными, двойными и тройными сотами обеспечивают относительно большую степень шумопоглощения. Основным ограничением звукоизоляции штор является отсутствие уплотнения по краю шторы, хотя это можно устранить с помощью уплотнительных элементов, таких как застежки-липучки, клей, магниты или другие материалы. Толщина стекла будет играть роль при диагностике утечки звука. Окна с двойным остеклением обеспечивают несколько большее звукопоглощение, чем окна с одним стеклом, если они хорошо прилегают к проему оконной рамы и стены. [ 10 ]
Значительного снижения шума можно также добиться, установив второе внутреннее окно. В этом случае наружное окно остается на месте, а раздвижное или подвесное окно устанавливается в тех же проемах стены. [ 11 ]
В США Федеральное управление гражданской авиации предлагает меры по снижению шума для домов, попадающих в зону шума, где средний уровень звука составляет 65 дБ SPL или выше. Это часть их программы звукоизоляции жилых помещений. Программа предусматривает входные двери из цельного дерева, а также окна и штормовые двери. [ 12 ]
Потолки
[ редактировать ]
Заделка зазоров и трещин вокруг электропроводки, водопроводных труб и воздуховодов с помощью акустического герметика или аэрозольной пены значительно снизит нежелательный шум в качестве предварительного этапа звукоизоляции потолка. По периметру стены, а также вокруг всех светильников и воздуховодов следует использовать акустический герметик для дальнейшей герметизации обработки. Утеплитель из минеральной ваты чаще всего используется в звукоизоляции из-за ее плотности и дешевизны по сравнению с другими звукоизоляционными материалами. Изоляцию из напыляемой пены следует использовать только для заполнения зазоров и трещин или в виде слоя толщиной 1–2 дюйма перед установкой минеральной ваты. Затвердевшая аэрозольная пена и другая пена с закрытыми порами могут быть проводником звука. Распыляемая пена недостаточно пористая, чтобы поглощать звук, а также недостаточно плотная, чтобы заглушать звук. [ нужна ссылка ]
Эффективным методом снижения ударного шума является «эластичная изоляция канала». [ 13 ] Каналы отделяют гипсокартон от балок, уменьшая передачу вибрации.
Стены
[ редактировать ]Масса — единственный способ остановить звук. Масса относится к гипсокартону, фанере или бетону. Винил с массовой нагрузкой (MLV) используется для гашения или ослабления звуковых волн между слоями массы. Использование вязкоупругого демпфирующего состава. [ 14 ] или MLV преобразует звуковые волны в тепло, ослабляя волны до того, как они достигнут следующего слоя массы. Важно использовать несколько слоев массы разной ширины и плотности, чтобы оптимизировать любую звукоизоляционную обработку. [ 15 ] Установка звукоизоляционного гипсокартона рекомендуется из-за его более высокого значения класса звукопередачи (STC). Звукоизоляционный гипсокартон в сочетании с вязкоупругим составом позволяет добиться снижения шума на уровне STC 60+.
Стены заполнены утеплителем из минеральной ваты. В зависимости от желаемого уровня обработки может потребоваться два слоя изоляции. Розетки, выключатели света и электрические коробки являются слабыми местами в любой звукоизоляционной обработке. Электрические коробки должны быть обернуты глиной или шпаклевкой и покрыты MLV . После установки пластин выключателей, крышек розеток и светильников по периметру пластин или светильников следует нанести акустическую герметизацию.
Этажи
[ редактировать ] |
Разделение балки и фанеры чернового пола с помощью неопреновой ленты для балок или U-образных резиновых прокладок помогает создать звуконепроницаемый пол. Дополнительный слой фанеры можно установить вязкоупругим составом. Винил с массовой нагрузкой в сочетании с резиной с открытыми порами или подложкой из пенопласта с закрытыми порами еще больше снижает передачу звука. После применения этих методов можно укладывать паркетный пол или ковровое покрытие. Дополнительные коврики и мебель помогут уменьшить нежелательное отражение в комнате.
Комната внутри комнаты
[ редактировать ] |
Комната в комнате (RWAR) — это один из методов изоляции звука и предотвращения его передачи во внешний мир, где это может быть нежелательно.
Большая часть передачи звука из комнаты наружу происходит механическими средствами. Вибрация проходит непосредственно через кирпич, деревянные конструкции и другие твердые элементы конструкции. Когда она встречается с таким элементом, как стена, потолок, пол или окно, который действует как дека , вибрация усиливается и слышна во втором пространстве. Механическая трансмиссия гораздо быстрее, эффективнее и легче усиливается, чем воздушная трансмиссия той же начальной мощности.
Использование акустической пены и других поглощающих средств менее эффективно против передаваемой вибрации. Передачу можно остановить, разорвав связь между комнатой, в которой находится источник шума, и внешним миром. Это называется акустической развязкой.
Коммерческий
[ редактировать ]Рестораны, школы, офисы и медицинские учреждения используют архитектурную акустику для снижения шума для своих клиентов. В Соединенных Штатах OSHA предъявляет требования, регулирующие продолжительность воздействия на рабочих определенных уровней шума. [ 16 ]
Для преподавателей и студентов улучшение качества звука в окружающей среде впоследствии улучшит обучение, концентрацию и общение между учителем и учеником. В 2014 году исследование, проведенное Applied Science, показало, что 86% студентов стали воспринимать своих преподавателей более разборчиво, а 66% студентов сообщили о более высоком уровне концентрации после того, как в классе были использованы звукопоглощающие материалы. [ 17 ]
Автомобильная промышленность
[ редактировать ]
Целью автомобильной звукоизоляции является уменьшение или устранение воздействия внешнего шума, в первую очередь шума двигателя, выхлопных газов и шин в широком диапазоне частот. Установлен демпфирующий материал, который снижает вибрацию панелей кузова автомобиля, когда они возбуждаются одним из многих источников звука высокой энергии, действующих во время эксплуатации автомобиля. В транспортных средствах создается множество сложных шумов, которые меняются в зависимости от условий вождения и скорости движения автомобиля. [ 18 ] Значительного снижения шума (до 8 дБ) можно добиться, комбинируя различные типы материалов. [ 19 ]
Автомобильная среда ограничивает толщину используемых материалов, но комбинации демпферов, барьеров и поглотителей являются обычным явлением. Обычные материалы включают войлок, пенопласт, полиэстер и полипропилена смеси . В зависимости от используемых материалов может потребоваться гидроизоляция. [ 20 ] Акустическая пена может применяться в различных частях автомобиля во время производства для снижения шума в салоне. Пены также имеют преимущества в стоимости и производительности при установке, поскольку пенопласт может расширяться и заполнять полости после нанесения, а также предотвращает утечки и попадание некоторых газов в транспортное средство. Звукоизоляция автомобиля может снизить шум ветра, двигателя, дороги и шин. Звукоизоляция автомобиля позволяет снизить уровень шума внутри автомобиля с пяти до 20 децибел. [ 21 ]
Поверхностные демпфирующие материалы очень эффективны для снижения корпусного шума. Пассивные демпфирующие материалы используются с начала 1960-х годов в аэрокосмической промышленности. С течением времени достижения в производстве материалов и разработка более эффективных аналитических и экспериментальных инструментов для характеристики сложного динамического поведения позволили расширить использование этих материалов в автомобильной промышленности. В настоящее время к кузову обычно прикрепляют несколько вязкоупругих демпфирующих подушек, чтобы ослабить колебания структурных панелей более высокого порядка, которые вносят значительный вклад в общий уровень шума внутри кабины. Традиционно для оптимизации размера и расположения демпфирующих обработок используются экспериментальные методы. В частности, испытания типа лазерного виброметра часто проводятся на теле в белых конструкциях, что позволяет быстро получить большое количество точек измерения с хорошим пространственным разрешением. Однако тестирование всего автомобиля в большинстве случаев невозможно, поскольку требуется оценка каждой подсистемы в отдельности, что ограничивает возможность быстрого и эффективного использования этой технологии. Альтернативно, вибрации конструкции можно также измерить акустически с помощью датчиков скорости частиц, расположенных рядом с вибрирующей конструкцией. Несколько исследований выявили потенциал датчиков скорости частиц для определения характеристик вибраций конструкций, что ускоряет весь процесс испытаний в сочетании с методами сканирования. [ 22 ]
Шумовые барьеры
[ редактировать ]
С начала 1970-х годов в Соединенных Штатах и других промышленно развитых странах стало обычной практикой устанавливать шумозащитные барьеры вдоль основных автомагистралей, чтобы защитить жителей прилегающих территорий от шума проезжей части . Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA) совместно с Управлением шоссейных дорог штата (SHA) приняло Федеральное постановление (23 CFR 772), требующее от каждого штата принятия собственной политики в отношении снижения шума дорожного движения. [ 23 ] Были разработаны инженерные методы для прогнозирования эффективной геометрии конструкции шумозащитного барьера в конкретной реальной ситуации. Шумоизоляционные барьеры могут быть построены из дерева, каменной кладки , земли или их комбинации.
См. также
[ редактировать ]- Акустическая передача
- Акустиблок
- Проверка слуха
- Шумовое загрязнение
- Регулирование шума
- Студия звукозаписи
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хокинс, Тимоти Джерард (2014). Исследования и исследования в области звукопоглощающих материалов с целью снижения звука (кандидатская диссертация). Калифорнийский политехнический государственный университет. дои : 10.15368/THESES.2014.121 . S2CID 13922503 .
- ^ «Акустика зданий: включая акустику зрительных залов и звукоизоляцию помещений» . Природа . 114 (2855): 85. Июль 1924 г. Бибкод : 1924Natur.114R..85. . дои : 10.1038/114085b0 . hdl : 2027/mdp.39015031200952 . ISSN 0028-0836 . S2CID 46370464 .
- ^ «Акустическая пена: метод достижения акустики» . Табнак.
- ^ Гаффари Мосанензаде, Шахрзад (2014). Проектирование, характеристика и моделирование акустических пен на биологической основе (кандидатская диссертация). Университет Торонто. Бибкод : 2014PhDT.......199G . hdl : 1807/71305 .
- ^ Кулаков Кирилл; Романович, Марина (2019). «Техническое сравнение звукоизоляционных стеновых панелей» (PDF) . Сеть конференций E3S . 91 : 2, 4, 5. doi : 10.1051/e3sconf/20199102027 .
- ^ Кокс, Тревор Дж.; Д'Антонио, Питер (2009). Акустические поглотители и диффузоры . ЦРК Пресс. ISBN 9780203893050 .
- ^ «Низкочастотное поглощение» . Советы студии. Архивировано из оригинала 7 августа 2019 г.
- ^ «Отражение, преломление и дифракция» . www.физикаклассрум.com . Проверено 10 июля 2017 г.
- ^ «Как звукоизолировать шумную квартиру» . Вещи . Архивировано из оригинала 13 февраля 2017 г. Проверено 5 февраля 2017 г.
- ^ «Борьба с шумом в многоквартирных жилых домах» . Акустические поверхности . Проверено 10 июля 2017 г.
- ^ Камцион, Эрос. «Что эффективнее между активным шумоподавлением и звукоизоляцией?» . Беркли.edu.
- ^ Вишневский, Мария. «Городские власти хотят, чтобы больше домовладельцев в районе Мидуэй подписались на звукоизоляцию» . chicagotribune.com . Проверено 5 февраля 2017 г.
- ^ Лонг, Маршалл (5 февраля 2014 г.). Архитектурная акустика . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-398265-0 .
- ^ Чакраборти, Бикаш К.; Ратна, Дебдатта (31 января 2020 г.). Полимеры для гашения вибраций . Эльзевир. ISBN 978-0-12-819253-5 .
- ^ «4. Физические методы снижения шумового воздействия - Звуковой ландшафт: Руководство по шуму на дорогах и землепользованию - Федеральный подход - Планирование, совместимое с шумом - Шум - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - FHWA» . Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA) . Проверено 13 февраля 2020 г.
- ^ Бакли, Кара (20 июля 2012 г.). «Стандарты США по уровню шума на рабочем месте соответствуют стандартам других стран» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Повышение качества обучения студентов с помощью звукоизоляции» . Уолл Стрит Джорнал . 08.12.2014. ISSN 0099-9660 . Проверено 20 мая 2021 г.
- ^ Нил, Пол. "Мистер" . Автомобильная изоляция Великобритания . ЦИУК . Проверено 12 февраля 2015 г.
- ^ «Введение в автомобильное аудио: как приручить дорожный шум» . Секреты автозвука.
- ^ Британская литература по Тинсулейту .
- ^ «DOW Automotive Systems: акустические пены BETAFOAM™» (PDF) . dow.com . Проверено 26 мая 2017 г.
- ^ Проектирование демпфирующей обработки кузова автомобиля (PDF) .
- ^ «Рекомендации по использованию звуковых барьеров – шум дорожного движения» . www.roads.maryland.gov . Проверено 10 июля 2017 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
