Una introducció detallada als materials de tractament acústic

Tant si es tracta d'un altaveu HiFi o d'un cinema a casa, com d'un estudi de gravació o cinema, el sistema d'altaveus interactuarà amb l'habitació. Les normes nacionals relacionades amb la construcció solen estipular els indicadors de rendiment d'aïllament acústic de les cases, però normalment no impliquen el tractament del so reflectit. Normalment, si una habitació no rep cap tractament acústic, per molt bons que siguin els altaveus, es trobaran colls d'ampolla a causa de la interferència de l'habitació. En aquest moment, es pot dir que els materials de tractament acústic són una necessitat.

 

Els materials de tractament acústic es poden dividir aproximadament en materials fonoabsorbents , materials de difusió i materials fonoaïllants segons les seves funcions. Entre ells, a més dels panells fonoabsorbents convencionals, l'altre tipus de material fonoabsorbent és una trampa de baixa freqüència que normalment s'utilitza per absorbir específicament les baixes freqüències. Tanmateix, aquí m'agradaria parlar primer de la diferència entre els materials fonoabsorbents i els materials fonoaïllants. Aquí és també on molta gent malinterpreta. Per entendre la diferència entre els dos, primer cal entendre com el so continua propagant-se després d'arribar a les nostres parets comunes.

 

So incident - So reflectit = Coeficient d'absorció de so

So incident - So transmès = Pèrdua de transmissió

Part del so és absorbit per la paret i es converteix en energia tèrmica.

 

A partir de la relació anterior, no és difícil trobar que l'aïllament acústic només ha d'assegurar el mínim so de transmissió possible, però no necessàriament té una bona absorció acústica. Aquí teniu un exemple extrem. Si la paret de l'habitació és una paret de doble capa molt llisa, el rendiment d'aïllament acústic és molt bo a causa del disseny de doble capa. Tanmateix, com que la paret és molt llisa, el so reflectit, especialment l'alta freqüència, és molt fort i l'efecte d'absorció del so és molt pobre.

 

De fet, hi ha dissenys similars molt comuns, com ara el vidre insonoritzant de doble capa, que té un bon efecte d'aïllament acústic, però la naturalesa llisa de la superfície del vidre farà que el so reflectit sigui molt fort. Aquest vidre insonoritzat de doble capa gairebé no té cap efecte d'absorció del so.

 

Al mateix temps, els materials d'absorció de so habituals solen tenir propietats d'aïllament acústic mediocres i no solen ser tan bons com les parets del mateix gruix.

 

Material absorbent acústic

Els materials d'absorció de so tradicionals són materials porosos, o científicament coneguts com a materials d'absorció de so de resistència acústica. L'essència de les ones sonores és una mena de vibració. Per ser precisos, per al sistema d'altaveus, és la vibració de l'aire. Quan les vibracions de l'aire es transmeten a aquest material absorbent de so, les vibracions s'alleugen gradualment per l'estructura porosa fina i es converteixen en energia tèrmica.

 

Com més gruixut sigui el material que absorbeix el so, més petites cavitats es troben en la direcció de la propagació del so i millor serà l'efecte d'absorció del so incident a l'atzar o en angles petits.

 

D'altra banda, els materials absorbents acústicament resistents tenen una freqüència de tall de baixa freqüència per a una absorció efectiva, que normalment està relacionada amb el gruix del material absorbent de so, que requereix aproximadament 1/4 de la longitud d'ona. Per tant, és gairebé impossible que s'utilitzin materials d'absorció de so resistents a l'acústica per absorbir freqüències baixes, i es requereixen altres tipus de materials de processament per a freqüències baixes.

 

Al mateix temps, el coeficient d'absorció acústica dels materials fonoabsorbents també està relacionat amb l'angle d'incidència del so. Per exemple, el tauler de fibra d'alta densitat podria reflectir el so en angles grans.

 

Material de difusió

En primer lloc, encara hem d'entendre què és la difusió del so o quin és el paper dels materials de difusió.

 

Quan el so incideix a una paret, una part del so sortirà al llarg de la direcció geomètrica i continuarà propagant-se, però normalment aquest procés no és una "reflexió especular" absoluta. Si es tracta d'una reflexió absoluta ideal, el so hauria de sortir exactament en la direcció geomètrica després de passar per la superfície, i l'energia en la direcció de sortida hauria de ser coherent amb la direcció d'incidència. Tot el procés no perd energia, la qual cosa es pot entendre com a cap difusió o, més comunament, com a reflex especular a l'òptica.

 

En la difusió ideal, no hi ha cap direcció d'emissió principal. El so s'emet uniformement en totes les direccions de l'espai després d'incidir a la superfície. Es pot entendre comunament com una reflexió difusa a l'òptica.

 

Per descomptat, tot això també està relacionat amb factors com la longitud d'ona del so. L'entorn real d'escolta no només requereix una certa quantitat de difusió, sinó que també hauria d'intentar evitar reflexos forts, com ara tot el vidre del terra al sostre. Però això vol dir que el so reflectit serà més complex i la quantitat de càlcul serà més gran.

 

De vegades necessitem una certa quantitat de so reflectit, però si no necessitem un so reflectit especialment fort, podem col·locar materials de difusió als llocs corresponents. Per un altre exemple, de vegades, si una habitació està plena de materials que absorbeixen el so, absorbirà massa so. Els materials de difusió poden reduir el so de reflexió primerenca alhora que garanteixen el so de reflexió tardà, de manera que les habitacions petites també poden tenir un cert efecte de reverberació. Per als sistemes d'altaveus estèreo, es recomana tenir una certa quantitat de material de difusió a l'habitació, mentre que per als sistemes de cinema a casa, el material de difusió es pot reduir adequadament o, de vegades, es pot adoptar un disseny d'absorció total del so.

 

Com acabem d'esmentar, la freqüència efectiva més baixa del material de difusió o la freqüència de difusió més baixa està relacionada amb la mida de la protuberància del difusor. Com més sortints del difusor, menor serà la freqüència que es pot difondre eficaçment.

 

També hi ha alguns casos en què aquest tipus de difusor té un aspecte de columna romana alhora que té una sensació de disseny estètic. I, de fet, com que les sales de molts audiòfils no són grans actualment, és possible que aquest difusor no sigui necessari. La freqüència efectiva d'una placa de difusió de restes quadràtiques generals és d'uns 700 ~ 1000 Hz. De vegades, l'elecció de la freqüència també s'ha de fer cas per cas.

 

Al mateix temps, els nostres sistemes d'altaveus HiFi comuns i els cinemes a casa i altres entorns d'escolta domèstics petits no necessiten utilitzar difusors amb sortides excessives. Com que la difusió del so s'explica normalment en termes d'acústica geomètrica, un cop la freqüència és inferior a la freqüència excessiva de l'habitació, és la categoria d'acústica ondulatòria. O que els materials de difusió adequats per a sales petites en general no han de ser tan gruixuts com els dels teatres d'òpera i sales de concerts.

 

Trampa de baix

Com s'ha esmentat anteriorment, és gairebé irreal que els materials absorbents de so resistents a l'acústica absorbeixin eficaçment les freqüències baixes. Per a l'absorció de baixes freqüències, sovint es necessiten materials que es basen en altres principis.

 

El ressonador Helmholtz és una estructura acústica molt comuna, que s'utilitza sovint en aplicacions com la reducció del soroll dels tubs d'escapament d'automòbils i motocicletes. El principi és obrir una petita obertura en una cavitat V i connectar un tub curt per formar el dispositiu més senzill, el ressonador Helmholtz. Si la columna d'aire S del tub curt es pertorba i es mou a la cavitat, el gas de la cavitat es comprimirà i la pressió augmentarà. El moviment cap a dins de la columna d'aire S està bloquejat i es mou cap a fora. Després de passar la posició d'equilibri, continua movent-se cap a fora a causa de la inèrcia. Actualment, la pressió a la cavitat disminueix, fent que la columna d'aire S deixi de moure's cap a fora i després es mogui cap a dins, repetint el cicle.

 

Els absorbents de so de ressonància mecànica de membrana són un altre tipus de material absorbent del so per a baixes freqüències , generalment implementat en dissenys arquitectònics com ara dissenys de parets multicapa.

 

A causa de factors com les ones estacionàries de l'habitació, normalment es genera un guany addicional en determinades bandes de freqüència, donant lloc a una ressonància de "rumido" de baixa freqüència. Les trampes de baixa freqüència poden eliminar fins a cert punt la interferència màxima causada per aquests modes d'habitació. Per descomptat, també es poden utilitzar mètodes com ara múltiples subwoofers o processament de senyal digital DSP.

 

Materials d'aïllament acústic

Com s'ha explicat amb detall abans, el rendiment d'aïllament acústic i el rendiment d'absorció acústica dels materials són diferents. Els materials que absorbeixen el so sovint s'aprofiten de l'estructura de porus petits del material. Tanmateix, aquesta petita estructura de forats normalment també dóna lloc a la transmissió d'ones sonores. Per evitar una major transmissió i propagació del so del material, cal reduir al màxim l'estructura de la cavitat i augmentar la densitat del material.

 

Normalment, el rendiment d'aïllament acústic dels materials d'aïllament acústic està relacionat amb la densitat del material. La compra de materials d'insonorització d'alta densitat pot millorar encara més les propietats d'insonorització d'una habitació. Tanmateix, els materials d'aïllament acústic d'una sola capa de vegades encara tenen limitacions. En aquest cas, es pot utilitzar un tractament d'aïllament acústic de doble capa i s'afegeixen materials d'amortiment addicionals a les dues capes de materials d'aïllament acústic. Tanmateix, cal tenir en compte que les dues capes de materials d'aïllament acústic s'han d'evitar que tinguin el mateix gruix tant com sigui possible per evitar la repetició de la mateixa freqüència. Si durant la construcció i la decoració reals, primer s'ha d'insonoritzar tota la casa, i després s'han de realitzar tractaments d'absorció i difusió acústica.

 

El tractament acústic és imprescindible per als sistemes d'altaveus. Tanmateix, el tractament acústic no és una aplicació aleatòria. La comprensió dels coneixements bàsics rellevants és un requisit previ important per al tractament acústic correcte. El disseny del tractament acústic també està estretament relacionat amb l'habitació, el sistema d'altaveus, etc. No hi ha cap solució o resposta fixa, i la situació real hauria de prevaldre en última instància.

 

Per obtenir més informació sobre l'escuma de melamina SINOYQX, poseu-vos en contacte amb nosaltres a [email protected] o envieu-nos un missatge de veu: +86-28-8411-1861.

Algunes imatges i textos es reprodueixen d'Internet i els drets d'autor pertanyen a l'autor original. Si hi ha alguna infracció, poseu-vos en contacte amb nosaltres per eliminar-la.