Ne glede na to, ali gre za HiFi zvočnik, domači kino, snemalni studio ali kino, bo sistem zvočnikov deloval v prostoru. Nacionalni standardi, povezani z gradnjo, običajno določajo kazalnike zvočne izolacije hiš, vendar običajno ne vključujejo obdelave odbitega zvoka. Če prostor ni deležen nobene akustične obdelave, se bodo ne glede na to, kako dobri so zvočniki, običajno soočili z ozkimi grli zaradi motenj v prostoru. V tem primeru lahko rečemo, da so materiali za akustično obdelavo nujni.
Akustično obdelavne materiale lahko glede na njihove funkcije v grobem razdelimo na materiale, ki absorbirajo zvok , difuzijske materiale in materiale, ki izolirajo zvok. Poleg običajnih plošč, ki absorbirajo zvok, obstaja tudi nizkofrekvenčna past, ki se običajno uporablja za specifično absorpcijo nizkih frekvenc. Vendar bi tukaj najprej rad spregovoril o razliki med materiali, ki absorbirajo zvok, in materiali, ki izolirajo zvok. Tudi tukaj mnogi ljudje napačno razumejo. Da bi razumeli razliko med obema, moramo najprej razumeti, kako se zvok širi, ko doseže naše skupne stene.
Vpadni zvok – odbiti zvok = koeficient absorpcije zvoka
Vpadni zvok – preneseni zvok = izguba prenosa
Del zvoka absorbira stena in se pretvori v toplotno energijo.
Iz zgornjega razmerja ni težko ugotoviti, da mora zvočna izolacija zagotoviti le čim manj prehajanega zvoka, vendar ni nujno, da ima dobro absorpcijo zvoka. Tukaj je skrajni primer. Če je stena prostora zelo gladka dvoslojna stena, je zvočna izolacija zaradi dvoslojne zasnove zelo dobra. Ker pa je stena zelo gladka, je odbiti zvok, zlasti visokofrekvenčni, zelo močan in učinek absorpcije zvoka je zelo slab.
Pravzaprav obstajajo zelo pogoste podobne zasnove, kot je dvoslojno zvočnoizolacijsko steklo, ki ima dober učinek zvočne izolacije, vendar gladka površina stekla povzroči, da je odbiti zvok zelo močan. Takšno dvoslojno zvočnoizolacijsko steklo skoraj nima učinka absorpcije zvoka.
Hkrati imajo običajni materiali, ki absorbirajo zvok, običajno povprečne zvočnoizolacijske lastnosti in običajno niso tako dobri kot stene enake debeline.
Zvok absorbirajoči material
Tradicionalni materiali, ki absorbirajo zvok, so porozni materiali ali znanstveno znani kot akustično odporni materiali, ki absorbirajo zvok. Bistvo zvočnih valov je neke vrste vibracija. Natančneje, za zvočniški sistem gre za vibracije zraka. Ko se vibracije zraka prenesejo na ta material, ki absorbira zvok, se vibracije postopoma sprostijo zaradi fine porozne strukture in pretvorijo v toplotno energijo.
Debelejši kot je material, ki absorbira zvok, več takšnih majhnih votlin je v smeri širjenja zvoka in boljši je učinek absorpcije zvoka, ki pada naključno ali pod majhnimi koti.
Po drugi strani pa imajo akustično uporovni materiali, ki absorbirajo zvok, nizkofrekvenčno mejno frekvenco za učinkovito absorpcijo, ki je običajno povezana z debelino materiala, ki absorbira zvok, in ta zahteva približno 1/4 valovne dolžine. Zato je skoraj nemogoče, da bi akustično uporovni materiali, ki absorbirajo zvok, absorbirali nizke frekvence, za absorpcijo pa so potrebne druge vrste obdelovalnih materialov.
Hkrati je koeficient absorpcije zvoka materialov, ki absorbirajo zvok, povezan tudi z vpadnim kotom zvoka. Na primer, vlaknene plošče visoke gostote lahko odbijajo zvok pod velikimi koti.
Difuzijski material
Najprej moramo še vedno razumeti, kaj je difuzija zvoka oziroma kakšna je vloga difuzijskih materialov.
Ko zvok pade na steno, del zvoka izstopi vzdolž geometrijske smeri in se še naprej širi, vendar ta proces običajno ni absolutni "zrcalni odboj". Če gre za idealen absolutni odboj, bi moral zvok po prehodu skozi površino izstopati natančno v geometrijski smeri, energija v izstopni smeri pa bi morala biti skladna z vpadno smerjo. Celoten proces ne izgublja energije, kar lahko razumemo kot popolno odsotnost difuzije ali, bolj pogosto, kot zrcalni odboj v optiki.
Pri idealni difuziji ni glavne smeri oddajanja. Zvok se po padcu na površino enakomerno oddaja v vse smeri v prostoru. V optiki to običajno razumemo kot difuzni odboj.
Seveda je vse to povezano tudi z dejavniki, kot je valovna dolžina zvoka. Dejansko okolje poslušanja ne zahteva le določene mere difuzije, temveč se je treba izogibati tudi močnim odbojem, kot je na primer celotno steklo od tal do stropa. To pa pomeni, da bo odbiti zvok bolj zapleten in da bo izračunska količina večja.
Včasih potrebujemo določeno količino odbitega zvoka, če pa ne potrebujemo posebej močnega odbitega zvoka, lahko na ustrezna mesta namestimo difuzijske materiale. Drug primer, če je prostor napolnjen z materiali, ki absorbirajo zvok, bo absorbiral preveč zvoka. Difuzijski materiali lahko zmanjšajo zgodnji odboj zvoka, hkrati pa zagotovijo pozen odboj zvoka, tako da imajo lahko tudi majhni prostori določen odmevni učinek. Za stereo zvočniške sisteme je priporočljivo imeti v prostoru določeno količino difuzijskega materiala, medtem ko je za sisteme domačega kina mogoče difuzijski material ustrezno zmanjšati ali pa včasih uporabiti zasnovo, ki popolnoma absorbira zvok.
Kot smo pravkar omenili, je najnižja efektivna frekvenca difuzijskega materiala oziroma najnižja difuzijska frekvenca povezana z velikostjo izboklin difuzorja. Več izboklin kot ima difuzor, nižja je frekvenca, ki jo je mogoče učinkovito razpršiti.
Obstajajo tudi nekateri primeri, ko je ta tip difuzorja izdelan v videzu rimskega stebra, hkrati pa ima tudi estetski občutek. In pravzaprav, ker prostori mnogih avdiofilov trenutno niso veliki, tak difuzor morda ni potreben. Efektivna frekvenca splošne kvadratne difuzijske plošče z ostankom je približno 700~1000 Hz. Včasih je treba izbiro frekvence opraviti tudi od primera do primera.
Hkrati pa naši običajni HiFi zvočniški sistemi, domači kinodvorane in druga majhna domača poslušalna okolja ne potrebujejo difuzorjev s prekomernimi izboklinami. Ker se difuzija zvoka običajno razlaga z vidika geometrijske akustike, ko je frekvenca nižja od prekomerne frekvence prostora, gre za kategorijo valovne akustike. Ali pa difuzijski materiali, primerni za majhne prostore, na splošno niso nujno tako debeli kot tisti za operne hiše in koncertne dvorane.
Bas past
Kot je bilo že omenjeno, je skoraj nerealno, da bi akustično odporni materiali, ki absorbirajo zvok, učinkovito absorbirali nizke frekvence. Za absorpcijo nizkih frekvenc so pogosto potrebni materiali, ki temeljijo na drugih načelih.
Helmholtzov resonator je zelo pogosta akustična struktura, ki se pogosto uporablja v aplikacijah, kot je zmanjševanje hrupa izpušnih cevi avtomobilov in motornih koles. Načelo je, da se v votlini V odpre majhna odprtina in se vanjo priključi kratka cev, s čimer se tvori najpreprostejša naprava, Helmholtzov resonator. Če se zračni steber S v kratki cevi zmoti in se premakne v votlino, se plin v votlini stisne in tlak se poveča. Gibanje zračnega stebra S navznoter je blokirano in se namesto tega premakne navzven. Po prehodu ravnotežnega položaja se zaradi vztrajnosti še naprej giblje navzven. Trenutno se tlak v votlini zmanjša, zaradi česar se zračni steber S preneha gibati navzven in se nato premakne navznoter, pri čemer se cikel ponovi.
Membranski mehanski resonančni absorberji zvoka so druga vrsta materiala, ki absorbira zvok za nizke frekvence in se običajno uporablja v arhitekturnih zasnovah, kot so večplastne stenske zasnove.
Zaradi dejavnikov, kot so stoječi valovi v prostoru, se v določenih frekvenčnih pasovih običajno ustvari dodatno ojačanje, kar povzroči nizkofrekvenčno "ropotanje" resonanco. Nizkofrekvenčne pasti lahko do določene mere odpravijo motnje v najvišjih mejah, ki jih povzročajo ti načini delovanja v prostoru. Seveda se lahko uporabijo tudi metode, kot so več nizkotonskih zvočnikov ali digitalna obdelava signalov DSP.
Zvočnoizolacijski materiali
Kot je bilo že podrobneje pojasnjeno, se zvočna izolacija in absorpcija zvoka materialov razlikujeta. Zvočno vpojni materiali pogosto izkoriščajo majhno strukturo por v materialu. Vendar pa ta majhna struktura lukenj običajno povzroči tudi prenos zvočnih valov. Da bi preprečili nadaljnji prenos in širjenje zvoka iz materiala, je treba čim bolj zmanjšati strukturo votlin in povečati gostoto materiala.
Običajno je zvočnoizolacijska učinkovitost zvočnoizolacijskih materialov povezana z gostoto materiala. Nakup zvočnoizolacijskih materialov visoke gostote lahko dodatno izboljša zvočnoizolacijske lastnosti prostora. Vendar pa imajo enoslojni zvočnoizolacijski materiali včasih še vedno omejitve. V tem primeru se lahko uporabi dvoslojna zvočnoizolacijska obdelava, pri čemer se dvema slojema zvočnoizolacijskih materialov dodajo dodatni dušilni materiali. Vendar je treba opozoriti, da se je treba izogibati obema slojema zvočnoizolacijskih materialov in da imata čim bolj enako debelino, da se izognemo ponavljanju iste frekvence. Med dejansko gradnjo in dekoracijo je treba najprej zvočno izolirati celotno hišo, nato pa izvesti obdelavo za absorpcijo in difuzijo zvoka.
Akustična obdelava je za zvočniške sisteme nujna. Vendar pa akustična obdelava ni naključna uporaba. Razumevanje ustreznega osnovnega znanja je pomemben predpogoj za pravilno akustično obdelavo. Zasnova akustične obdelave je tesno povezana tudi s prostorom, zvočniškim sistemom itd. Ni fiksne rešitve ali odgovora in na koncu bi moralo prevladati dejansko stanje.
Za več informacij o melaminski peni SINOYQX nas kontaktirajte na [email protected] ali nam pošljite telefonsko številko: +86-28-8411-1861.
Nekatere slike in besedila so reproducirana z interneta, avtorske pravice pa pripadajo izvirnemu avtorju. Če pride do kakršnih koli kršitev, se obrnite na nas za izbris.