ریاضیات

80.

مواد جاذب صدا یک افزودنی ارزشمند به محفظه ها و موانع صوتی هستند که می توانند مسیر نویز را قطع کنند. محفظه های صوتی می توانند کامل یا جزئی باشند و می توانند منبع نویز یا کارگر را احاطه کنند. یک محفظه پرسنل اگر با مواد جاذب صدا پوشانده شده باشد بهترین کار را دارد. یک جایگزین، محفظه ای است که اطراف یک تجهیزات (منبع نویز)، همانطور که در شکل 36 نشان داده شده است.

پارتیشن ها یا موانع زمانی می توانند ساخته شوند که یک محفظه کامل امکان پذیر نباشد. موانع فرکانس های متوسط ​​و بالا را بهتر از فرکانس های پایین به دلیل پراش بیشتر صداهای فرکانس پایین مسدود می کنند. فرکانس‌های پایین می‌توانند در گوشه‌ها و سوراخ‌ها حرکت کنند، در حالی که صداهای فرکانس بالا به احتمال زیاد مسدود می‌شوند (OTM/Driscoll).

شکل 36. موانع صوتی و محفظه ها

(OTM/Driscoll)

خاصیت جذب صدا و انعکاس مواد مختلف به این معنی است که مواد خاصی در قطع صدا بهتر از سایرین هستند. علاوه بر این، نحوه قطع نویز با فرکانس صدا و ویژگی های فیزیکی مواد متفاوت است. توانایی یک ماده در قطع صدا را می توان با توانایی آن در جذب صدا و به طور جداگانه با میزان انتقال بخشی از صدایی که جذب می کند (یا نمی کند) توصیف کرد.

به طور کلی، مواد نرم، ضخیم، فازی و متخلخل صدا را به خوبی جذب می‌کنند و تنها به مقدار کمی از صدا اجازه می‌دهند که از سطح به فضا بازتاب پیدا کند. در مقابل، سطوح سخت و صاف تمایل دارند درصد بالایی از صدا را منعکس کنند.

مواد سنگین و متراکم صداهای با فرکانس پایین را بهتر از صداهای با فرکانس بالا جذب می کنند. موانع محافظ ساخته شده از این مواد در انعکاس صداهای با فرکانس بالا بهتر هستند اما صداهای فرکانس پایین را جذب می کنند.

توانایی یک مانع برای تضعیف صدایی که جذب می کند با از دست دادن انتقال آن توصیف می شود . تلفات انتقال، که در آزمایش‌های آزمایشگاهی بر حسب دسی بل اندازه‌گیری می‌شود، نمونه‌ای از توانایی یک ماده مانع برای جلوگیری از انتشار انرژی صوتی از طریق ماده برای تولید صدا در طرف دیگر را نشان می‌دهد. یک نمونه از مواد با افت انتقال عالی ممکن است سطح صدا را از طریق یک پنل آزمایشی آن ماده تا 60 دسی بل کاهش دهد. هم ماده و هم ضخامت نمونه بر افت انتقالی آن تأثیر می گذارد.

هنگام ساخت یک مانع جزئی، مهم است که عواملی غیر از مواد مانع را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، برای موثر بودن یک مانع، یک گیرنده (کارگر) باید در میدان مستقیم به جای میدان طنین دار قرار گیرد. اثربخشی یک مانع در کاهش نویز در یک محیط بدون طنین به حداکثر می رسد. بنابراین، اگر قرار گرفتن در معرض نویز گیرنده عمدتاً از طنین باشد، اثربخشی مانع محدود خواهد شد. مانع باید تا حد امکان نزدیک به گیرنده یا منبع نویز قرار گیرد تا زوایایی که از آن صدا به گیرنده منعکس می شود به حداقل برسد.

ابعاد مانع نیز مهم است. به طور کلی، عرض یک مانع در دو طرف منبع نویز باید دو برابر ارتفاع مانع باشد. علاوه بر این، هر گونه ترک یا شکاف در مانع می تواند به طور قابل توجهی ارزش تلفات انتقال را کاهش دهد. هر شکافی که هوا از آن عبور کند باعث می شود مقدار قابل توجهی از نویز نیز عبور کند.

کاهش طنین

یک راه متداول برای کاهش طنین در یک اتاق، نصب مواد جاذب صدا، مانند کاشی های آکوستیک، در مکان های استراتژیک روی دیوارها و سقف اطراف منبع صدا است. هنگامی که سطوح اتاق سخت باشد (به عنوان مثال، بتن، بلوک خاکستر، فلز موجدار) طنین می تواند بیشتر باشد. در این محیط ها، مواد جاذب صدا می توانند مفید باشند. این یک درمان رایج در تئاترها، استودیوهای پخش و غرفه های ضبط صدا است. شکل 37 یک اتاق بزرگ و باز را نشان می دهد که در آن حفاظ های جاذب صدا و کاشی های آکوستیک از سقف آویزان شده اند. این کنترل مهندسی هیچ کاری برای کاهش سطح نویز از منبع نویز انجام نمی دهد، اما بازتاب نویز را به داخل اتاق کاهش می دهد. همانطور که قبلا ذکر شد، این نوع کنترل در یک اتاق کوچک (کمتر از 10، 000 فوت مربع) با سقف های کم (کمتر از 15 فوت). در اتاقی با سقف های بلند، منبع اصلی سر و صدا که کارگران در معرض آن قرار می گیرند، به احتمال زیاد صدای مستقیم از منبع است. مواد جاذب صدا هرگز نباید رنگ آمیزی شوند، زیرا منافذ مواد را می پوشاند و در نتیجه از جذب صدا جلوگیری می کند.

شکل 37. بافل های جاذب صدا

مواد بازتابنده و جاذب قادر به کاهش سطح نویز به روش های مختلف هستند. لمینت های مهندسی شده با کنترل نویز دو یا چند لایه از مواد متنوع را با خواص مختلف ترکیب می کنند که اغلب دارای فضای هوایی بین آنهاست. این مواد لایه لایه درصد بالایی از صدا را جذب می کنند و سپس صدا را ضعیف می کنند تا تلفات انتقال به حداکثر برسد. صدا به طور موثر با حداقل بازتاب و انتقال ضبط می شود.

یک روش جایگزین برای قطع مسیر نویز، جابجایی منبع نویز است. به عنوان مثال، انبساط هوا در سوپاپ ها می تواند نویز قابل توجهی ایجاد کند. این دریچه‌ها را می‌توان با گسترش لوله‌کشی به ناحیه‌ای دور از کارگر هدایت کرد که منبع نویز را از کارگر حذف می‌کند و در نتیجه قرار گرفتن در معرض صدای کارگر را کاهش می‌دهد.