طراحی اتاق آکوستیک صوتی

طراحی اتاق آکوستیک صوتی

فرمت: Pdf   تعداد صفحات: 58

فهرست:

• ضریب های جذب سطحی (Surface Abosorption Coefficients)
  • مقادیر ضریب های جذب سطحی (Values for Surface Absorption Cofficient)
  • ضریب کاهش نویز (Noise Reduction coefficient)
  • مکانیسم جذب آکوستیکی (Mechansim of Acoustic Absorption)
  • ضریب جذب متوسط (Average Absorption Coefficient)
• شدت صوت یکنواخت در یک اتاق (Steady-State Sound Level In A Room)
• زمان بازآوا (Reverberation Time)
• اثر جذب انرژی در هوا (Effect of Energy Absorption In The Air)
  • تراز صوت یکنواخت با جذب در هوا (Steady-state Sound Level With Absorption in the Air)
  • زمان بازآوایی با جذب در هوا (Reverberation time with absorption in the Air)
• انتقال نویز از اتاق مجاور (Noise from an Adjacent Room)
  • منبع صوت (پوشیده) توسط یک دیوار Sound Source Covering one Wall)
  • انتقال صوت از یک اتاق مجاور (Sound transmission from an Adgacent Room)
• محفظه های آکوستیک (Acoustic Enclosures)
  • محفظه های آکوستیک کوچک (Small Acoustic Enclosures)
  • (Large Acoustic Enclosures)
  • (Design Practice for Enclosures)
• موانع آکوستیکی (Acoustic Barriers)
  • موانع در فضای باز Barriers Located outdoors)
  • موانع فضای بسته Barriers Located Indoors)

آکوستیک اتاق از زمانی که انسان برای اولین بار شروع به گردهمائی در سالن ها و کلیساها نمود مورد توجه بوده است اطلاعات کمی درباره طراحی فنی فضاهای داخلی برای رفتار موثر آکوستیکی تا شروع قرن بیستم وجود داشت، زمانیکه والاس کلمنت سابین سابین (۱۹۲۲) مطالعات تجربی وسیعی را درباره خواص آکوستیکی فضاهائی همچون تالار سمفونی بوستون انجام داد. وی یک سری روابط تجربی را جهت ایجاد امکان برای طراح به منظور تعیین میزان روکش آکوستیکی لازم برای دستیابی به رفتار مطلوب آکوستیکی اتاق ایجاد نمود.

در این بخش ما تکنیک هایی را بررسی می کنیم که می توان از آنها در جهت محدودسازی بازتاب صوت یا کنترل شدت صوت یکنواخت در یک اتاق استفاده کرد طراحی محفظه ها و موانع آکوستیکی نیز بررسی می شود.

ضریب های جذب سطحی (Surface Abosorption Coefficients)

مقادیر ضریب های جذب سطحی (Values for Surface Absorption Cofficient)

برای کاهش شدت صوت بیش از حد در یک اتاق یا برای کاهش ارتعاش از مواد صداگیر استفاده می شود. مواد صداگیر سطحی، صوتی را که به طور مستقیم از منبع به سمت دریافت کننده می آید تغییر نمیدهند در عوض، روکش سطحی بر صوتی که حداقل یکبار از سطوح اتاق انعکاس یافته تاثیر گذار است. این صوت با میدان صوت باز آوایشی مرتبط است.

نسبت انرژی آکوستیک جذب شده توسط سطح به انرژی آکوستیک که به سطح می خورد به عنوان ضریب جذب سطحی تعریف می شود.

انرژی جذب شده در سطح ممکن است از طریق ماده انتقال یابد یا ممکن است در داخل ماده پراکنده شود. ضریب جذب سطحی معمولاً تابعی از فرکانس موج صوتی است برخی مقادیر معرف ضریب جذب سطحی برای سطوح داخلی در پیوست آورده شده است. برای تعیین اثر افراد و اثاثیه در یک فضا ضریب جذب سطحی و مساحت (aS) در هم ضرب میشوند زیرا تعیین مساحت سطح یک فرد یا صندلی همواره راحت نیست مقادیر برای این کمیت نیز در پیوست آورده شده است.

ضریب کاهش نویز (Noise Reduction coefficient)

برخی مواقع داشتن یک درجه بندی تک عددی برای استفاده در جهت مقایسه ویژگی های جذب آکوستیک مواد متفاوت مطلوب می نماید با وجود این، بهتر است طیفی از مقادیر ضریب جذب سطحی به عنوان تابعی از فرکانس برای اهداف طراحی در دسترس باشد. ضریب کاهش نویز (NRC) می تواند برای مقایسه تقریبی خصوصیات جذب آکوستیک مواد استفاده شود.

ضریب کاهش نویز به عنوان میانگین ضریب جذب سطحی در باندهای اکتاو 2000Hz, 1000Hz, 500Hz, 250Hz تعریف می شود. بر اساس عرف مقادیر NRC همواره با تقریب ۰٫۰۵ گرد می شوند برای مثال مقدار NRC را برای یک قالب فایبرگلاس تخت با ضخامت ۱ اینچ تعیین نمائید. با استفاده از مقادیر پیوست ، فرمول زیر در می یابیم.

NRC = (¼)(۰/ ۳۴ + ۰/۷۹ +۰/۹۹ – ۰/۹۳) = ۰/۷۶۲۵

پس از گرد کردن این مقدار با تقریب (۰٫۰۵) ضریب کاهش نویز را برای فایبرگلاس تخت می یابیم

NRC = ۰٫۷۵

مقدار ۰٫۷۵ = NRC سنجشی تقریبی از اثر بخشی عایق را در جذب صوت ارائه میدهد؛ با وجود این هیچ نشانه ای مبنی بر اثر بخشی بیشتر ماده برای صوت با فرکانس بالا نسبت به فرکانس پائین وجود ندارد.

مکانیسم جذب آکوستیکی (Mechansim of Acoustic Absorption)

هنگام انتخاب عایق های آکوستیکی برای کاهش نویز آگاهی از مکانیسم های درگیر در جذب انرژی آکوستیک در ماده برای طراح مهم است. علاوه بر آن دانستن توزیع فرکانس صوت در اتاق برای انطباق ماده صداگیر مناسب با میدان آکوستیکی اهمیت دارد معمولاً ماده متفاوتی برای جذب صوت با فرکانس پائین نسبت به جذب صوت با فرکانس بالا انتخاب می شود اجازه دهید سه مورد را بررسی کنیم.

مواد جاذب صوت متخلخل که به شکل های تجاری، حصیری، تخت یا اجزای پیش ساخته در دسترس اند. مواد صنعتی شامل الیاف شیشه ای الیاف معدنی یا آلی، منسوجات یا فوم های سلول باز، مانند فوم های پلی اورتان منحنی های معرف ماده متخلخل در شکل ۱ نشان داده شده اند. دیده می شود که ضریب جذب در فرکانس های پائین (250Hz و کمتر) کوچکتر و در فرکانس های بالا  (1000Hz و بالاتر) نزدیک به یک است. مواد متخلخل در جذب صوت در فرکانس های بالاتر نسبت به فرکانس پائین تر کارآیی بیشتری دارد.

شکل .۱ ضریب جذب سطحی 1 برای قالب تخت، یک ماده متخلخل

مکانیسم جذب انرژی آکوستیک برای مواد متخلخل اتلاف انرژی اصطکاکی بین هوا و الیاف ماده است. در فرکانس های بالا پراکنده سازی انرژی بیشتر است زیرا سرعت ذره نسبت به فرکانس های پائین بیشتر است.

انبساط و انقباض هوا در داخل فضاهای نامنظم ماده نیز منجر به کاهش اندازه حرکت برای هوا می شود داده های ارائه شده در شکل ۱ نیز نشان میدهند که ماده ضخیم تری که دارای دانسیته سطحی بیشتری برای پراکنده سازی انرژی است ضریب های جذب بالاتری دارد.

پانل های جاذب بدون سوراخ شامل یک یا چند لایه فلز یا تخته چند لایی به همراه یک فضای هوای در پشت پانل می شود. منحنی های معرف برای یک پانل تخته چندلا در شکل ۲ نشان داده شده اند. ضریب جذب بیشتری در فرکانس های پائین (500Hz و کمتر) مشاهده می شود. ضریب جذب با ضخامت بیشتر تقریباً بزرگتر می شود. قرار دادن یک ماده جاذب آکوستیکی متخلخل در فضای هوای پشت پائل ممکن است ضریب جذب را افزایش دهد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ جاذب ها و مانع های صدا

⇐ روش های کنترل آلودگی صوتی در صنایع

⇐ حذف نویز آکوستیک به روش اکتیو

⇐ بررسی اصول طراحی صدا خفه کن های صنعتی