مواد و مصالح آکوستیک صدا یا جاذب صوت
مواد و مصالح آکوستیک صدا یا جاذب صوت
مواد و مصالح آکوستیک صدا یا جاذب صوت
فرمت: Pdf تعداد صفحات: 51
فهرست:
- مقدمه
- جاذبهای صدا و کاربردهای آن
- عوامل مؤثر بر جاذب متخلخل صدا
- اثر ضخامت
- اثر دانسیته
- وجود فضای خالی بین جاذب و دیوار
- اثر پوشش روی جاذب متخلخل
- اثر مقاومت در برابر جریان
- اثر تخلخل
- اثر شیوه نصب جاذب
- انواع جاذبهای متخلخل صدا
- الیاف پایه معدنی
- فومهای پایه شیمیایی
- پانلهای آکوستیک
- جاذبهای صفحهای
- گیج برگ
- دیوارپوش
- کف پوشها
- جاذبهای محفظهای یا تشدیدی
- جاذبهای صفحهای روزنهدار
- تایلهای گچی آکوستیک
- تایلهای الیاف معدنی
- نانو مواد جاذب
- پدیده پخش صوت
- کاربرد پخش کنندههای صدا
- عایقهای صوتی
- عایقهای صوتی شفاف
- پانلهای سیمانی
- روشهای عایق کاری صوتی
مقدمه
امروزه با پیشرفت شتابان علم و فناوری، مواد و مصالح متنوعی در بازار جهت کاربردهای مختلف صنعتی ارایه شده است. این مواد و مصالح دارای ماهیت طبیعی یا مصنوعی و یا ترکیبی از آن هستند و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متنوعی را متناسب با کاربرد مورد انتظار فراهم میکنند. ارزش آکوستیکی به عنوان یکی از مهمترین خصوصیات فیزیکی مواد محسوب میگردد. خصوصیات دقیق آکوستیکی مواد در بکارگیری فناوری جهت کاهش و کنترل آلودگیهای صدا در محیطهای بسته دارای اهمیت بسیار زیادی است. آشنایی متخصصین حوزه آکوستیک از دیدگاه علمی و تجربی با خصوصیات مواد میتواند در بکارگیری موثر آنها در طراحی و ساخت محیطهای کار یا اصلاح آن نقش بسزایی داشته باشد. مواد و مصالح آکوستیک در طراحی یا اصلاح آکوستیکی محیطهای داخل و کنترل آلودگی صدا به طور کلی به سه شکل عمده استفاده قرار میگیرند.
- جاذبهای صدا
- پخش کنندههای صدا
- عایقهای صدا
جاذبهای صدا و کاربردهای آن
انتشار امواج صوتی در یک محیط با پدیدههای گوناگونی همراه است که هریک از آنها سبب کاهش دامنه موج و یا انحراف مسیر انتشار میگردد. یکی از شاخصترین این پدیدهها جذب صوت است که در واقع تبدیل انرژی صوتی به انرژی حرارتی است. طی فرایند جذب صدا، انرژی مکانیکی امواج صوتی در قالب انرژی حرارتی به محیط اطراف منتقل شده که این امر یکی از اساسیترین روشهای اتلاف انرژی امواج صدا محسوب میگردد. یکی از روشهای جلوگیری از انتشار ناخواسته صدا بهرهگیری از پدیده جذب با بهکارگیری جاذبهای صوتی میباشد. جاذبهای صوتی بر اساس ماهیت و نحوه عملکرد بصورت زیر تقسیم میشوند.
- جاذبهای متخلخل
- جاذبهای صفحهای
- جاذبهای محفظهای یا تشدیدی
در حالت کلی جاذبهای متخلخل در محدوده فرکانسهای بالا و جاذبهای تشدیدی در محدوده فرکانسهای پایین دارای کارایی قابل قبول میباشند. با بهرهگیری از جاذبهای تشدیدی، دستیابی به جذب صدای بهینه در بسامدهای پایین تا متوسط میسر میگردد. جذب صدا در فرکانسهای پایین با استفاده از جاذبهای متخلخل به علت ضخامت زیاد مورد نیاز از ماده مورد نظر با کارایی و عملکرد قابل قبولی همراه نیست. با این حال میتوان با افزایش ضخامت و همچنین قرار دادن فضای خالی پشت جاذب نسبت به سطح سخت کارایی جاذبهای متخلخل را در فرکانسهای پایین بهبود بخشید. بطور کلی مکانیسمهای اصلی جذب صوت شامل پدیده اصطکاک، میرایی ارتعاش و تشدید است (شکل 1). عملکرد جذب صدای مواد اصلی جاذب فوق در یک اکتاوباند در شکل 2 ارائه شده است.
شکل 1 مکانیسمهای اصلی جذب صوت شامل اصطکاک، میرایی ارتعاش و تشدید
شکل 2 عملکرد جذب صدا انواع اصلی مواد جاذب در یک اکتاوباند
1-جاذبهای متخلخل
این جاذبها که از پرکاربردترین انواع جاذبهای صدا محسوب میگردند از الیاف بههم فشردهای تشکیل میگردند که منافذ متعددی در بین آنها مشاهده میگردد. آرایش الیاف در این مواد بهگونهای است که امکان جریان یافتن هوا در منافذ ماده جاذب وجود داشته باشد. هر اندازه تراکم الیاف بیشتر باشد، مقاومت ایجاد شده در برابر جریان هوا در خلل و فرج ماده نیز افزایش مییابد. این جاذبها معمولاً برای جذب امواج صدای فرکانس بالا مورد استفاده قرار میگیرند. جذب صدا و یا تبدیل انرژی صوتی در جاذبهای متخلخل از طریق دو روش کلی شامل میرا شدن ارتعاشات ایجاد شده در اثر ورود صدا در بخش جامد ماده متخلخل و دیگری از طریق اصطکاک بین هوای ورودی به حفرههای ماده متخلخل با بخشهای جامد آن به دلیل اثر ویسکوز ماده جاذب و ایجاد حرارت صورت میگیرد. در فرکانسهای بالا جاذبهای متخلخل امپدانس صوتی نزدیک به امپدانس صوتی هوا دارند و انرژی برخورد داخل منافذ شده و جذب میگردد. با این حال در فرکانسهای پایین جذب کم و انعکاس صدای بیشتری دارند. از جمله جاذبهای متخلخل میتوان به پشمهای معدنی، فومهای پایه شیمیایی و انواع پارچهها و انواع الیاف فرش و موکت اشاره نمود.
عوامل مؤثر بر جاذب متخلخل صدا
ضخامت، اندازه الیاف، دانسیته، درصد تخلخل و یا مقاومت در برابر جریان و نحوه جانمایی و نصب از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر میزان جذب صدا در مواد جاذب متخلخل است.
اثر ضخامت
در کارایی مواد جاذب صدا ضخامت مهمترین پارامتر میباشد. یعنی با افزایش ضخامت ضریب جذب صوت در جاذب افزایش مییابد. با این حال این روند در فرکانسهای پایین بیشتر قابل مشاهده است. شکل 3 اثر تغییر ضخامت یک جاذب را بر روی ضریب جذب صوت نشان میدهد. همان طور که مشاهده میگردد افزایش ضخامت در فرکانسهای بالای 1000 هرتز تأثیر نامحسوسی بر روی ضریب جذب ماده دارد. در صورتی که در فرکانسهای پایینتر از 500 هرتز، این اثر بسیار مشهود و محسوس میباشد. همچنین تفاوت قابلملاحظهای بین ضریب جذب در ضخامتهای مختلف در فرکانسهای پایینتر از 500 هرتز وجود دارد. توصیه شده است طول موج غالب صدای مورد نظر جهت جذب میبایست کوچکتر از شش برابر جاذب 6L باشد. هر چقدر اندازه الیاف نیز کاهش یابد ضریب جذب صدا افزایش مییابد بدین جهت که فیبرهای کوچک در مقایسه با فیبرهای بزرگ تحت تأثیر امواج صوتی حرکت میکنند. شکل 4 ضریب جذب صدا پشم سنگ در دو ضخامت پوشش داده شده بر روی سطح سخت را نشان میدهد. دو برابر شدن ضخامت باعث افزایش کارایی جذب در فرکانس پایین شده است.
ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.
برای دیدن لینک دانلود در سایت ثبت نام و اکانت خود را ویژه کنید
ورود یا ثبـــت نــــاممزایای اشتراک ویژه : دسترسی به آرشیو هزاران مقالات تخصصی، درخواست مقالات فارسی و انگلیسی، مشاوره رایگان، تخفیف ویژه محصولات سایت و ...
حتما بخوانید:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.