Transcript Apsorberi zvuka - Akademija umetnosti

Prostorna akustika
Apsorberi zvuka
Primena spsorbera zvuka
Kontrola vremana reverberacije
Smanjenne nivoa buke u bučnim prostorijama
Prigušenje frekvencija rezonansi u akustički malim
prostorijama
Eliminisanje kasnih refleksija (eho)
Povećanje akustičke izolacije između prostorija
Smanjenje nivoa buke u installacionim kanalima i cevima
Apsorberi zvuka
Podela prema načinu rada:
porozni
rezonatorski
panelni
Apsorberi zvuka
Karakteristika koeficijenta
apsorpcije i frekvencijska
područja efikasnog rada
Apsorberi zvuka
Porozni
apsorberi
Porozni apsorberi
Prostiranje zvuka kroz pore poroznog materijala dovodi do
gubitka dela akustičke energije.
Gubitak nastaje usled viskoznog trenja u porama materijala i
termičkog efekta.
Da bi mehanizam apsorpcije bio efikasan pore moraju biti
međusobno povezane – struktura sa otvorenim porama.
Ovakvi apsorpcioni materijali se mogu “produvati”.
Porozni apsorberi
Materijal sa
zatvornim porama
Materijal sa otvornim
porama – dobar
apsorber
Porozni apsorberi
Vrste materijala
Mineralna vuna
Akustička pena
Porozni apsorberi
Vrste materijala
Reciklirani materijali
odeća, pena, drvo, metal. plastika, guma
Azmafon - fino
raščešljana pamučna
vlakana povezana
smolom
Porozni apsorberi
Apsorpcija beskonačno debelog sloja
Za mineralnu vunu
potreban je sloj
debljine oko 90 cm
 - poroznost
materijala
Porozni apsorberi
Apsorpcija sloja debljine 11 cm (morska pena)
Strmiji pad na
niskim
frekvencijama,
neravna
karakteristika
Porozni apsorberi
Uticaj debljine materijala
Kod tankog sloja deo energije se
reflektuje od zida
Porozni apsorberi
Podaci proizvođača - Uticaj debljine materijala
Porozni apsorberi
Uticaj upadnog ugla zvučnih talasa
(frekvencija 1 kHz;
A-debljina 4,5 cm, Bdebljina 2 cm/j/)
Porozni apsorberi
Uticaj položaja
materijala u odnosu
na zid (reflektujuću
površinu)
Porozni apsorberi
Tanak sloj tkanine na različitim rastojanjima od zida
frekvencija - 950 Hz
četvrtina talasne
dužine – 9 cm
Porozni apsorberi
Tanak sloj tkanine udaljen 9 cm od zida
Porozni apsorberi
Porozni apsorber
debljine 2,5 cm
na različitim
rastojanjima od
zida.
Porozni apsorberi
Obloga ispred apsorpcionog materijala (tanka
ploča, folija, tkanina)
Koeficijent transmisije

1
   ms

1  
cos 
 2 c

2
Za f = 4 kHz,  =45i  =0,5
treba da bude ms= 46 g/m2,
a za  =0,8 treba da bude ms=
23 g/m2.
Ovo može biti samo tanka folija.
Porozni apsorberi
Obloga ispred apsorpcionog
materijala – tanka folija
Koeficijent transmisije 
 (%)
f ms
5
808
10
556
20
371
30
283
40
227
50
185
60
151
70
121
80
93
90
62
95
42
Porozni apsorberi
Obloga ispred apsorpcionog materijala –
perforisana tanka ploča

ms  
1
   ms

1  
cos 
 2  c

d ef

2

; d ef  d  1,6a 1  1,4 
Ako je   20% onda
perforisana ploča nema
uticaja

Porozni apsorberi
Porozan zaštitni
gipsani sloj i
mikroporozna
membrana
Porozni
apsorberi
Zavese
Uticaj težine
[Beranek]
Uticaj nabiranja
[Harris]
Porozni apsorberi
Tepisi
Apsorpcija zavisi od tipa tepiha i njegove osnove
[Beranek]
Akustički razonatori
Akustički rezonatori
U praktičnoj primeni se koriste kao:
pojedinačni razonatori (razmešteni daleko
jedan od drugog) – Helmholcovi rezonatori
spojeni rezonatorski sistemi
rezonatorski sistemi sa procepom
Helmholc-ov rezonator
ca
fr 
2
1
2  lef  V
lef  l  1,7a
frekvencija
rezonanse
ekvivalentna dužina
vrata
Efekat
unošenja
apsorpcionog
materijala u
komoru
Spojeni akustički razonatori
Perforisana ploča
frekvencija rezonanse
f r  550
 %
lef cm  bcm 
procenat perforacije
S0
  100 
S
lef  l  1,7  a
Spojeni akustički razonatori
Perforisana ploča - Izračunavanje procenta
perforacije 
Spojeni akustički razonatori
Perforisana ploča - primer iz prakse
Akustički razonatori sa procepom
f r  5486
r
lef  b  w  r 
 550

lef  b
,
mere u cm
lef  l 1,2  r
r
  100 
wr
Akustički razonatori sa procepom
Akustički razonatori sa procepom
Akustički razonatori – položaj apsorpcionog materijala
a) materijal najmanje efikasan, mala brzina čestica
b) materijal efikasniji ali je aktivan mali deo materijala koji otpada na
otvore
c) ceo materijal efikasan ali mora biti nešto deblji nego u slučaju b).
Višestruki akustički razonatori
Akustički razonatori – praktični primer 1
Akustički razonatori–
praktični primer 2
Akustički razonatori– praktični primer 3
Akustički razonatori–
praktični primer 4
Mehanički
(membranski)
razonatori
Mehanički razonatori
fr 

600

ms kg / m  bcm
2
Mehanički razonatori
Načini savijanja membrane (panela, ploče) na
različitim frekvencijama zvučnih talasa koji je
pogađaju
Mehanički razonatori
Načini promene
frekvencije razonanse
Apsorberi veoma
niskoh frekvencija –
bas komore
(bass traps)
Bas komora (bass trap) – princip rada i konstrukcije
Optimalna dubina: /4
Bas komora (bass trap) – detalj izrade
Dubina bas komore (/4) i frekvencije
pojačane apsorpcije (n+1) (/4)
f Hz
/4[m]
f (3/4)
m
f (5/4)
m
f (7/4)
m
20
4,3
80
100
140
30
2,86
90
150
210
40
2,14
120
200
280
50
1,72
150
250
350
60
1,43
180
300
420
70
1,22
210
350
490
80
1,07
240
400
560
90
0,95
270
450
630
100
0,86
300
500
700
125
0,69
375
625
675
Bas komora (bass trap) – sa prigušenom membranom
Dubina:  /4
Bas komora (bass trap) – sa prigušenom membranom
Princip rada
Zvuk (1) pogađa membranu (2), koja vibrira
konvertujući zvučni pritisak u kretanje čestica
vazduha (3). Čestice vazduha gube brzinu usled
kretanja kroz unutrašnji apsorber i komoru (5).
Bas komora (bass trap) – sa prigušenom membranom
Praktična realizacija
60 cm x 60 cm x 18 cm
60 cm x 60 cm x 30 cm
Bas komora (bass trap) – sa čeličnom pločom i prigušenjem
od apsorpcionog materijala
Dubina: samo 10 cm
Bas komora (bass trap) – sa čeličnom pločom i prigušenjem
od apsorpcionog materijala
Princip rada
Zvuk (1) pogađa ploču (2), koja vibrira kao klip (3) savlađujući
krutost poroznog apsorpcionog materijala (4) montiranog na krutu
podlogu (8). Porozni materijal otežava savijanje ploče na višim
rezonansama i apsorbuje niže – srednje frekvencije kao i srednje
frekvencije koje se savijaju oko ivica ploče (6) kroz perforirani
(7) metalni okvir.
Bas komora (bass trap) – sa čeličnom pločom i prigušenjem
od apsorpcionog materijala
Praktična realizacija
Bas komora (bass trap) – od poroznog materijala
Porozni materijali postavljeni na zidovima i u uglovima
prostorije imaju malu apsorpciju na niskim frekvencijama,
jer je u blizini graničnih površina brzina čestica ili
pomeranje vazduha pri ovim velikim talasnim dužinama
malo.
Apsorberi
promenljivih
karaktersitika
Primeri primene
akustičkih
apsorbera
Razonatori ugrađeni u
zidove nekih starih
crkava u Danskoj i
Švedskoj
Dvostruki
rezonatori
u staroj
crkvi u
Pleterju
(Slovenija)