Badania współczynnika pochłaniania dźwięku

Współczynnik pochłaniania dźwięku przez materiał to wielkość określająca, jaka część natężenia przychodzącego dźwięku nie jest odbijana przez materiał. Współczynnik pochłaniania dźwięku służy do oceny efektywności pochłaniania dźwięku przez materiały. Wartość ta jest stosunkiem energii pochłoniętej do energii przychodzącej i jest oznaczona jako „α”. Jeżeli energia akustyczna może zostać całkowicie pochłonięta, wartość „α” wynosi 1.

Współczynnik pochłaniania dźwięku przez materiały jest zależny od częstotliwości i zmienia się przy różnych częstotliwościach. Krzywe charakterystyki częstotliwości współczynnika pochłaniania dźwięku można wykorzystać do pełnego pokazania charakterystyki pochłaniania dźwięku dla różnych częstotliwości. Ponieważ porównywanie i określanie nie jest wygodne, w uproszczeniu stosuje się średni współczynnik pochłaniania dźwięku, który jest średnią współczynników pochłaniania materiału akustycznego przy danym zestawie częstotliwości.

Zdolność pochłaniania dźwięku danego elementu budynku określa się poprzez współczynnik pochłaniania dźwięku, który jest równy iloczynowi współczynnika pochłaniania dźwięku i powierzchni dźwiękochłonnej.

Parametrem najlepiej opisującym pochłanianie dźwięku przez materiały jest współczynnik pochłaniania dźwięku „α”. Definiuje się ją jako stosunek energii akustycznej pochłoniętej przez powierzchnię do energii akustycznej padającej na tę powierzchnię i przyjmuje wartości od 0 do 1. Współczynnik pochłaniania dźwięku zależy od kąta padania. Jeżeli jednak nad powierzchnią rozciąga się rozproszone pole dźwiękowe, zakłada się, że fale dźwiękowe uderzają w powierzchnię z równym prawdopodobieństwem ze wszystkich kierunków. Parametr ten zależy również od częstotliwości fali dźwiękowej, dlatego w literaturze wartości podawane są dla standardowych pasm częstotliwości. Porowate i włókniste pochłaniacze są najskuteczniejsze przy wyższych częstotliwościach, ale dobrze sprawdzają się również przy średnich i niskich częstotliwościach, jeśli są wystarczająco grube lub są wspierane przez szczelinę powietrzną.

Pochłanianie dźwięku przez materiały włókniste można mierzyć na dwa sposoby: w komorze pogłosowej lub w rurze impedancyjnej. Metoda czasu pogłosu ściśle symuluje warunki panujące w budynkach. Norma „ISO 354 Akustyka – Pomiar pochłaniania dźwięku w komorze pogłosowej” opracowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) ma na celu pomiar współczynnika pochłaniania dźwięku przez materiały akustyczne stosowane jako zastosowania ścienne lub sufitowe w komorze pogłosowej lub równoważny obszar pochłaniania dźwięku przez przedmioty, takie jak meble, osoby lub pochłaniacze przestrzeni. Opisano metodę badania. Metoda ta nie jest przeznaczona do pomiaru właściwości absorpcyjnych słabo tłumionych rezonatorów. Uzyskane wyniki można wykorzystać do celów porównawczych i obliczeń projektowych pod kątem akustyki pomieszczeń i kontroli hałasu.

Zgodnie z tą normą badania należy przeprowadzić w komorze pogłosowej o objętości 200 m3, aby wytworzyć wystarczająco rozproszone zniekształcone pole dźwiękowe. Powierzchnia próbki badawczej, którą należy umieścić w pomieszczeniu, powinna wynosić od 10 m2 do 12 m2. Montaż próbki do badań zależy od rodzaju lub zastosowania materiału, a szereg montaży jest znormalizowanych w tej normie. Ponieważ czas pogłosu jest odwrotnie proporcjonalny do pochłaniania, współczynnik pochłaniania dźwięku oblicza się na podstawie pomiarów czasu pogłosu. Czas pogłosu mierzy się z próbką testową i bez niej, aby umożliwić obliczenie absorpcji zapewnianej przez próbkę. Dzieląc absorpcję przez powierzchnię próbki, uzyskuje się wartość współczynnika absorpcji „α” na jednostkę powierzchni.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Krzywa zaniku to graficzne przedstawienie spadku poziomu ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu w czasie po ustaniu źródła dźwięku.
• Czas pogłosu to czas w sekundach wymagany, aby poziom ciśnienia akustycznego spadł o 60 dB po wyłączeniu źródła dźwięku. Definicję T, która oznacza redukcję poziomu ciśnienia akustycznego o 60 dB, można osiągnąć poprzez liniową ekstrapolację krótszych odstępów między ocenami. Definicja ta opiera się na założeniach, że w idealnym przypadku istnieje liniowa zależność pomiędzy poziomem ciśnienia akustycznego i czasem oraz że poziom hałasu tła jest wystarczająco niski.
• Metoda hałasu przerywanego to metoda uzyskiwania krzywych tłumienia poprzez bezpośrednią rejestrację zaniku poziomu ciśnienia akustycznego po stymulacji pomieszczenia hałasem szerokopasmowym lub ograniczonym pasmem.
• Metoda zintegrowanej odpowiedzi impulsowej jest metodą uzyskiwania krzywych zaniku poprzez odwrotne całkowanie w czasie kwadratowych odpowiedzi impulsowych.
• Odpowiedź impulsowa to czasowa ewolucja ciśnienia akustycznego obserwowana w jednym punkcie pomieszczenia w wyniku impulsu Diraca w jednym punkcie pomieszczenia rozchodzącego się w innym punkcie. W praktyce niemożliwe jest wygenerowanie i propagacja prawdziwych funkcji delta Diraca, ale krótkie stany nieustalone mogą zapewnić wystarczająco bliskie przybliżenia do praktycznych pomiarów.
• Równoważna powierzchnia pochłaniania dźwięku w pomieszczeniu to hipotetyczna powierzchnia całkowicie pochłaniającej powierzchni bez efektu dyfrakcji.
• Zastępcza powierzchnia pochłaniania dźwięku badanej próbki jest różnicą pomiędzy równoważną powierzchnią pochłaniania dźwięku komory pogłosowej z i bez badanej próbki.
• Powierzchnia próbki testowej to powierzchnia podłogi lub ściany pokryta próbką testową.
• Współczynnik pochłaniania dźwięku jest stosunkiem równoważnej powierzchni pochłaniania dźwięku badanej próbki podzielonej przez powierzchnię badanej próbki. W przypadku absorberów z odsłoniętymi obiema stronami współczynnik pochłaniania dźwięku jest równoważną powierzchnią pochłaniania dźwięku badanej próbki podzieloną przez powierzchnię dwóch stron badanej próbki. Współczynnik pochłaniania dźwięku obliczony na podstawie pomiarów czasu pogłosu może przyjmować wartości większe niż 1,0.

Podczas badania zasadniczo mierzony jest średni czas pogłosu w komorze pogłosowej z włożoną próbką testową i bez niej. Z tych czasów pogłosu oblicza się równoważną powierzchnię pochłaniania dźwięku badanej próbki, korzystając z równania Sabine'a.

W przypadku próbki badawczej równomiernie pokrywającej powierzchnię (płaski pochłaniacz lub określony układ badanych obiektów) współczynnik pochłaniania dźwięku oblicza się dzieląc powierzchnię pochłaniania dźwięku przez powierzchnię obrobioną.

Jeżeli próbka testowa składa się z kilku identycznych obiektów, równoważną powierzchnię pochłaniania dźwięku pojedynczego obiektu oblicza się, dzieląc powierzchnię pochłaniania dźwięku przez liczbę obiektów.

Pomiarów dokonuje się w pasmach 266/266-oktawowych z częstotliwościami środkowymi podanymi w normie w hercach określonych w normie ISO 100. Dodatkowe pomiary można wykonać w pasmach jednej trzeciej oktawy, których częstotliwości środkowe określone w normie ISO XNUMX znajdują się poza tym zakresem. Szczególnie przy niskich częstotliwościach (poniżej XNUMX Hz) uzyskanie dokładnych wyników pomiarów może być bardzo trudne ze względu na niską gęstość modową komory echa.

Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen, które świadczy dla przedsiębiorstw z różnych sektorów, nasza organizacja świadczy również usługi badania współczynnika pochłaniania dźwięku dzięki przeszkolonemu i fachowemu personelowi oraz zaawansowanemu sprzętowi technologicznemu.