Tester av ljudabsorptionskoefficient

Ljudabsorptionskoefficienten för ett material är en kvantitet som definierar hur mycket av intensiteten av det inkommande ljudet som inte reflekteras av materialet. Ljudabsorptionskoefficienten används för att utvärdera ljudabsorptionseffektiviteten hos material. Detta värde är förhållandet mellan absorberad energi och inkommande energi och betecknas med "α". Om den akustiska energin kan absorberas helt är värdet på "α" 1.

Materialens ljudabsorptionskoefficient är frekvensrelaterad och varierar vid olika frekvenser. Ljudabsorptionskoefficient frekvenskarakteristiska kurvor kan användas för att helt visa ljudabsorptionsegenskaperna för olika frekvenser. Eftersom det inte är bekvämt att jämföra och specificera, används den genomsnittliga ljudabsorptionskoefficienten, som är medelvärdet av absorptionskoefficienterna för ett akustiskt material vid en given uppsättning frekvenser, för förenkling.

Ljudabsorptionsförmågan hos ett givet byggnadselement definieras av ljudabsorptionskoefficienten, som är lika med produkten av ljudabsorptionskoefficienten och den ljudabsorberande ytan.

Den parameter som bäst beskriver materials ljudabsorption är absorptionskoefficienten "α". Det definieras som förhållandet mellan ljudenergin som absorberas av en yta och ljudenergin som infaller på den ytan och tar värden mellan 0 och 1. Ljudabsorptionskoefficienten beror på infallsvinkeln. Men när det finns ett diffust ljudfält som sträcker sig över en yta, antas det att ljudvågor är lika benägna att träffa ytan från alla håll. Denna parameter beror också på ljudvågens frekvens, och därför presenteras värden i litteraturen för standardfrekvensband. Porösa och fibrösa absorbatorer är mest effektiva vid högre frekvenser, men fungerar också bra vid mellan- och lågfrekvenser om de är tillräckligt tjocka eller stöds av ett luftgap.

Ljudabsorption av fibermaterial kan mätas på två sätt: i en efterklangskammare eller i ett impedansrör. Efterklangstidsmetoden simulerar nära förhållandena i byggnader. I standarden "ISO 354 Akustik - Mätning av ljudabsorption i en efterklangskammare" utvecklad av International Organization for Standardization (ISO), syftar det till att mäta ljudabsorptionskoefficienten för akustiska material som används som vägg- eller takapplikationer i efterklangskammaren eller motsvarande ljudabsorptionsområde för föremål som möbler, personer eller utrymmesabsorbenter. En testmetod beskrivs. Denna metod är inte avsedd att användas för att mäta absorptionsegenskaperna hos svagt dämpade resonatorer. De erhållna resultaten kan användas för jämförelseändamål och konstruktionsberäkningar vad gäller rumsakustik och bullerkontroll.

Enligt denna standard ska testning utföras i en efterklangskammare med en volym på 200 m3 för att skapa ett tillräckligt diffust distorsionsljudfält. Arean av provet som ska placeras i rummet bör vara mellan 10 m2 och 12 m2. Monteringen av provexemplaret beror på typen eller tillämpningen av materialet och ett antal monteringar är standardiserade i denna standard. Eftersom efterklangstiden är omvänt proportionell mot absorptionen, beräknas ljudabsorptionskoefficienten från mätningar av efterklangstid. Efterklangstiden mäts med och utan testprovet för att möjliggöra beräkning av absorptionen från provet. Genom att dividera absorptionen med arean av provet erhålls absorptionskoefficienten "α" per ytenhet.

För denna standards syften gäller följande termer och definitioner:

• En sönderfallskurva är en grafisk representation av sönderfallet av ljudtrycksnivån i ett rum över tid efter att ljudkällan stannat.
• Efterklangstid är den tid i sekunder som krävs för att ljudtrycksnivån ska minska med 60 dB efter att ljudkällan stannat. Definitionen av T, som är en sänkning av ljudtrycksnivån med 60 dB, kan uppfyllas genom linjär extrapolering av kortare utvärderingsintervall. Denna definition är baserad på antagandena att det idealiskt finns ett linjärt samband mellan ljudtrycksnivå och tid och att bakgrundsljudnivån är tillräckligt låg.
• Den avbrutna brusmetoden är en metod för att erhålla dämpningskurvor genom att direkt registrera avtagandet av ljudtrycksnivån efter stimulering av ett rum med bredband eller bandbegränsat brus.
• Den integrerade impulssvarsmetoden är en metod för att erhålla avklingningskurvor genom invers tidsintegrering av kvadratiska impulssvar.
• Impulsrespons är den tidsmässiga utvecklingen av ljudtryck som observeras vid en punkt i rummet som ett resultat av en Dirac-impuls vid en punkt som fortplantar sig till en annan punkt i rummet. I praktiken är det omöjligt att generera och sprida sanna Dirac delta-funktioner, men korta transienter kan erbjuda tillräckligt nära approximationer för praktiska mätningar.
• Det ekvivalenta ljudabsorptionsområdet i ett rum är det hypotetiska området för en helt absorberande yta utan diffraktionseffekt.
• Det ekvivalenta ljudabsorptionsområdet för testprovet är skillnaden mellan det ekvivalenta ljudabsorptionsområdet för efterklangskammaren med och utan testprovet.
• Arean av testprovet är området på golvet eller väggen som täcks av testprovet.
• Ljudabsorptionskoefficienten är förhållandet mellan den ekvivalenta ljudabsorptionsarean för testprovet dividerat med arean av testprovet. För absorbatorer med båda sidor exponerade är ljudabsorptionskoefficienten det ekvivalenta ljudabsorptionsområdet för testprovet dividerat med arean av de två sidorna av testprovet. Ljudabsorptionskoefficienten utvärderad från efterklangstidsmätningar kan ha värden större än 1,0.

Vid testning mäts i princip den genomsnittliga efterklangstiden i efterklangskammaren med och utan testprovet insatt. Från dessa efterklangstider beräknas den ekvivalenta ljudabsorptionsarean för testprovet med hjälp av Sabine-ekvationen.

I fallet med ett testprov som jämnt täcker en yta (en plan absorbator eller en specifik uppsättning testobjekt) erhålls ljudabsorptionskoefficienten genom att dividera ljudabsorptionsarean med den behandlade ytan.

Om testprovet består av flera identiska objekt, hittas motsvarande ljudabsorptionsarea för ett enda föremål genom att dividera ljudabsorptionsområdet med antalet föremål.

Mätningar görs i en tredjedels oktavband med mittfrekvenser som anges i standarden i hertz specificerad i ISO 266-standarden. Ytterligare mätningar kan göras i en tredjedels oktavband vars mittfrekvenser specificerade av ISO 266-standarden ligger utanför detta område. Speciellt vid låga frekvenser (under 100 Hz) kan det vara mycket svårt att få exakta mätresultat på grund av ekokammarens låga modala täthet.

Bland de många test-, mätnings-, analys- och utvärderingsstudier som den tillhandahåller för företag inom olika sektorer, tillhandahåller vår organisation också testtjänster för ljudabsorptionskoefficienter med sin utbildade och sakkunniga personal och avancerad teknisk utrustning.