การทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียง

ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงของวัสดุคือปริมาณที่กำหนดว่าวัสดุจะไม่สะท้อนความเข้มของเสียงที่เข้ามามากเพียงใด ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพการดูดซับเสียงของวัสดุ ค่านี้คืออัตราส่วนของพลังงานที่ดูดซับต่อพลังงานที่เข้ามาและเขียนแทนด้วย "α" หากสามารถดูดซับพลังงานเสียงได้อย่างสมบูรณ์ ค่าของ “α” จะเป็น 1

ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงของวัสดุนั้นสัมพันธ์กับความถี่และแปรผันตามความถี่ที่ต่างกัน เส้นโค้งลักษณะความถี่สัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงสามารถใช้เพื่อแสดงลักษณะการดูดซับเสียงของความถี่ต่างๆ ได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากไม่สะดวกในการเปรียบเทียบและระบุ จึงใช้ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงโดยเฉลี่ยซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของวัสดุอะคูสติกที่ชุดความถี่ที่กำหนดจึงถูกนำมาใช้เพื่อให้เข้าใจง่าย

ความสามารถในการดูดซับเสียงขององค์ประกอบของอาคารที่กำหนดถูกกำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงซึ่งเท่ากับผลคูณของค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงและพื้นที่ผิวดูดซับเสียง

พารามิเตอร์ที่อธิบายการดูดซับเสียงของวัสดุได้ดีที่สุดคือค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ "α" มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของพลังงานเสียงที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิวต่อพลังงานเสียงที่ตกกระทบบนพื้นผิวนั้น และรับค่าระหว่าง 0 ถึง 1 ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงขึ้นอยู่กับมุมของเหตุการณ์ อย่างไรก็ตาม เมื่อมีสนามเสียงกระจายขยายไปทั่วพื้นผิว สันนิษฐานว่าคลื่นเสียงมีแนวโน้มที่จะกระทบพื้นผิวจากทุกทิศทางเท่ากัน พารามิเตอร์นี้ยังขึ้นอยู่กับความถี่ของคลื่นเสียงด้วยดังนั้นค่าวรรณกรรมจึงถูกนำเสนอสำหรับย่านความถี่มาตรฐาน ตัวดูดซับที่มีรูพรุนและเส้นใยมีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ความถี่สูงกว่า แต่ยังทำงานได้ดีที่ความถี่กลางและต่ำหากมีความหนาเพียงพอหรือมีช่องว่างอากาศรองรับ

การดูดซับเสียงของวัสดุเส้นใยสามารถวัดได้สองวิธี: ในห้องสะท้อนเสียงหรือในท่ออิมพีแดนซ์ วิธีเวลาสะท้อนจะจำลองสภาวะที่พบในอาคารอย่างใกล้ชิด ในมาตรฐาน “ISO 354 Acoustics - การวัดการดูดซับเสียงในห้องสะท้อนเสียง” ที่พัฒนาโดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) มีวัตถุประสงค์เพื่อวัดค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงของวัสดุอะคูสติกที่ใช้กับผนังหรือเพดานในห้องสะท้อนเสียง หรือพื้นที่ดูดซับเสียงเทียบเท่าของวัตถุ เช่น เฟอร์นิเจอร์ คน หรือตัวดูดซับเสียง มีอธิบายวิธีการทดสอบ วิธีการนี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการวัดคุณสมบัติการดูดกลืนแสงของตัวสะท้อนเสียงแบบหมาดอ่อน ผลลัพธ์ที่ได้สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบและการคำนวณการออกแบบในแง่ของเสียงในห้องและการควบคุมเสียงรบกวน

ตามมาตรฐานนี้ การทดสอบจะต้องดำเนินการในห้องสะท้อนเสียงที่มีปริมาตร 200 ลบ.ม. เพื่อสร้างสนามเสียงที่มีความผิดเพี้ยนที่กระจายเพียงพอ พื้นที่ของตัวอย่างทดสอบที่จะวางในห้องควรอยู่ระหว่าง 3 m10 ถึง 2 m12 การประกอบชิ้นงานทดสอบขึ้นอยู่กับชนิดหรือการใช้งานของวัสดุ และจำนวนการประกอบที่เป็นมาตรฐานในมาตรฐานนี้ เนื่องจากเวลาของเสียงก้องแปรผกผันกับการดูดซับ ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนเสียงจึงคำนวณจากการวัดเวลาของเสียงก้อง เวลาของเสียงสะท้อนจะถูกวัดโดยมีและไม่มีตัวอย่างทดสอบ เพื่อให้สามารถคำนวณการดูดซับที่ได้จากตัวอย่างได้ เมื่อหารการดูดกลืนแสงตามพื้นที่ของตัวอย่าง จะได้ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง “α” ต่อหน่วยพื้นที่

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:

• เส้นโค้งการสลายตัวคือการแสดงภาพกราฟิกของการเสื่อมของระดับความดันเสียงในห้องเมื่อเวลาผ่านไป หลังจากที่แหล่งกำเนิดเสียงหยุดลง
• เวลาเสียงก้องคือเวลาเป็นวินาทีที่ต้องการเพื่อให้ระดับความดันเสียงลดลง 60 dB หลังจากที่แหล่งกำเนิดเสียงหยุด คำจำกัดความของ T ซึ่งก็คือการลดระดับความดันเสียงลง 60 dB สามารถทำได้โดยการประมาณค่าเชิงเส้นของช่วงการประเมินที่สั้นลง คำจำกัดความนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าโดยหลักการแล้วมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างระดับความดันเสียงและเวลา และระดับเสียงพื้นหลังต่ำเพียงพอ
• วิธีเสียงรบกวนที่ถูกขัดจังหวะคือวิธีการหาเส้นโค้งการลดทอนโดยการบันทึกการเสื่อมของระดับความดันเสียงโดยตรงหลังจากกระตุ้นห้องที่มีเสียงรบกวนแบบบรอดแบนด์หรือแบบจำกัดแบนด์
• วิธีตอบสนองแรงกระตุ้นแบบรวมเป็นวิธีการรับเส้นโค้งการสลายตัวโดยการรวมเวลาผกผันของการตอบสนองแรงกระตุ้นกำลังสอง
• การตอบสนองแบบแรงกระตุ้นคือการพัฒนาชั่วคราวของความดันเสียงที่สังเกตได้ที่จุดหนึ่งในห้องอันเป็นผลมาจากแรงกระตุ้น Dirac ที่จุดหนึ่งแพร่กระจายไปยังอีกจุดหนึ่งในห้อง ในทางปฏิบัติ เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างและเผยแพร่ฟังก์ชันเดลต้า Dirac ที่แท้จริง แต่ค่าชั่วคราวที่สั้นสามารถให้ค่าประมาณที่ใกล้เคียงเพียงพอสำหรับการวัดในทางปฏิบัติ
• พื้นที่ดูดซับเสียงที่เท่ากันของห้องคือพื้นที่สมมุติของพื้นผิวดูดซับเสียงได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่มีผลกระทบจากการเลี้ยวเบน
• พื้นที่ดูดซับเสียงที่เท่ากันของตัวอย่างทดสอบคือความแตกต่างระหว่างพื้นที่ดูดซับเสียงที่เท่ากันของห้องสะท้อนเสียงที่มีและไม่มีตัวอย่างทดสอบ
• พื้นที่ของตัวอย่างทดสอบคือพื้นที่ของพื้นหรือผนังที่ตัวอย่างทดสอบครอบคลุม
• ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงคืออัตราส่วนของพื้นที่การดูดซับเสียงที่เท่ากันของตัวอย่างทดสอบหารด้วยพื้นที่ของตัวอย่างทดสอบ สำหรับตัวดูดซับที่มีการสัมผัสทั้งสองด้าน ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงคือพื้นที่การดูดซับเสียงที่เท่ากันของตัวอย่างทดสอบหารด้วยพื้นที่ทั้งสองด้านของตัวอย่างทดสอบ ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงที่ประเมินจากการวัดเวลาเสียงก้องอาจมีค่ามากกว่า 1,0

โดยหลักการแล้ว ในขณะที่การทดสอบ เวลาเสียงสะท้อนโดยเฉลี่ยในห้องเสียงก้องจะถูกวัดโดยใส่และไม่มีการใส่ตัวอย่างทดสอบ จากเวลาการสะท้อนกลับเหล่านี้ พื้นที่การดูดซับเสียงที่เท่ากันของตัวอย่างทดสอบจะคำนวณโดยใช้สมการซาบีน

ในกรณีของตัวอย่างทดสอบที่ครอบคลุมพื้นผิวเท่ากัน (ตัวดูดซับแบบเรียบหรือวัตถุทดสอบเฉพาะ) ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงจะได้มาจากการแบ่งพื้นที่การดูดซับเสียงด้วยพื้นที่ผิวที่ผ่านการบำบัด

หากตัวอย่างทดสอบประกอบด้วยวัตถุที่เหมือนกันหลายชิ้น พื้นที่การดูดซับเสียงที่เท่ากันของวัตถุชิ้นเดียวจะถูกพบโดยการหารพื้นที่การดูดซับเสียงด้วยจำนวนวัตถุ

การวัดจะทำในย่านความถี่หนึ่งในสามออคเทฟโดยมีความถี่กลางที่กำหนดในมาตรฐานเป็นเฮิรตซ์ที่ระบุในมาตรฐาน ISO 266 การวัดเพิ่มเติมสามารถทำได้ในย่านความถี่หนึ่งในสามของอ็อกเทฟซึ่งมีความถี่กลางที่ระบุโดยมาตรฐาน ISO 266 อยู่นอกช่วงนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่ต่ำ (ต่ำกว่า 100 เฮิรตซ์) อาจเป็นเรื่องยากมากที่จะได้ผลลัพธ์การวัดที่แม่นยำ เนื่องจากความหนาแน่นของโมดัลต่ำของห้องสะท้อนเสียง

ในบรรดาการศึกษาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินผลจำนวนมากสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ องค์กรของเรายังให้บริการทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงด้วยพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญ และอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง