Tiêu chuẩn ASTM C423 Phương pháp thử nghiệm hấp thụ âm thanh và hệ số hấp thụ âm thanh bằng phương pháp buồng phản xạ

Tiêu chuẩn "Phương pháp Thử Tiêu chuẩn ASTM C423 về Độ Hấp thụ Âm thanh và Hệ số Hấp thụ Âm thanh bằng Phương pháp Buồng Phản âm" do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả phương pháp thử nghiệm để đo tốc độ suy giảm độ hấp thụ âm thanh trong buồng phản âm. Tiêu chuẩn này bao gồm các quy trình xác định độ hấp thụ của một căn phòng, độ hấp thụ của một vật thể như màn chắn văn phòng, và hệ số hấp thụ âm thanh của vật liệu hấp thụ âm thanh như tấm trần tiêu âm.

Mặc dù phương pháp thử nghiệm này liên quan đến các phép đo trong phòng thí nghiệm, nó cũng có thể được sử dụng để đo độ hấp thụ trong phòng tại hiện trường. Một phương pháp khác để đo độ hấp thụ trong phòng tại hiện trường được quy định trong ASTM E2235.

Tiêu chuẩn này có các phụ lục (Phụ lục A1, Phụ lục A2 và Phụ lục A3) chứa thông tin về công nhận phòng thí nghiệm, màn hình không đối xứng và chứng nhận buồng phản xạ.

Đo độ hấp thụ âm thanh của một căn phòng là một phần của quy trình đo lường âm thanh khác, chẳng hạn như xác định mức công suất âm thanh của nguồn tiếng ồn hoặc suy hao truyền âm thanh của vách ngăn. Nó cũng được sử dụng trong một số phép tính, chẳng hạn như ước tính mức áp suất âm thanh trong phòng khi đã biết mức công suất âm thanh của nguồn tiếng ồn.

Hệ số hấp thụ âm thanh của một bề mặt là một đặc tính của vật liệu cấu thành bề mặt đó. Về mặt lý tưởng, hệ số này được định nghĩa là tỷ lệ công suất âm thanh tới được bề mặt hấp thụ, nhưng trong phương pháp thử nghiệm này, hệ số này được định nghĩa theo phương pháp vận hành. Mối quan hệ giữa các hệ số được xác định theo lý thuyết và các hệ số được đo lường theo phương pháp vận hành vẫn đang được nghiên cứu liên tục.

Hiệu ứng nhiễu xạ thường làm cho diện tích biểu kiến ​​của mẫu lớn hơn diện tích hình học của nó, do đó làm tăng hệ số đo được bằng phương pháp thử nghiệm này.

Cần thận trọng khi sử dụng các hệ số đo bằng phương pháp thử nghiệm này vì không chỉ trường âm gặp phải trong thực tế thường lớn hơn mẫu thử nghiệm, mà trường âm cũng hiếm khi khuếch tán. Các phép đo trong phòng thí nghiệm nên được thực hiện trong điều kiện có thể tái tạo được, nhưng các điều kiện xác định khả năng hấp thụ hiệu quả trong thực tế thường không thể đoán trước. Bất kể sự thay đổi và nhu cầu đánh giá, các hệ số đo bằng phương pháp thử nghiệm này đã được các kiến ​​trúc sư và chuyên gia tư vấn sử dụng thành công trong thiết kế âm học cho các không gian kiến ​​trúc.

Khi thực hiện các phép đo độ hấp thụ âm thanh trong một tòa nhà mà kích thước và hình dạng của căn phòng không nằm trong tầm kiểm soát của người vận hành, khả năng trường âm thanh khuếch tán gần như không thể xảy ra. Điều này cần được lưu ý khi đánh giá độ chính xác của các phép đo tại hiện trường.

Cho mục đích của tiêu chuẩn này, ngoài các thuật ngữ và định nghĩa được đưa ra trong ASTM C634, các định nghĩa sau đây được áp dụng:

• Giá trị trung bình hấp thụ âm thanh, một giá trị đơn, thể hiện giá trị trung bình của các hệ số hấp thụ âm thanh của vật liệu trong dải mười hai phần ba quãng tám từ 200 đến 2500 Hz, được đo theo phương pháp thử nghiệm này, làm tròn đến 0,01 gần nhất. Hệ số hấp thụ âm thanh phải được làm tròn đến 0,01 gần nhất trước khi tính trung bình. Nếu giá trị trung bình chưa làm tròn là điểm giữa chính xác, hãy làm tròn đến bội số cao hơn tiếp theo của 0,01.
• Trong các phiên bản trước của phương pháp thử nghiệm này, một con số duy nhất được gọi là hệ số giảm tiếng ồn được định nghĩa như sau: Giá trị trung bình của các hệ số hấp thụ âm thanh ở tần số 250, 500, 1000 và 2000 Hz được làm tròn đến bội số gần nhất của 0,05. Nếu giá trị trung bình chưa làm tròn là điểm giữa chính xác, nó được làm tròn đến bội số cao hơn tiếp theo của 0,05. Hệ số giảm tiếng ồn nên được báo cáo để có thể so sánh với các giá trị đã báo cáo trước đây.
• Khoảng thời gian đầu ra là khoảng thời gian giữa các lần đầu ra liên tiếp của một bộ phân tích thời gian thực. Khoảng thời gian này không nhất thiết phải giống với thời gian tích hợp.

Khi đo độ hấp thụ âm thanh của một căn phòng, một dải nhiễu ngẫu nhiên được sử dụng làm tín hiệu thử nghiệm và được bật đủ lâu để mức áp suất âm thanh đạt đến trạng thái ổn định (thời gian cần thiết để giảm 20 dB trong dải thử nghiệm với tốc độ giảm nhỏ nhất). Khi tín hiệu bị tắt, mức áp suất âm thanh giảm và tốc độ giảm trong mỗi dải tần số có thể được xác định bằng cách đo độ dốc của một đường thẳng khớp với đường cong suy giảm trung bình với mức áp suất âm thanh. Độ hấp thụ của căn phòng và người ở trong phòng được tính bằng công thức Sabine, giả định rằng trường âm thanh tới bị phân tán trước và trong quá trình suy giảm và không có năng lượng bổ sung nào đi vào phòng trong quá trình suy giảm. Các điều kiện này phải được đáp ứng để phép đo có ý nghĩa. Nhìn chung, độ hấp thụ âm thanh là một hàm của tần số và các phép đo được thực hiện trên một phạm vi các dải tần số.

Khi đo hệ số hấp thụ âm thanh, độ hấp thụ của buồng phản xạ âm thanh được đo trước và sau khi đặt mẫu vật liệu cần thử nghiệm vào buồng. Độ hấp thụ tăng lên chia cho diện tích mẫu thử nghiệm chính là hệ số hấp thụ âm thanh không thứ nguyên.

Khi đo độ hấp thụ âm thanh của một vật thể như màn hình văn phòng, ghế ngồi trong rạp hát hoặc vật hấp thụ âm thanh, độ hấp thụ của phòng vang âm được đo trước và sau khi đặt một hoặc nhiều vật thể giống hệt nhau trong phòng. Chia mức tăng độ hấp thụ cho số lượng vật thể sẽ cho ra độ hấp thụ trên mỗi vật thể tính bằng mét vuông hoặc độ hấp thụ trên mỗi vật thể tính bằng Sabins.

Tóm lại, tiêu chuẩn này cung cấp dữ liệu âm thanh đáng tin cậy. Nó cung cấp kết quả nhất quán, có thể lặp lại về khả năng hấp thụ âm thanh của vật liệu trên một dải tần số (thường từ 100 Hz đến 5000 Hz). Những kết quả này rất quan trọng khi so sánh các vật liệu khác nhau. Các kiến ​​trúc sư và nhà thiết kế cũng sử dụng dữ liệu này để lựa chọn vật liệu kiểm soát độ vang và tiếng vọng trong các không gian như lớp học, văn phòng, phòng hòa nhạc và nhà hát. Các nhà sản xuất tấm cách âm, tấm trần, thảm và các vật liệu hấp thụ âm thanh khác được yêu cầu chứng minh các tuyên bố về hiệu suất của họ.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, tự hào sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát những phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo Tiêu chuẩn ASTM C423 về Phương pháp Thử nghiệm Hấp thụ Âm thanh và Hệ số Hấp thụ Âm thanh Sử dụng Phương pháp Buồng Phản âm.