Kiểm tra hệ số hấp thụ âm thanh

Hệ số hấp thụ âm thanh của vật liệu là đại lượng xác định mức độ cường độ của âm thanh tới không được vật liệu phản xạ. Hệ số hấp thụ âm thanh được sử dụng để đánh giá hiệu quả hấp thụ âm thanh của vật liệu. Giá trị này là tỷ lệ giữa năng lượng được hấp thụ và năng lượng tới và được ký hiệu là “α”. Nếu năng lượng âm thanh có thể được hấp thụ hoàn toàn thì giá trị của “α” là 1.

Hệ số hấp thụ âm thanh của vật liệu phụ thuộc vào tần số và thay đổi ở các tần số khác nhau. Đường cong đặc tính tần số của hệ số hấp thụ âm thanh có thể được sử dụng để thể hiện đầy đủ các đặc tính hấp thụ âm thanh của các tần số khác nhau. Vì không thuận tiện để so sánh và xác định nên hệ số hấp thụ âm thanh trung bình, là hệ số trung bình của các hệ số hấp thụ của vật liệu âm thanh ở một tập hợp tần số nhất định, được sử dụng để đơn giản hóa.

Khả năng tiêu âm của một phần tử công trình nhất định được xác định bằng hệ số tiêu âm, hệ số tiêu âm này bằng tích của hệ số tiêu âm và diện tích bề mặt hấp thụ âm.

Thông số mô tả chính xác nhất khả năng hấp thụ âm thanh của vật liệu là hệ số hấp thụ “α”. Nó được định nghĩa là tỷ lệ giữa năng lượng âm thanh được hấp thụ bởi một bề mặt với năng lượng âm thanh tới trên bề mặt đó và nhận các giá trị từ 0 đến 1. Hệ số hấp thụ âm thanh phụ thuộc vào góc tới. Tuy nhiên, khi có một trường âm thanh khuếch tán trải dài trên một bề mặt, người ta cho rằng sóng âm có khả năng chạm tới bề mặt đó từ mọi hướng như nhau. Thông số này cũng phụ thuộc vào tần số của sóng âm và do đó trong tài liệu các giá trị được trình bày cho các dải tần tiêu chuẩn. Chất hấp thụ xốp và dạng sợi có hiệu quả nhất ở tần số cao hơn nhưng cũng hoạt động tốt ở tần số trung và thấp nếu đủ dày hoặc được hỗ trợ bởi khe hở không khí.

Sự hấp thụ âm thanh của vật liệu dạng sợi có thể được đo bằng hai cách: trong buồng vang hoặc trong ống trở kháng. Phương pháp thời gian vang mô phỏng chặt chẽ các điều kiện gặp phải trong các tòa nhà. Trong tiêu chuẩn “Âm học ISO 354 - Đo độ hấp thụ âm thanh trong buồng vang” do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) phát triển, nhằm mục đích đo hệ số hấp thụ âm thanh của vật liệu âm thanh được sử dụng làm ứng dụng tường hoặc trần trong buồng vang hoặc diện tích hấp thụ âm thanh tương đương của các đồ vật như đồ đạc, con người hoặc bộ phận hấp thụ không gian được mô tả. Phương pháp này không nhằm mục đích đo đặc tính hấp thụ của các bộ cộng hưởng bị tắt dần yếu. Các kết quả thu được có thể được sử dụng cho mục đích so sánh và tính toán thiết kế về mặt âm học trong phòng và kiểm soát tiếng ồn.

Theo tiêu chuẩn này, việc thử nghiệm phải được thực hiện trong buồng vang có thể tích 200 m3 để tạo ra trường âm thanh có độ méo khuếch tán đủ lớn. Diện tích của mẫu thử được đặt trong phòng phải nằm trong khoảng từ 10 m2 đến 12 m2. Việc lắp ráp mẫu thử phụ thuộc vào loại hoặc ứng dụng của vật liệu và một số cách lắp ráp được tiêu chuẩn hóa trong tiêu chuẩn này. Vì thời gian âm vang tỷ lệ nghịch với độ hấp thụ nên hệ số hấp thụ âm thanh được tính từ các phép đo thời gian âm vang. Thời gian vang được đo khi có và không có mẫu thử để cho phép tính toán độ hấp thụ do mẫu mang lại. Bằng cách chia độ hấp thụ cho diện tích của mẫu, sẽ thu được giá trị hệ số hấp thụ “α” trên một đơn vị diện tích.

Với mục đích của tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

• Đường cong suy giảm là biểu diễn đồ họa về sự suy giảm mức áp suất âm thanh trong phòng theo thời gian sau khi nguồn âm thanh dừng lại.
• Thời gian vang là thời gian tính bằng giây để mức áp suất âm thanh giảm đi 60 dB sau khi nguồn âm thanh dừng lại. Định nghĩa của T, nghĩa là mức áp suất âm thanh giảm 60 dB, có thể được đáp ứng bằng phép ngoại suy tuyến tính với các khoảng đánh giá ngắn hơn. Định nghĩa này dựa trên các giả định rằng lý tưởng nhất là có mối quan hệ tuyến tính giữa mức áp suất âm thanh và thời gian và mức tiếng ồn nền đủ thấp.
• Phương pháp tiếng ồn bị gián đoạn là phương pháp thu được đường cong suy giảm bằng cách ghi lại trực tiếp sự suy giảm của mức áp suất âm thanh sau khi kích thích một căn phòng có tiếng ồn băng thông rộng hoặc dải tần giới hạn.
• Phương pháp đáp ứng xung tích hợp là phương pháp thu được các đường cong suy giảm bằng cách tích phân nghịch đảo thời gian của các đáp ứng xung vuông.
• Phản ứng xung là sự thay đổi theo thời gian của áp suất âm thanh được quan sát thấy tại một điểm trong phòng do xung Dirac tại một điểm truyền đến một điểm khác trong phòng. Trong thực tế, không thể tạo và truyền bá các hàm delta Dirac thực sự, nhưng các quá độ ngắn có thể đưa ra các giá trị gần đúng đủ gần cho các phép đo thực tế.
• Diện tích hấp thụ âm thanh tương đương của một căn phòng là diện tích giả định của một bề mặt hấp thụ hoàn toàn không có hiệu ứng nhiễu xạ.
• Diện tích tiêu âm tương đương của mẫu thử là độ chênh lệch giữa diện tích tiêu âm tương đương của buồng vang có và không có mẫu thử.
• Diện tích của mẫu thử là diện tích sàn hoặc tường được bao phủ bởi mẫu thử.
• Hệ số hấp thụ âm thanh là tỷ số giữa diện tích hấp thụ âm thanh tương đương của mẫu thử chia cho diện tích của mẫu thử. Đối với vật liệu hấp thụ có cả hai mặt lộ ra ngoài, hệ số tiêu âm được lấy bằng diện tích hấp thụ âm tương đương của mẫu thử chia cho diện tích hai mặt của mẫu thử. Hệ số hấp thụ âm thanh được đánh giá từ phép đo thời gian âm vang có thể có giá trị lớn hơn 1,0.

Về nguyên tắc, trong khi thử nghiệm, thời gian âm vang trung bình trong buồng âm vang được đo khi có và không có mẫu thử nghiệm được đưa vào. Từ những thời gian âm vang này, diện tích hấp thụ âm thanh tương đương của mẫu thử nghiệm được tính toán bằng phương trình Sabine.

Trong trường hợp mẫu thử bao phủ đều một bề mặt (chất hấp thụ phẳng hoặc một dãy đối tượng thử nghiệm cụ thể), hệ số hấp thụ âm thanh được tính bằng cách chia diện tích hấp thụ âm thanh cho diện tích bề mặt được xử lý.

Nếu mẫu thử bao gồm một số vật thể giống hệt nhau, thì diện tích hấp thụ âm thanh tương đương của một vật thể được tìm bằng cách chia diện tích hấp thụ âm thanh cho số lượng vật thể.

Các phép đo được thực hiện ở dải một phần ba quãng tám với tần số trung tâm được cho trong tiêu chuẩn tính bằng hertz được quy định trong tiêu chuẩn ISO 266. Các phép đo bổ sung có thể được thực hiện ở dải 266/100 quãng tám có tần số trung tâm được chỉ định theo tiêu chuẩn ISO XNUMX nằm ngoài phạm vi này. Đặc biệt ở tần số thấp (dưới XNUMX Hz), có thể rất khó thu được kết quả đo chính xác do mật độ phương thức thấp của buồng phản âm.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ kiểm tra hệ số hấp thụ âm thanh với đội ngũ nhân viên được đào tạo chuyên nghiệp và thiết bị công nghệ tiên tiến.