Принципы подбора акустических материалов
Каждому из нас наверняка приходилось бывать в помещениях, где каждый звук отзывается гулким эхом и еще долго гремит в ушах, или напротив, звучит неразборчиво, словно сквозь вату, вынуждая каждую минуту напрягать слух, чтобы понять речь собеседника. Как правило, даже недлительное пребывание в подобных условиях вызывает физический дискомфорт, общую усталость и головную боль. "Гулкость" или "ватность" звучания - закономерные результаты неправильной акустики, которые поддаются коррекции с помощью специальных акустических материалов. Подобные проблемы возникают из-за отклонений одного из наиболее важных акустических показателей – времени реверберации, или "затухания" звука.
При чрезмерных значениях времени реверберации помещение становится слишком «гулким», в нем повышается общий фоновый шум и одновременно снижается разборчивость речи, ухудшается восприятие музыкальных произведений. Если время реверберации, напротив, меньше оптимального, возникает эффект «тонкости», отрывистости звучания, речь приглушается, теряются начало и окончания фраз.
Время реверберации зависит прежде всего от объема помещения и степени поглощения в нем звука. Чтобы высчитать последний показатель, необходимо суммировать поглощение всех поверхностей помещения: пола, стен, потолка, мебели, различных дизайнерских конструкций и декоративных элементов интерьера. Коэффициент поглощения каждой поверхности, в свою очередь, обусловлен материалом, из которого она сделана, а также ее площадью и рельефом.
Несоблюдение рекомендаций относительно размеров, формы, акустического дизайна помещения приводит к отклонениям от оптимального времени реверберации и ухудшению качества звука. Специальные акустические материалы и конструкции подбираются таким образом, чтобы скорректировать время реверберации в соответствии с функциональным назначением конкретного помещения.
В зависимости от способа акустической коррекции можно выделить два основных типа акустических материалов – звукопоглощающие и звукорассеивающие.
К звукопоглощающим относятся наиболее популярные сегодня на рынке пористые волокнистые материалы, обычно имеющие форму плит или панелей. Сырьем для их производства чаще всего служит древесное, стеклянное волокно, минеральная вата на основе базальтовых пород (Шуманет, AcousticWool, Акулайт). Широко используются в качестве звукопоглотителей плиты из акустического поролона с волнообразным или пирамидальным рельефом (Softakustik, FLEXAKUSTIK). К классу пористых звукопоглощающих материалов принадлежат также различные драпировки, ковры и ткани, традиционно используемые в интерьере.
Пористые и волокнистые материалы показывают хорошие результаты звукопоглощения на средних и высоких частотах. На низких частотах их эффективность незначительна и требует увеличения толщины и/или плотности материала.
Звукопоглощающие пористые или волокнистые плиты и панели крепятся непосредственно к ограждающим конструкциям (стенам или потолку) вплотную либо с относом от поверхности. Зачастую их можно подвергать разнообразной декоративной обработке, в том числе окраске. Лицевая поверхность панелей может быть покрыта специальными акустически прозрачными тканями, неткаными материалами, защищена перфорированной облицовкой из металла, дерева и других материалов. Благодаря всем вышеперечисленным качествам звукопоглощающие пористые и волокнистые плиты и панели широко используют в кинотеатрах и театрах, концерт-холлах, студиях звукозаписи, лекционных залах, фитнесс-клубах и других общественных помещениях.
Еще один распространенный тип звукопоглотителей – панельные, представляющие собой конструкцию из жесткого резонирующего каркаса с замкнутой воздушной прослойкой в середине, герметично закрытого с лицевой стороны гибкой и одновременно массивной панелью (мембраной). Каркас заполняется акустическим пористым звукопоглощающим материалом. В роли мембраны могут выступать листы МДФ или фанеры, оклеенные изнутри вибродемпфирующим материалом.
Панельные звукопоглотители объединяют в себе простоту конструкции и эффективное звукопоглощение в низкочастотном диапазоне, благодаря чему являются популярным средством коррекции акустики музыкальных комнат, студий звукозаписи, домашних кинотеатров.
Хорошее поглощение звука обеспечивают и акустические конструкции из пористого наполнителя и облицовки специальными перфорированными панелями. Их основой выступает деревянный каркас, заполненный пористым звукопоглощающим материалом – акустической минеральной ватой, поролоном и т. п. На лицевую сторону каркаса монтируется перфорированная панель из натурального дерева, МДФ или гипсокартона. Такие конструкции легко собираются и предоставляют широкие возможности для дизайна интерьера. А главное их достоинство – эффективное звукопоглощение в широком частотном диапазоне, что позволяет использовать перфорированные конструкции в помещениях разного типа и функционала.
Резонансная частота поглощения конкретной конструкции зависит от нескольких параметров: коэффициента перфорации облицовочной панели, размера и формы отверстий, показателей звукопоглощения пористого наполнителя и глубины каркаса. Широкий выбор звукопоглощающих перфорированных панелей таких марок, как 4akustik, Topakustik, Vicoustic, Decoustic, КНАУФ Акустика, Knauf Cleaneo, Danoline, позволяет подобрать решение для коррекции акустики практически любого пространства.
Важная характеристика звукопоглощающих материалов – частота поглощения. Способность разных материалов и конструкций поглощать звуки только определенного частотного диапазона обуславливает их разделение на средне-высокочастотные, низкочастотные и широкополосные поглотители.
Пористые и волокнистые материалы, такие как акустический поролон, плиты из минеральной ваты, стекловаты, древесного волокна – классический пример средне-высокочастотных поглотителей. Коэффициент поглощения этих материалов в диапазоне 500 Гц – 4 кГц составляет в среднем 0,5-0,95 – 0,4-1,0.
Низкочастотные поглотители представлены различными типами перфорированных панелей из гипсокартона, дерева, МДФ, и резонансными панельными конструкциями (коэффициент звукопоглощения в диапазоне 63 – 500 Гц колеблется от 0,3 до 1,0).
Наиболее эффективными поглотителями являются широкополосные. К ним относятся многослойные конструкции резонансного типа из нескольких перфорированных экранов с разной перфорацией и воздушной прослойкой неодинаковой толщины, а также каркасные акустические конструкции из перфорированных панелей и пористого наполнителя. Частоту поглощения подобных конструкций можно корректировать в зависимости от требований акустической среды подбором подходящего пористого материала и регулированием толщины воздушной прослойки.
Функцию рассеивания звука в помещении выполняют стандартные элементы интерьера - стеллажи, полки и т.п. Для целенаправленной коррекции акустики путем рассеивания звука используют акустические диффузоры.
Большинство акустических диффузоров изменяет направление рассеивания звука в пространстве и воздействует на время распространения отраженной звуковой волны (рассеянные диффузором ранние отражения достигают слушателя с определенной задержкой и менее интенсивными). Принцип действия цилиндрических и пирамидальных диффузоров заключается в уменьшении интенсивности отраженного сигнала по сравнению с исходным. Диффузор Шредера обеспечивает рассеивание звуковых волн в широком частотном диапазоне и используется для создания диффузного звукового поля.
Разнообразие современных акустических материалов и возможность гибко комбинировать и сочетать их в различных конструкциях для достижения необходимого результата позволяют эффективно корректировать весьма серьезные недостатки акустической среды. Однако не стоит забывать, что правильная планировка и акустически грамотный архитектурный проект способны избавить от большинства проблем с акустикой в самом зародыше. Так что о создании комфортной акустической обстановки следует подумать заранее, еще на стадии планировки будущего помещения.
Комментарии