Физические принципы и основные закономерности звукоизоляции и звукопоглощения.

Рассмотрим процесс прохождения звука через препятствие (рис.15). Энергия падающего звука Е _пад. разделяется на энергию отраженную от пре-пятствия Е _отр, поглощенную в нем Е_погл и энергию прошедшую через препят-

Согласно закону сохранения энергии

Рис. 4.1. Распределение энергии при падении звука на препятствие.

Этот процесс можно оценить отношениями энергий прошедшей, погло-щенной и отраженной к энергии, падающей на препятствие:

τ = Е _прош. / Е _пад ; η = Е _отр. / Е _пад ; α = Е _погл. / Е _пад; (4.2)

Как уже было сказано выше, первые два отношения называют коэффици-ентами прохождения - τ и отражения η. Третий коэффициент характеризует долю поглощенной энергии и называется коэффициентом поглощения α. Оче-видно, что из (4.1) следует

Поглощение звука обусловлено переходом колебательной энергии в теп-ло вследствие потерь на трение в материале. Потери на трение велики в порис-тых и рыхлых волокнистых материалах. Конструкции из таких материалов уменьшают интенсивность отраженных от поверхности звуковых волн. Звуко-поглотители, расположенные внутри помещения, могут уменьшать также ин-тенсивность прямого звука, если они располагаются на пути распространения звуковых волн.

Звукоизоляцию принято оценивать отношением обратным коэффициен-ту прохождении я– Е пад, / Е прош. = 1/ τ. Численное значение звукоизоляция в дБ обозначается R и определяется

Звукоизолирующие и звукопоглощающие свойства препятствия зависят от частоты падающей звуковой волны, свойств материала, из которого оно из-готовлено, конструкции самого препятствия. Из теории звука известно, что су-щественное значение при этом имеет соотношение акустических импедансов Z = ρс соприкасающихся сред.

Поглощение звука в звукоизолирующей конструкции может быть не-большим, и основной эффект в ней обусловлен отражением звука от конструк-ции.

Звукоизолирующая конструкция предназначена для того, чтобы не про-пускать звук из одного помещения в другое. Для их изготовления следует ис-пользовать плотные твердые материалы, поскольку, чем больше разница аку-стических импедансов, тем выше эффект звукоизоляции. С помощью звукоизо-лирующих конструкций можно получить ослабление звука в соседнем помеще-нии на 30-40 дБ.

Значительный эффект звукоизолирующих конструкции возможен лишь потому, что в любых, даже в не подвергнутых специальной акустической под-готовке помещениях всегда имеется более или менее заметное поглощение звука. Не будь этого поглощения, звуковой уровень при постоянной работе ис-точника непрерывно возрастал бы, что в конечном счете свело бы к нулю по-лезный эффект звукоизолирующих конструкции. Таким образом, эффективная шумозащита требует совместного использования применения звукоизолирую-щих и звукопоглощающих конструкций.

Звукопоглощающие конструкции и материалы служат для поглощения звука как в помещении с источником звука, так и в соседних помещениях. По-

глощение звука обусловлено переходом колебательной энергии в тепло вслед-ствие потерь на трение в звукопоглотителе. Потери на трение велики в порис-тых и рыхлых материалах. Эффект ЗП не превышает 6-8 дБ. Это обусловлено, что ЗП конструкции позволяют уменьшить лишь долю отраженного звука, энергия которого не может превышать по величине энергию прямого звука.