Material za absorpcijo zvoka za akustične sisteme. »Anatomija« akustičnih sistemov: materiali in akustična zasnova. Kaj se v resnici dogaja?

Prej so bili zvočniki navadni trobni zvočniki in niso imeli ohišja kot takega. Vse se je spremenilo, ko so se v dvajsetih letih 20. stoletja pojavili zvočniki s papirnatimi stožci.

Proizvajalci so začeli izdelovati velika ohišja, v katerih je bila vsa elektronika. Vendar pa do 50. let mnogi proizvajalci avdio opreme niso popolnoma zaprli omaric za zvočnike - zadnja stran je ostala odprta. To je bilo posledica potrebe po hlajenju takratnih elektronskih komponent (cevna oprema).

Namen ohišja zvočnikov je nadzor akustičnega okolja ter v njem zvočnike in druge komponente sistema. Že takrat je bilo opaženo, da lahko ohišje močno vpliva na zvok zvočnika. Ker sprednji in zadnji del zvočnika oddajata zvok z različnimi fazami, je prišlo do motenj pri ojačanju ali dušenju, kar je povzročilo poslabšanje zvoka in pojav efekta glavnikastega filtriranja.

V zvezi s tem se je začelo iskanje načinov za izboljšanje kakovosti zvoka. Da bi to dosegli, so mnogi začeli raziskovati naravne akustične lastnosti različnih materialov, primernih za izdelavo ohišij.

Valovi, ki se odbijajo od notranje površine sten ohišja zvočnika, se prekrivajo z glavnim signalom in ustvarjajo popačenje, katerega intenzivnost je odvisna od gostote uporabljenih materialov. V zvezi s tem se pogosto izkaže, da ohišje stane veliko več kot komponente, ki jih vsebuje.

Pri izdelavi omaric v velikih tovarnah se vse odločitve glede izbire oblike in debeline materialov sprejemajo na podlagi izračunov in preizkusov, a Jurij Fomin, zvočni inženir in inženir oblikovanja zvočnikov, čigar razvoj je osnova multimedijskih sistemov pod Znamke Defender, Jetbalance in Arslab ne izključujejo, da je tudi v odsotnosti posebnega glasbenega znanja in obsežnih izkušenj v avdio industriji mogoče narediti nekaj, kar je po lastnostih blizu "resnemu" Hi-Fi.

»Vzeti moramo že pripravljen razvoj, ki ga inženirji delijo na spletu, in ga ponoviti. To je 90-odstotni uspeh,« ugotavlja Jurij Fomin.

Pri izdelavi ohišja zvočniškega sistema ne pozabite, da bi moral zvok v idealnem primeru prihajati samo iz zvočnikov in posebnih tehnoloških lukenj v ohišju (bas refleks, prenosni vod) - paziti morate, da ne prodre skozi stene zvočnikov. zvočniki. Da bi to naredili, je priporočljivo, da jih izdelate iz gostih materialov z visoko stopnjo notranje absorpcije zvoka. Tukaj je nekaj primerov, kaj lahko uporabite za izdelavo ohišja zvočnikov.

Iverne plošče (iverne plošče)

To so plošče iz stisnjenih lesnih sekancev in lepila. Material ima gladko površino in ohlapno, ohlapno jedro. Iverna plošča dobro duši tresljaje, vendar skozi sebe prenaša zvok. Plošče se zlahka držijo skupaj z lepilom za les ali montažnim lepilom, vendar se njihovi robovi radi krušijo, kar nekoliko oteži delo z materialom. Prav tako se boji vlage - če so proizvodni procesi moteni, jo zlahka absorbira in nabrekne.

Trgovine prodajajo plošče različnih debelin: 10, 12, 16, 19, 22 mm in tako naprej. Za majhne ohišja (prostornina manjša od 10 litrov) je primerna iverna plošča debeline 16 mm, za večje ohišje pa izberite plošče debeline 19 mm. Iverne plošče je mogoče prekriti: prekriti s filmom ali tkanino, kitati in barvati.

Iverna plošča je uporabljena za izdelavo zvočniškega sistema Denon DN-304S (na zgornji sliki). Proizvajalec se je odločil za iverno ploščo, ker je ta material akustično inerten: zvočniki ne odmevajo in ne obarvajo zvoka niti pri visoki glasnosti.

Podložena z iverno ploščo

To je iverna plošča, enostransko ali obojestransko obložena z dekorativno plastiko ali furnirjem. Plošče z leseno oblogo držimo skupaj z navadnim lepilom za les, za iverne plošče obložene s plastiko pa boste morali kupiti posebno lepilo. Za obdelavo rezov plošče lahko uporabite robni trak.

Mizarska plošča

Priljubljen gradbeni material iz letvic, palic ali drugih polnil, ki so na obeh straneh prekriti s furnirjem ali vezanimi ploščami. Prednosti lesene plošče: relativno majhna teža in enostavnost obdelave robov.

Orientirano iverne plošče (OSB)

OSB so plošče, stisnjene iz več plasti tanke vezane plošče in lepila, katerih vzorec na površini spominja na mozaik rumene in rjave barve. Sama površina materiala je neravna, vendar jo je mogoče brusiti in lakirati, saj tekstura lesa daje temu materialu nenavaden videz. Ta plošča ima visok koeficient absorpcije zvoka in je odporna na tresljaje.

Omeniti velja tudi, da se OSB zaradi svojih lastnosti uporablja za izdelavo akustičnih zaslonov. Zasloni so potrebni za ustvarjanje prostorov za poslušanje, kjer lahko uporabniki ocenijo zvok zvočniških sistemov v skoraj idealnih pogojih. OSB trakovi so pritrjeni na določeni razdalji drug od drugega in tako tvorijo ploščo Schroeder. Bistvo rešitve je, da na določenih točkah pritrjen trak pod vplivom akustičnega valovanja izračunane dolžine začne oddajati v protifazi in ga duši.

Vlaknene plošče srednje gostote (MDF)

Ta material, izdelan iz lesnih sekancev in lepila, je bolj gladek kot OSB. Zaradi svoje strukture je MDF zelo primeren za izdelavo dizajnerskih omar, saj ga je mogoče enostavno rezati - to poenostavi spajanje delov, pritrjenih skupaj z montažnim lepilom.

MDF je mogoče furnirati, kitati in barvati. Debelina plošč se giblje od 10 do 22 mm: za ohišja zvočnikov s prostornino do 3 litre bo zadostovala plošča debeline 10 mm, za do 10 litrov - 16 mm. Za velike primere je bolje izbrati 19 mm.

Če pri izbiri materiala za izdelavo omaric za zvočnike pustimo ob strani zvočne vidike, ostanejo trije odločilni parametri: nizka cena, enostavnost obdelave, enostavnost lepljenja. MDF ima vse tri. Prav nizki stroški in "upogljivost" MDF-ja ga uvrščajo med najbolj priljubljene materiale za izdelavo zvočnikov.

Vezan les

Ta material je izdelan iz stisnjenega in lepljenega tankega furnirja (približno 1 mm). Za povečanje trdnosti vezanega lesa se nanesejo sloji furnirja, tako da so lesna vlakna usmerjena pravokotno na vlakna prejšnjega lista. Vezan les je najboljši material za dušenje tresljajev in ohranjanje zvoka v ohišju. Vezane plošče lahko lepite skupaj z običajnim lepilom za les.

Brušenje vezanega lesa je težje kot MDF, zato morate dele izrezati čim bolj natančno. Med prednostmi vezanega lesa velja poudariti njegovo lahkotnost. Zaradi tega se pogosto uporablja za izdelavo ohišij za glasbila, saj je kar škoda odpovedati koncert, ker si je glasbenik poškodoval hrbet.

To je material, ki ga Penaudio uporablja za izdelavo talne akustike - uporablja latvijsko vezano ploščo, ki je izdelana iz breze. Mnogim je všeč, kako izgledajo obdelane brezove vezane plošče, še posebej po lakiranju - karoseriji daje edinstven videz. Podjetje to izkorišča: prečni sloji vezanega lesa so postali nekakšna "vizitka" Penaudia.

Kamen

Najpogosteje uporabljeni kamni so marmor, granit in skrilavec. Skrilavec je najprimernejši material za izdelavo omar: zaradi svoje strukture je enostaven za obdelavo in učinkovito absorbira tresljaje. Glavna pomanjkljivost je, da so potrebna posebna orodja in veščine obdelave kamna. Da bi nekako poenostavili delo, je morda smiselno narediti samo sprednjo ploščo iz kamna.

Omeniti velja, da boste za namestitev kamnitih zvočnikov na polico morda potrebovali mini žerjav, same police pa morajo biti dovolj močne: teža kamnitega avdio zvočnika doseže 54 kg (za primerjavo, OSB zvočnik tehta približno 6 kg). kilogramov). Takšna ohišja resno izboljšajo kakovost zvoka, vendar so njihovi stroški lahko previsoki.

Zvočnike iz enega samega kosa kamna izdelujejo fantje iz Audiomasons. Trupla so izklesana iz apnenca in tehtajo približno 18 kilogramov. Po besedah ​​razvijalcev bo zvok njihovega izdelka všeč tudi najbolj prefinjenim ljubiteljem glasbe.

Pleksi steklo/steklo

Ohišje zvočnika lahko naredite iz prozornega materiala - res je kul, ko vidite "notranjost" zvočnika. Samo tukaj je pomembno vedeti, da bo brez ustrezne izolacije zvok grozen. Po drugi strani pa, če dodate plast materiala, ki absorbira zvok, prozorno ohišje ne bo več prozorno.

Dober primer vrhunske akustične opreme iz stekla je Crystal Cable Arabesque. Ohišja opreme Crystal Cable so izdelana v Nemčiji iz steklenih trakov debeline 19 mm s poliranimi robovi. Deli so med seboj pritrjeni z nevidnim lepilom v vakuumski instalaciji, da se izognemo pojavu zračnih mehurčkov.

Na CES 2010, ki je potekal v Las Vegasu, je posodobljena Arabesque osvojila vse tri nagrade na področju inovacij. »Do zdaj nobenemu proizvajalcu opreme ni uspelo doseči pravega vrhunskega zvoka iz akustike, izdelane iz tako kompleksnega materiala. – so zapisali kritiki. "Crystal Cable je dokazal, da je to mogoče."

Laminiran les/les

Iz lesa so dobre omare, vendar je tu treba upoštevati pomembno točko: les ima sposobnost "dihati", to pomeni, da se širi, če je zrak vlažen, in krči, če je zrak suh.

Ker je leseni blok zlepljen z vseh strani, se v njem ustvarja napetost, ki lahko privede do pokanja lesa. V tem primeru bo ohišje izgubilo svoje akustične lastnosti.

Kovina

Najpogosteje se za te namene uporablja aluminij, natančneje njegove zlitine. So lahki in močni. Po mnenju številnih strokovnjakov lahko aluminij zmanjša resonanco in izboljša prenos visokih frekvenc v zvočnem spektru. Vse te lastnosti prispevajo k vse večjemu zanimanju proizvajalcev avdio opreme za aluminij, ki se uporablja za izdelavo zvočniških sistemov za vse vremenske razmere.

Obstaja mnenje, da izdelava popolnoma kovinskega ohišja ni dobra ideja. Vendar pa je vredno poskusiti izdelati zgornjo in spodnjo ploščo ter ojačitvene predelne stene iz aluminija.

Na podlagi materialov: geektimes.ru

Kakovost zvoka, ki je za uho sprejemljiva in ljubša, je skoraj v celoti odvisna od tega, česa je poslušalec navajen.

Zelo malo ljudi z izurjenimi ušesi lahko oceni kakovost zvoka z razumno natančnostjo in objektivno.

Najšibkejši člen na zvočni poti je največkrat zvočniški sistem. In to ni naključje. Oblikovanje je tehnično zelo težka naloga, povezana s številnimi fizičnimi omejitvami. Glavna težava je običajno reprodukcija najnižjih frekvenc zvočnega območja. Pri teh frekvencah mora zvočnik oddajati dovolj dolge zvočne valove. Če je pri frekvenci 300 Hz valovna dolžina zvoka nekaj več kot meter, potem je pri frekvenci 30 Hz že 11 metrov. Stožec zvočnika, ki se premika naprej, ustvarja kompresijski val. Toda hkrati se na zadnji strani difuzorja pojavi vakuumski val in če je hitrost difuzorja nizka, potem zrak preprosto teče s sprednje strani difuzorja na zadnjo stran, ne da bi ustvaril zvočno valovanje v okoliški prostor. Pride do tako imenovanega akustičnega kratkega stika.

Reprodukcijo nizkih zvočnih frekvenc najlažje izboljšamo tako, da glavo zvočnika postavimo na akustični zaslon - velik ščit. Zaslon deluje učinkovito, dokler je razdalja od sprednje strani difuzorja do zadnje strani, merjena okoli roba zaslona, ​​več kot polovica valovne dolžine zvoka, tj. za frekvenco 30 Hz, ki smo jo omenili, potrebujete zaslon s stransko velikostjo 5,5 metra. Seveda, če res želite dejansko reproducirati to frekvenco, lahko izvrtate luknjo v steni, ki ločuje dve sosednji sobi, in v to luknjo vstavite glavo zvočnika. Ampak resno? Poskusimo upogniti robove zaslona. Rezultat je škatla brez zadnje stene. Škatlo lahko povečate in tiste nizke frekvence, ki so še vedno slabo reproducirane, lahko "dvignete" v avdio ojačevalniku. Tako so nekoč to storili, da so znižali obseg reproduciranih frekvenc na 70 - 60 Hz.

Sodobni zvočniški sistemi so izdelani z zaprto zadnjo steno in so znotraj obdelani z materialom, ki absorbira zvok. To odpravlja akustični kratki stik pri nizkih frekvencah in izboljša kakovost predvajanja pri srednjih frekvencah. Vendar nizka učinkovitost. Glava zvočnika, za katero je znano, da je celo nižja kot pri parni lokomotivi, se pri uporabi zaprte škatle prepolovi. Oblikovalci morajo rešiti številne težave, povezane s povečanjem izhodne moči zvočniških glav.

Zato so visokokakovostni sistemi zvočnikov tako zapleteni in dragi.

Zasnova zvočniškega sistema je na prvi pogled videti varljivo preprosta. Dve ali več zvočniških glav je nameščenih v leseni škatli in z žicami povezanih z ojačevalnikom. Vendar pa je globoko napačno prepričanje, da lahko več glav, nameščenih v škatli, služi kot akustični sistem za kakovostno reprodukcijo zvoka.

Glava zvočnika, nameščena v škatli, ki deluje kot akustična zasnova, se imenuje zvočnik. Akustični sistem je zvočnik, ki vsebuje enega ali več gonilnikov, ki oddajajo zvok v različnih območjih zvočnega frekvenčnega območja. Glave zvočnikov delimo na nizkofrekvenčne, srednjefrekvenčne, visokofrekvenčne in polnofrekvenčne.

Glede na vrsto elektroakustičnega pretvornika električnega signala v nihanje zraka, ki obdaja glavo, so glave elektrostatične, elektromagnetne, piezoelektrične, plazemske in elektrodinamične. Najbolj razširjene so elektrodinamične zvočniške glave.

Elektrodinamični zvočnik z gibljivo tuljavo je leta 1925 prvič izumil in patentiral General Electric in od takrat ni bil deležen temeljnih sprememb.

Katera koli elektrodinamična glava gibljivega sistema, magnetni sistem in nosilec difuzorja. Gibljivi sistem je sestavljen iz difuzorja, zunanjega vzmetenja, centrirne podložke in zvočne tuljave.

Difuzor je glavni element mobilnega sistema. Difuzorji nizkofrekvenčnih glav imajo vedno stožčasto obliko. Srednjefrekvenčne in visokofrekvenčne glave imajo lahko difuzorje bodisi v obliki stožca (konusne glave) bodisi v obliki krogle (kupolaste glave). Konusni difuzorji so izdelani z ulivanjem iz papirne mase z različnimi dodatki (volna, bombaž itd.), ki so vneseni za pridobitev potrebnih fizikalnih in mehanskih lastnosti, od katerih je v veliki meri odvisna kakovost zvoka. V zadnjem času so difuzorji iz sintetičnih materialov, zlasti polipropilena, našli široko uporabo pri proizvodnji glav. Nekatera podjetja uporabljajo kovinske zlitine za izdelavo stožčastih difuzorjev, uporabljajo pa tudi večplastne strukture, sestavljene iz več plasti materialov z različnimi fizikalnimi in mehanskimi lastnostmi. Takšne zapletene zasnove se uporabljajo za izboljšanje kakovosti zvoka zvočnikov. V ta namen so papirni difuzorji med proizvodnim procesom impregnirani s posebnimi spojinami.

Obstajajo difuzorji s premočrtno in ukrivljeno stožčasto generatriko. Ravni difuzorji so lažji za izdelavo in so bili uporabljeni v glavah zvočnikov v prvih letih po njihovem izumu. V sodobnih glavah se difuzorji uporabljajo izključno s krivuljično generatriko zaradi odsotnosti v takih difuzorjih tako imenovanih parametričnih resonanc, ki povzročajo tuje zvoke v zvoku. Za boj proti parametričnim resonancam difuzorja mnogi proizvajalci nanesejo vrsto koncentričnih utorov na površino stožca.

Difuzorji za kupolaste glave so izdelani s stiskanjem iz naravnih in sintetičnih tkanin, ki jim sledi impregnacija s posebnimi spojinami, pa tudi iz sintetičnih filmov in kovinske folije. Drugi element gibljivega sistema elektrodinamične glave zvočnika je zunanje vzmetenje, ki je potrebno za postopno premikanje difuzorja med delovanjem glave zvočnika. Vzmetenje je lahko izdelano kot enota z difuzorjem v obliki dvo- ali veččlenske valovite oblike, kot tudi v obliki obroča iz gume, kavčuka, poliuretana in drugih materialov, ki so prilepljeni na difuzor. Za vzmetenje so postavljene zelo stroge zahteve glede njegovih elastičnih lastnosti. Vzmetenje mora imeti zadostno prožnost in ohranjati linearne elastične lastnosti v celotnem območju pomikov gibljivega sistema glave zvočnika. Izpolnjevanje prvega pogoja je potrebno za pridobitev nizke frekvence glavne (naravne) resonance gibljivega sistema glave zvočnika, kar je zelo pomembno za dobro reprodukcijo najnižjih frekvenc. Drugi pogoj mora biti izpolnjen, da se zagotovi nizko nelinearno popačenje. Izpolnjevanje zgornjih pogojev dosežemo z uporabo ustreznih materialov za izdelavo vzmetenja in izbiro njegove ustrezne oblike (oblika in število utorov, njihova višina itd.). Sodobne glave zvočnikov uporabljajo obese, ki imajo toroidni prečni prerez v obliki črke S.

Centrirna podložka je tretji element gibljivega sistema, ki vpliva na kvaliteto glave zvočnika. Njegov namen je zagotoviti pravilen položaj zvočne tuljave v zračni reži magnetnega sistema glave. Za to mora imeti centrirna podložka minimalno prožnost v radialni smeri in največjo možno prožnost v aksialni smeri. Izpolnitev prvega pogoja je potrebna za zagotovitev mehanske zanesljivosti glave (odsotnost zvočne tuljave, ki se dotika sten reže magnetnega sistema), drugega - za zagotovitev nizke frekvence njegove glavne resonance. Poleg tega mora centrirna podložka ohranjati linearne lastnosti elastičnosti skozi celotno območje gibanja gibljivega sistema glave zvočnika. Od tega je odvisna količina nelinearnega popačenja signala, ki ga reproducira glava. Centrne podložke so lahko izdelane iz tekstolita, kartona, papirja ali blaga. Podložke iz tekstolita, papirja in kartona, ki so postale razširjene v 30-ih in 40-ih letih prejšnjega stoletja, so zdaj popolnoma nadomeščene z valovitimi podložkami tako imenovane škatle, izdelane iz bombažne ali svilene tkanine, impregnirane z bakelitnim lakom. Takšne centrirne podložke po videzu spominjajo na valjasto škatlo z valovitim dnom in cilindričnim robom, razširjenim v ploščat obroč. Zadnji element gibljivega sistema elektrodinamične glave zvočnika je zvočna tuljava. Glasovna tuljava je navita z bakreno ali aluminijasto žico v emajlirani izolaciji na papirnem ali kovinskem okvirju in impregnirana z lakom, da prepreči zdrs zavojev. Ko tok teče skozi zvočno tuljavo, se okoli nje ustvari elektromagnetno polje, in ko deluje z magnetnim poljem, ki ga ustvarja magnetni sistem glave, nastane Lorentzova sila, ki premakne zvočno tuljavo in nanjo pritrjen difuzor v aksialno smer. Tako se zvok oddaja iz glave.

Magnetni sistem je najpomembnejša strukturna enota elektrodinamične glave, ki v veliki meri določa njene elektroakustične parametre. V poznih 40. in zgodnjih 50. letih so bile uporabljene glave z električnim vzbujanjem, v magnetnih sistemih katerih je električna tuljava, imenovana vzbujevalno navitje, služila za ustvarjanje stalnega magnetnega polja. Za napajanje vzbujalnega navitja z enosmernim tokom je oprema zahtevala posebne usmernike z zelo dobrim filtriranjem popravljene napetosti. Vzbujevalno navitje je porabilo veliko energije iz vira energije in ustvarilo veliko toplote, ko je glava delovala. Te in druge pomanjkljivosti so povzročile hitro zamenjavo glav z elektromagnetnim vzbujanjem za glave s trajnim magnetnim vzbujanjem. Brez izjeme imajo vse sodobne elektrodinamične glave magnetni sistem s trajnimi magneti. Magneti so v obliki jedra in obroča. Materiali za izdelavo jedrnih magnetov so kobaltove zlitine in različni razredi feritov. Obročasti magneti so samo feritni. Večina sodobnih elektrodinamičnih glav ima obročne feritne magnete. V zadnjem času se za izdelavo magnetov uporabljajo posebne zlitine z zelo dobrimi magnetnimi lastnostmi, ki vsebujejo redke zemeljske kovine. To je omogočilo znatno povečanje občutljivosti glav brez povečanja njihovih skupnih dimenzij in teže. Zasnova magnetnega sistema je določena z obliko uporabljenega magneta. Če ima magnet obliko obroča, je magnetni sistem sestavljen iz dveh obročastih prirobnic in cilindričnega jedra.

Premer jedra je manjši od premera luknje v zgornji prirobnici. To ustvari zračno režo, v kateri se premika zvočna tuljava. Pri uporabi jedrnega magneta v obliki polnega ali votlega stožca je magnetni sistem zaprt ali polodprt magnetni krog. Zaprto magnetno vezje je sestavljeno iz jeklene skodelice, v središču dna katere je magnet s polom in obročasto zgornjo prirobnico. Luknja zgornje prirobnice in pol tvorita zračno režo, ki vsebuje zvočno tuljavo. V polodprtem magnetnem krogu se namesto stekla uporablja kovinski nosilec, zgornja prirobnica pa ima pravokotno obliko. Za izdelavo jeder, polov in prirobnic se uporabljajo posebne vrste jekla, za katere magnetne lastnosti veljajo zelo stroge specifične zahteve. Oblika polov in jedra pomembno vpliva na velikost magnetne indukcije v zračni reži magnetnega sistema glave in enakomernost porazdelitve magnetnega pretoka v njem. Od tega sta odvisna občutljivost in stopnja nelinearnega popačenja glave. Stopnja segrevanja in s tem toplotna stabilnost zvočne tuljave je odvisna od velikosti jedra in polov ter od velikosti zračne reže. Zato se v močnih nizkofrekvenčnih glavah uporabljajo poli in jedra velikega premera, prav tako pa si prizadevajo čim bolj povečati velikost zračne reže (ko se reža povečuje, se občutljivost glave zmanjša in ohrani je potrebna uporaba močnejšega magneta). V zadnjem času so nekatera podjetja za izboljšanje hlajenja glasovne tuljave začela proizvajati glave z zračno režo magnetnega sistema, napolnjeno s posebno feromagnetno tekočino.

Nosilec difuzorja povezuje gibljive in magnetne sisteme elektrodinamične glave zvočnika v eno samo mehansko močno strukturo. Nosilec difuzorja ima med njim in difuzorjem zaprta okna za izhod zraka. V odsotnosti oken bo zrak deloval na premikajoči se sistem kot dodatna akustična obremenitev, zmanjšala moč glave in poslabšala njen frekvenčni odziv v nizkofrekvenčnem območju. Nosilci difuzorjev so izdelani z žigosanjem iz posebnega konstrukcijskega jekla, uliti z metodami natančnega litja iz lahkih zlitin in tudi stisnjeni iz plastike.

Dinamični gonilniki zvočnikov se praviloma ne uporabljajo brez akustične zasnove, potrebne za doseganje zadovoljivih rezultatov. Razlog za to je, da ko glave difuzorja nihajo, ne da bi pri tem ustvarile zračno kondenzacijo, ki jo tvori ena stran, jih nevtralizira vakuum, ki ga tvori druga stran. Uporaba poljubne akustične izvedbe podaljša pot zračnih tresljajev med sprednjo in zadnjo stranjo difuzorja in ne pride do popolne nevtralizacije tresljajev. To je še posebej pomembno pri nizkih frekvencah, kjer so dimenzije difuzorja majhne v primerjavi z valovno dolžino akustičnega sevanja.

Okvir zvočniški sistem poleg opravljanja svoje glavne funkcije - oblikovanja njegovega amplitudno-frekvenčnega odziva (AFC) v nizkofrekvenčnem območju, vnaša znatna popačenja v reproducirani signal zaradi vibracij sten in vibracij zraka v njem. Z zmanjšanjem debeline stene se zmanjša zvočni tlak pri nizkih frekvencah, poveča se neenakomernost frekvenčnega odziva v srednjefrekvenčnem območju, poveča se raven nelinearnih popačenj in trajanje prehodnih procesov. Ti dejavniki povzročajo tako imenovane "box" zvoke, ki poslabšajo kakovost zvoka. Zato se pri razvoju visokokakovostnih akustičnih sistemov največja pozornost namenja oblikovanju omar. Obstajata dva vira vibracij, ki povzročata oddajanje zvoka iz sten sistema zvočnikov:

• vzbujanje nihanja zraka v ohišju s hrbtno stranjo difuzorja v njem nameščene glave zvočnika in prenos nihanja po zraku na stene ohišja;
• neposreden prenos tresljajev iz nosilca difuzorja glave na sprednjo steno ohišja ter od nje na stranske in zadnje stene.

Za zmanjšanje tresljajev sten oblikovalci zvočniški sistemi Uporabljajo različne metode zvoka in dušenja zvoka ter izolacije in dušenja vibracij. Eden od pogosto uporabljenih načinov absorpcije zvoka je polnjenje notranje prostornine ohišja z mineralno volno, posebnimi sintetičnimi vlakni, volno, supertankimi steklenimi vlakni in drugimi materiali. Učinkovitost materialov, ki absorbirajo zvok, se ocenjuje s koeficientom absorpcije zvoka A, ki je enak razmerju med količino absorbirane energije Wabs in količino vpadne energije Win. Vrednost tega koeficienta je odvisna od frekvence, debeline in gostote materiala. Za povečanje koeficienta absorpcije zvoka pri nizkih frekvencah povečajte debelino absorberja zvoka, pa tudi gostoto polnjenja ohišja zvočnika z njim. Vendar pa prisotnost prekomerne količine materiala, ki absorbira zvok v ohišju, povzroči zmanjšanje zvočnega tlaka pri nižjih frekvencah in reprodukcijo "suhih", neizrazitih nizkih tonov.

Zvočna izolacija ohišja zvočniškega sistema je določena tako s količino in fizikalnimi lastnostmi materiala, ki absorbira zvok v njem, kot z zvočno izolacijskimi lastnostmi njegovih sten. Naloga razvijalcev akustičnih sistemov je maksimizirati zvočno izolacijo omare s premišljeno izbiro dizajna in materiala sten. Eden od običajnih načinov za povečanje zvočne izolacije je povečanje togosti in mase sten ohišja. Zato nekatera podjetja za izdelavo omar za zvočnike uporabljajo marmor, penasti beton in celo opeko. Takšna ohišja zagotavljajo dobro zvočno izolacijo (do 30 dB), vendar so pretežka. Bolj praktična so ohišja, katerih stene so izdelane iz dveh plasti vezanega lesa ali ivernih plošč, med katerimi je reža zapolnjena s peskom, drobljenjem ali materialom, ki absorbira zvok. Za zmanjšanje amplitude vibracij sten ohišja se na njegove notranje površine nanesejo prevleke za blaženje vibracij v obliki pločevine iz gume, trde plastike, bitumenskih kitov itd.

Za boj proti neposrednemu prenosu vibracij iz nosilca difuzorja glave na sprednjo steno in od njega na druge stene ohišja se uporabljajo trdna gumijasta tesnila, nameščena med držalom difuzorja in sprednjo steno, lokalni podporni izolatorji vibracij za pritrdilni vijaki, tesnila za blaženje udarcev med sprednjo in stransko steno ohišja, ločevanje nosilca difuzorja od sprednje stene z naslonom na dno ohišja in druge metode. Na kakovost zvoka vpliva tudi zunanja konfiguracija telesa (njegova oblika, prisotnost izboklin in vdolbin, ki odbijajo zvok, velikost polmera vogalov itd.), Ki določa stopnjo manifestacije difrakcijskih učinkov, ki povzročajo kršitev barvne barve in stereofonične zvočne slike. Številne eksperimentalne študije so pokazale, da lahko prehod s pravokotnih ohišij z ostrimi vogali na gladko oblikovana ohišja (na primer v obliki krogle) bistveno zmanjša neenakomernost frekvenčnega odziva zvočnega tlaka v srednjih in visokih frekvencah. Zato mnogi proizvajalci visokokakovostnih akustičnih sistemov vgrajujejo srednje- in visokofrekvenčne glave zvočnikov v poenostavljene bloke v obliki krogel, valjev, kvaderov z zaobljenimi vogali, izolirane od akustične zasnove nizkofrekvenčnih glav.

Za zmanjšanje neenakomernosti frekvenčnega odziva nizkofrekvenčnega zvočnika je prednja stena pravokotnega ohišja akustičnih sistemov čim bolj ožja (kolikor to dopuščajo dimenzije nizkofrekvenčne glave). V tem primeru se frekvence uklonskih vrhov in padcev njegovega frekvenčnega odziva nahajajo praviloma nad mejno frekvenco ločilnega filtra. Zmanjšanje širine sprednje stene omare prav tako pomaga razširiti smerni vzorec zvočniškega sistema. Globina ohišja pomembno vpliva na velikost "zakasnjenih" resonanc, ki so očitno razlog za že dolgo eksperimentalno ugotovljeno dejstvo, da zvočniški sistemi z ravnim ohišjem subjektivno zvenijo slabše kot zvočniški sistemi z dovolj globokim ohišjem. .

Ko sem prebrskala kup literature, člankov in brskala po prostranstvih večjezičnega interneta, še vedno nisem našla pametnega odgovora. Knjige in članki praviloma dajejo približno oceno rezultatov brez posebnih argumentov in trdnih sklepov. Kakršna koli razprava o tej temi na forumih vodi v večstranske prepire med udeleženci, spet brez argumentov in rezultatov, ki bi omogočali izbiro. In nekako povsem nepričakovano sem v prostranosti nizozemskega omrežja odkril odličen in edinstven članek na to temo. Vse je bilo tam - meritve, grafi, podrobni komentarji in zaključki avtorja. No ... malo ljudi govori nizozemsko, vendar bi bilo zelo lepo, če bi rusko govoreči obrtniki končno dobili izčrpen odgovor na tako pomembno in težko vprašanje. Lotil sem se prevoda.

Uvod

Za ustvarjanje dobrih akustičnih sistemov (AS) najprej potrebujete dobro ohišje. Ohišje zvočnika zagotavlja potrebno koncentracijo (usmerjenost) akustične energije. Idealno bi bilo, če bi bilo ohišje zvočnika popolnoma togo in ne bi bilo izpostavljeno akustični energiji. Najpogostejši material ohišja je les. Uporabljajo se tudi drugi materiali, kot so plastika, aluminij, kamen in beton. Veliko zvočnikov ima težave z zvokom zaradi dejstva, da njihova ohišja dajejo zvoku svojo barvo, saj sami oddajajo skoraj toliko zvočnih valov kot sama dinamična glava. Ta učinek se pojavi pri določenih frekvencah in se jasno pokaže. Kaj se pravzaprav dogaja?

Kaj se pravzaprav dogaja?

Dinamična glava (DG), nameščena v ohišju zvočnikov, vibrira v skladu z vhodnim signalom, ki prihaja iz ojačevalnika moči. Ti tresljaji se preko DG košarice prenašajo na ohišje zvočnika in povzročijo tresenje celotne konstrukcije kot celote. Drug način prenosa vibracij je posledica hitrega stiskanja in širjenja zraka v ohišju zvočnika v času s gibom difuzorja DG (batni učinek). Te vibracije so zelo majhne po amplitudi in jih je težko zaznati vizualno ali z dotikom telesa z roko. V idealnem primeru DG nima stika s telesom zvočnika in ne izvaja akustičnega pritiska na stene škatle - sistem zvočnikov zveni kot ločen DG. V praksi je to seveda nedosegljivo, najpomembnejšo vlogo pri zvoku zvočnikov pa igrata material in dizajn njihovih omaric. To vprašanje me, kot vsakega drugega proizvajalca kakovostnih zvočnikov, skrbi predvsem. In da bi lahko izbral najboljši material za izdelavo zvočnikov, sem jih izvedel eksperimentalno študijo.

Tehnika merjenja

Kako preizkusiti široko paleto materialov?

Za merjenje je bila ustvarjena posebna tehnika. Ohišje je bilo izdelano (kot zaprta škatla s podometnim zvočnikom) iz 18mm MDF ojačanega z 32mm plastjo betona. Teža končnega ohišja testne škatle je bila 105 kg.

Debelina vseh proučevanih plošč je tanjša od sten eksperimentalne škatle in tako tvori najšibkejši člen v strukturi za meritve.

Sprednji del testne škatle ima okvir za namestitev proučevanih plošč vanj.

Da bi omogočili merjenje plošč z ojačitvami, je v sredini odprtine pod preskusno ploščo nameščeno odstranljivo rebro.

Opis tehnike

Najprej morate najti prostor za izvajanje kontrolnih meritev.

Kontrolna meritev se izvede brez vgradnje testne plošče v eksperimentalno zgradbo.

Druga meritev se izvede na enak način, vendar z nameščeno testno ploščo in vidimo razliko v spektrih, kot je prikazano na sliki 1.

Če v drugi dimenziji ne naredimo nobenih sprememb, potem v skladu s tem ne bi smeli videti nobene razlike med spektrogrami.

Izmerjena razlika je zmanjšanje zvočnega tlaka na preskusni plošči.

To pomeni, da v idealnem primeru (idealni material za ohišje zvočnika) v drugi dimenziji (z nameščeno ploščo) ne bi smeli videti nobenih frekvenčnih konic v spektrogramu (podobno kot na sliki 2).

Za izključitev vpliva ravni ambientalnega hrupa je bil slednji izmerjen pri višji občutljivosti sistema (sliki 2, 3).

Rezultati meritev

V vseh primerih so bile uporabljene enake nastavitve.

Da bi izključili možen vpliv prostora, so bile meritve opravljene na kratki razdalji (17,5 cm) nasproti središča testne plošče.

frekvenca vzorčenja 2kHz - 6kHz

nivo -14dB

3D roll-off, dinamični razpon +5/-35dB

Prvi del
1. Osnovna meritev	2. Raven hrupa
3. Nivo hrupa -70dB	4. 10mm iverna plošča
5. 18mm iverna plošča	6. 18 mm MDF
7. 18 mm meranti vezan les	8. 18 mm brezove vezane plošče
	10. 18 mm brezov vezan les z ojačitvami
11. “Sendvič” iverna plošča + brezova vezana plošča	12. "Sendvič" iverna plošča + MDF
13. “Sendvič” iverna plošča + brezova vezana plošča + pena	14. 18 mm MDF + 20 mm beton
15. 18 mm MDF + 20 mm beton + ojačitve	16. 18 mm MDF + beton + ojačitve + 80mm steklena volna

Drugi del
17. 80mm steklena volna	18. Masivna breza z ojačitvenimi rebri + 80mm steklena volna
19. 18mm MDF + 10mm mineralna volna	20. 30 mm masivni les brez ojačitev
21. 18 mm MDF + 7 mm izomat brez ojačitev	22. “Sendvič” 18 mm masivna breza + 7 mm izomat + 18mm MDF + ojačitve
23. 18 mm MDF + 11 mm izomat brez ojačitev
25. “Sendvič” breza + 11 mm izomat + 18 mm MDF	26. “Sendvič” breza + 11 mm izomat + 18 mm MDF z ojačitvami
27. “Sendvič” masivni les + 11mm izomat + 18mm MDF z ojačitvami	28. "Sendvič" breza + 11 mm izomat + 18mm MDF z ojačitvami + 80mm steklena volna

1. Osnovna meritev

Dve enaki osnovni meritvi, ki med seboj kažeta ničelno razliko. V praksi to ni povsem mogoče, saj so vedno prisotna majhna nihanja zvočnega tlaka iz DG. Ta razlika je zelo majhna, a je.

2. Raven hrupa v okolju

V drugi dimenziji je test brez signala opravljen. Tukaj je bila izmerjena raven hrupa okolice z enako občutljivostjo kot vse druge meritve.

3. Raven hrupa okolice (-70dB)

Enaki pogoji kot pri drugi meritvi, vendar s prilagojeno občutljivostjo. Tukaj lahko vidite motnje v širokem razponu frekvenc.

4. 10mm iverna plošča

Močno resonanco opazimo pri 140 Hz s silo + 4 dB, kar je skoraj primerljivo z zvočnim tlakom DG. Druga in tretja resonanca pri 350 in 600 Hz z daljšimi časi upadanja. In zadnja resonanca leži v območju 1200Hz.

5. 18mm iverna plošča

Pri debeli plošči iverne plošče se prva resonanca dvigne na 175 Hz, druga je v območju 500 Hz in se skoraj zlije s tretjo pri 580 Hz.

Prva resonanca je v primerjavi z 10 mm iverno ploščo nekoliko zmanjšana, močnejša pa je resonanca pri 580 Hz. Višje frekvenčne resonance pri 820 in 1200 Hz so prav tako nekoliko izboljšane.

6. 18 mm MDF

Ta spektrogram je popolnoma enak 18 mm iverni plošči. Vse resonance so na enakih frekvencah in imajo enako moč.

7. 18 mm vezan les Meranti

Vezane plošče Meranti imajo približno enake resonance kot iverne plošče in MDF. Prva resonanca se premakne s 175 Hz na 205 Hz in ima daljši čas upadanja. Resonanca pri 580 Hz presega +5 dB in tudi počasneje upada. Rezultati meritev so pokazali, da je ta material malo uporaben za kakovostne konstrukcije in ni zanimiv za nadaljnje meritve.

8. 18 mm brezove vezane plošče

Ta spektrogram je vreden podrobnejše preučitve.

Prva resonanca se premakne višje na 230 Hz in je šibkejša kot pri vezanem lesu Meranti. Drugi se je vrnil na 580 Hz in povečal na +10 dB.

Resonance v območju 850 in 1200 Hz so se zmanjšale na -6 dB.

Resonance so se pojavile tudi od 1930 do 1990 Hz s hitrim slabljenjem na -35 dB. Resonance pod 20 Hz so manj dušene kot tiste pri ivernih ploščah ali MDF in imajo raven od -15 do -25 dB.

9. 18 mm MDF z ojačitvami

Prva resonanca je praktično izginila v primerjavi z nearmiranim MDF.

Moč resonance pri 175 Hz je padla z -2 na -30 dB. Dodana je nova resonanca pri 300 Hz -10 dB. Močna resonanca pri 580 Hz, ki je dosegla +7 dB za neojačano ploščo, je zdaj zmanjšana na -7 dB. Preostale resonance se niso spremenile, dodana pa je še ena pri 980 Hz, ki je šibkejša od ostalih, vendar ima daljši čas upadanja.

10. 18 mm brezov vezan les z ojačitvami

Prva resonanca pri 230 Hz, ki je bila na 18mm vezani plošči brez ojačitve, je močno oslabela. Zdaj se je prestavil na 300Hz. Pri tej frekvenci ni tako opaznega upada resonance kot pri MDF armaturi (od -2 do -20 dB).

Druge resonance ni, je pa nov vrh pri 490 Hz z močjo do -7 dB. Pri višjih frekvencah opazimo enako sliko kot pri MDF.

11. “Sendvič” 18 mm brezova vezana plošča + 18 mm iverna plošča

Plošča je bistveno izboljšana, na grafu pa vidimo kombinacijo dveh različnih značilnosti. Prva resonanca je praktično odpravljena. Močna četrta resonanca ustreza enaki močnejši resonanci na ivernih ploščah in brezi okoli 580 Hz. Preostale resonance so povsem enake tistim na ločenih ploščah iz vezanega lesa in iverne plošče.

12. “Sendvič” 18mm iverna plošča + 18mm MDF

Iverne plošče in MDF imajo enake lastnosti. Prva resonanca se prenese na "sendvič" iz prej obravnavanih ločenih plošč. Preostale resonance so v splošnem podobne značilnostim prejšnjega »sendviča« (dimenzija 11.) Povečanje dušenja resonanc v »sendvič« različici je približno sorazmerno s povečanjem debeline plošče kot celote v primerjavi z posamezne 18mm iverne in MDF plošče.

13. “Sendvič” 18mm iverna plošča + pena + 18mm vezan les

Prva resonanca je oslabljena v primerjavi s podobnim "sendvičem" brez pene. To se zgodi zaradi izolacije elastičnih plasti plošč drug od drugega.

14. 18 mm MDF + 20 mm beton brez ojačitev

Graf kaže, da je prva resonanca, prisotna na čistem MDF pri frekvenci 180 Hz, rahlo oslabela (-4 dB) in se premaknila na 130 Hz. Preostale višjefrekvenčne resonance so se znatno zmanjšale. Beton je imel močan vpliv na širok razpon frekvenc.

15. 18 mm MDF + 20 mm beton z ojačitvami

Prva resonanca se je znatno zmanjšala. Tudi preostale resonance so oslabele, v povprečju za 10 dB. Vendar se je zaradi ojačitve pojavila močna resonanca pri 500 Hz.

16. 18 mm MDF, ojačan z 20 mm betonom in ojačitvami z dušenjem iz steklene volne, nameščenimi med DG in testno ploščo.

Močna resonanca pri 500 Hz je zdaj znatno zmanjšana (za približno -10 dB).

17. 80 mm plošča iz steklene volne, ki prosto leži v odprtini testne škatle.

Prikazuje, katere frekvence so oslabljene s steklenimi vlakni, nameščenimi med DG in merilnim mikrofonom.

18. 18 mm brezove vezane plošče z ojačitvami + 80 mm steklena vlakna

Odlično dušenje skoraj vseh resonanc, kar daje sliko, ki bi jo mnogi visokokakovostni zvočniki dejansko želeli videti. Resonanca pri 400-500Hz je oslabila na -15dB.

19. 18 mm MDF z lepljeno 10 mm ploščo stisnjene mineralne volne

Oslabitev resonanc je enostavno zaznati v primerjavi s čistim MDF (meritev 6). Vidi se, da mineralna volna na splošno izboljša sliko, a slabljenje najmočnejših resonanc ni zelo veliko - prva pri 160 Hz je -10 dB, druga pri 600 Hz pa le -2 dB.

20. Masivni les listavcev 1 30mm brez ojačitev

Predstavljeni so tipični rezultati testiranja za 30 mm plošče iz masivnega trdega lesa. Prva resonanca pri 210 Hz je precej močna (do -9dB) in ima zelo slabo dušenje. Na višjih frekvencah je resonanc manj in so precej šibkejše (povprečno do -23dB)

21. 18 mm MDF + 7 mm izomat 2 brez ojačitev

Prva resonančna frekvenca v primerjavi s čistim MDF je padla na 100 Hz zaradi povečanja mase testne plošče. Intenzivnost doseže -5 dB. Resonance pri višjih frekvencah so veliko bolje dušene v primerjavi z MDF (meritev 6).

22. 18 mm MDF + 7 mm izomat z ojačitvami

Prva resonančna frekvenca se je znatno dvignila s 100 na 400 Hz. Njena intenzivnost se znatno zmanjša od -5dB (za čisti MDF) do -15dB. Rezultat uporabe te kombinacije materialov z uporabo ojačitve je zelo produktiven.

23. 18 mm MDF 11 mm izomat brez ojačitev

Tudi prva resonančna frekvenca je zmanjšana zaradi povečanja teže v primerjavi s čistim MDF. Ta resonanca se zdaj nahaja pri 105 Hz in je oslabljena na -12 dB. Resonance pri višjih frekvencah so podobno oslabele v primerjavi z meritvijo 6. Na splošno so rezultati za 11 mm izomat nekoliko boljši kot za 7 mm izomat.

24. 18 mm MDF + 11 mm izomat z ojačitvami

Skoraj enaki vzorci kot pri 7mm izomatu v dimenziji 22. Rezultati so se nekoliko izboljšali zaradi povečanja debeline in teže plošče. Resonanca pri 400 Hz ima raven -17 dB.

25. “Sendvič” 18 mm MDF + 11 mm izomat + 18 mm masivna breza brez ojačitev.

Skoraj “čista” slika, brez izrazitejših resonanc. V celotnem frekvenčnem območju je dušenje resonanc 35 dB ali več. Obstajajo le štiri majhne resonance -25 dB pri frekvencah 340, 700, 1K in 1,5 kHz. Od vseh meritev je bil nekoliko boljši le beton (dimenzija 16).

26. "Sendvič" 18 mm MDF + 11 mm izomat + 18 mm masivna breza z ojačitvami

Ta kombinacija je skoraj enaka meritvi 24. Načeloma sem pričakoval nekaj izboljšanja rezultatov meritve 25. Dobili pa smo nekoliko slabši rezultat, kar je verjetno posledica načina namestitve testne plošče.

Najverjetnejši vzroki poslabšanja so naslednji:

Notranja površina škatle je izolirana od zunanje površine s plastjo izomata;

Ojačevalna rebra znotraj škatle morajo biti prilepljena neposredno na notranjo površino preučevane plošče;

Med preskusnimi meritvami sem lahko uporabil samo vijake (brez lepila) za pritrditev plošče in ojačitve, da sem lahko opravil več meritev;

Notranja plošča je pritrjena z uporabo brezovega ojačitve;

V tem primeru je montažna osnova MDF + izomat z vijaki;

Na testirano ploščo ni bilo mogoče pritrditi dodatnega ojačitve, saj bi vijaki ustvarili dodatno pot za prenos resonanc na zunanjo plast »sendviča«

To je posledica neposrednega prenosa vibracij iz notranje plasti na zunanjost;

Izomat je izgubil svoj izolacijski značaj, okoli njega so se razširile resonance;

Zunanja plast MDF in izomat sta pritrjena na robovih, tkanina pa meji na sredino plošče.

27. “Sendvič” 18 mm MDF + 11 mm izomat + 30 mm sloj trdega listavca z ojačitvami

Tu je 18 mm plast breze nadomeščena s 30 mm plastjo trdega lesa.

Ta kombinacija ima enake težave kot zgoraj (dimenzija 26).

Skupaj je rezultat videti še slabši od prejšnjega.

28. “Sendvič” 18 mm MDF + 11 mm izomat + 18 mm masivna breza z ojačitvami + 80 mm steklena volna

Ta dimenzija bi morala biti skoraj identična 26. dimenziji, saj je bilo dodano le stekleno vlakno. Vidite lahko, da je bil rezultat boljši od pričakovanega. V celotnem območju je dušenje resonanc -35 dB, samo med 300-500 Hz pa sta 2 majhni resonanci na nivoju -27 dB. Ta rezultat je najboljši od vseh meritev, saj prekaša celo beton. Izboljšanje rezultatov v primerjavi z meritvijo 26 je bilo verjetno posledica boljše fiksacije testne plošče. Pri končni meritvi so bili za pritrditev plošče uporabljeni še večji vijaki, da bi zagotovili največjo možno stopnjo pritiska na telo preskusne škatle.

Zaključek(za prvi del)

Med postopkom merjenja se je ves čas spremljala tendenca izboljšanja/poslabšanja rezultatov. Če se je rezultat z novim materialom izkazal za slabšega od prejšnjega, potem z njim niso izvajali nadaljnjih poskusov.

Debelina plošče ima velik vpliv na stopnjo resonanc in njihovo slabljenje – debelejša kot je plošča, hitreje pride do dušenja.

Prva resonanca se vedno zmanjša s povečanjem debeline in teže plošče.

Izolacija plošč z elastično plastjo (peno) negativno vpliva na celotno sliko resonanc. Zato nisem nadaljeval z gumo in drugimi elastičnimi materiali kot plastjo.

"Sendvič" plošče so se v vseh primerih izkazale za boljše od materialov, iz katerih so bile izdelane ločeno.

Rebra za ojačitev, ki se nahajajo na sredini preskusne plošče, pomembno vplivajo na zmanjšanje prve resonance.

Plošče s "sendvič" strukturo, ojačane z ojačitvenimi rebri, na koncu dajejo najboljše rezultate.

Odlične rezultate dosežemo z uporabo ojačitev v kombinaciji z betonom. Celoten spekter frekvenc, razen visokega območja, si zasluži veliko pohvalo.

Dušenje za zmanjšanje resonanc pri visokih frekvencah vam omogoča, da zadušite vse resonance na raven, ki ne presega -35 dB.

V praksi vam vsi ti ukrepi omogočajo, da dobite neverjetno odprt zvok brez prizvokov. To je jasno razvidno iz vseh pavz in prekinitev signala.

Dodatki (na podlagi rezultatov drugega dela meritev)

Vsaka kombinacija materialov povzroči drugačno zmanjšanje prenosa zvočne frekvence.

Izbrana smer uporabe pri gradnji elastičnih izomat sten nam omogoča, da se čim bolj približamo nevtralnim lastnostim testne škatle iz MDF in betona (tj. idealu).

Vpliva drobnih resonanc, opaženih na zadnjih slikah, ni bilo mogoče zaznati v zvoku glasbe, zaznali so jih le s pomočjo občutljive merilne opreme.

Trenutno delam na izdelavi prvega prototipa za ohišje z uporabo isomata. 3

Izdelava takšnih omaric je tako natančen in kompleksen proces, da so potrebne dodatne raziskave na tem področju, da bi tovrstne konstrukcije lahko uporabili v praksi.

Opombe (od prevajalca)

1 Avtor meritev žal ni zapisal, iz kakšnega lesa je izdelal testne plošče. Trdni les: hrast, bukev, gaber, jesen, javor, saksaul in drugi. Možno je, da s prehodom iz ene vrste lesa v drugo ne pride do bistvenih sprememb opazovane slike.

ISOMAT) - (ne zamenjujte s potovalnimi preprogami!) stisnjen zvočnoizolacijski kompozit. Ima visoko specifično težo, togost in trdoto. Daje odlične rezultate pri zvočni izolaciji jeklene pločevine, aluminija, lesa in plastike.

Izvirni članek si lahko ogledate tukaj: www.hsi-luidsprekers.nl Avtor je opravil resnično ogromno in koristno delo! Če vidi ... hvala

Upam, da bo prevod članka koristil marsikomu in bo po eni strani končal številne spore, po drugi strani pa spodbudil naše obrtnike k novim razburljivim razpravam, a tokrat vsebinskim in argumentiranim. .

*Ime teme na forumu mora ustrezati obliki: Naslov članka [razprava o članku]

Dušilni material nujen za akustično dušenje omaric zvočnikov in bistveno vpliva na njihovo kakovost zvoka. Akustični dušilni material mora učinkovito absorbirati zvočne tresljaje, ki jih ustvarja zadnja stran nihajoče membrane zvočnika. Če je material za dušenje pravilno izbran, bo to omogočilo zmanjšanje velikosti zvočnikov, ne da bi zmanjšali odziv nizkih tonov in občutljivost. Druga pozitivna stran uporabe različnih dušilnih materialov za zvočniške sisteme je dušenje tresljajev sten omarice (predvsem pri visoki glasnosti), kar lahko povzroči obarvanost zvoka.

Preverjanje stopnje dušenja ohišja zvočnikov je povsem preprosto - samo močno udarite po njem s členki. Če v odgovor prejmete zvonjenje, je dušenje nezadostno in ohišje zvočnika bo najverjetneje "pelo", to je resoniralo. Medli zvok kaže na globoko dušenje zvočnikov. Pravzaprav je pretirano dušenje ohišja zvočnikov slabo tudi za kakovost zvoka in tukaj je zelo pomembno najti pravo ravnovesje. Trg ponuja veliko število različnih dušilnih materialov za akustične sisteme, ki imajo določeno strukturo in gostoto ter temu primerno različne lastnosti absorpcije in dušenja zvoka. Izbira določenega materiala mora biti narejena na podlagi parametrov oblikovanega zvočnika. Poleg tega lahko dušilne materiale uporabimo tudi za akustično obdelavo prostorov, predvsem v primerih, ko imajo votle stene.

Glavna značilnost akustičnih materialov je visoka poroznost (do 98%). Njihova struktura je lahko celična, zrnata, vlaknasta, lamelna ali mešana. Velikost por je zelo različna in običajno ne presega 3-5 mm. Poroznost je mogoče prilagoditi v določenih mejah s spreminjanjem vpliva tehnoloških dejavnikov med proizvodnjo, s čimer je mogoče pridobiti materiale z določenimi lastnostmi: povprečno gostoto in koeficientom toplotne prevodnosti.

Visoko poroznost pridobimo z naslednjimi metodami: tvorbo plina, mešanjem z visoko vodo, mehansko disperzijo, ustvarjanjem vlaknastega ogrodja, nabrekanjem mineralnih in organskih surovin, dodatki za izgorevanje in kemično obdelavo.

Klasifikacija akustičnih materialov temelji na načelu funkcionalnega namena teh materialov. Po tem principu so razdeljeni na:

- absorbira zvok , namenjen za uporabo v strukturah zvočno absorbirajočih oblog notranjih prostorov in za posamezne zvočne dušilce za zmanjšanje zvočnega tlaka v industrijskih in javnih zgradbah;

- zvočna izolacija , ki se uporabljajo kot tesnila (vmesni sloji) v večslojnih ograjenih konstrukcijah za izboljšanje izolacije ograj pred udarci in zvoki v zraku;

- blaženje vibracij , zasnovan za zmanjšanje upogibnih vibracij, ki se širijo skozi toge strukture (večinoma tanke), da se zmanjša zvok, ki ga oddajajo.

Materiali, ki absorbirajo zvok, so v skladu z veljavnim standardom razvrščeni glede na naslednje glavne značilnosti: učinkovitost, oblika, togost (relativna kompresijska vrednost), struktura in vnetljivost.

Glede na obliko delimo materiale in izdelke, ki absorbirajo zvok, na:

Za kose (bloki, plošče);

Valjani (podloge, trakovi, platna);

Zrahljana in sipka (mineralna in steklena volna, ekspandirana glina, ekspandirani perlit in drugi porozni zrnati materiali).

Po trdoti Te materiale in izdelke delimo na mehke, poltrde, trde in trde.

Glede na strukturne značilnosti se materiali in izdelki, ki absorbirajo zvok, delijo na: na porozno-vlaknene, porozno-celične (iz celičnega betona in perlita) in porozno-spužvaste (pena, guma).

Glede na vnetljivost, tako kot vse gradbene materiale, tudi akustične materiale in izdelke delimo v tri skupine: negorljive, negorljive in gorljive.

Če primerjamo značilnosti klasifikacije zvočno absorbirajočih in toplotnoizolacijskih materialov in izdelkov, je mogoče opaziti njihovo skupnost, kar še enkrat poudarja istovetnost nalog pri proizvodnji teh materialov. Vendar je treba opozoriti, da je za zagotavljanje visokih ravni funkcionalnih lastnosti obravnavanim materialom in izdelkom potrebna uporaba različnih tehnoloških tehnik, ki omogočajo oblikovanje porozne strukture, potrebne za določen primer.

Materiale in izdelke, ki absorbirajo zvok, glede na njihovo učinkovitost delimo v tri razrede:

1. razred - nad 0,8;

2. razred - od 0,8 do 0,4;

3. razred - od 0,4 do 0,2.

Zvočnoizolacijski materiali so razdeljeni na kose (trakovi, trakovi in ​​tesnila v kosih, podloge, plošče) in v razsutem stanju (ekspandirana glina, plavžna žlindra, pesek).

Zvočnoizolacijske izdelke (materiale) delimo po strukturi na:

Porozna vlakna iz mineralne in steklene volne v obliki mehkih, poltrdih in togih oblazinjenih izdelkov s povprečno gostoto od 75 do 175 kg/m 3 in dinamičnim modulom elastičnosti največ E (w) = 0,5. MPa pri obremenitvi 0,002 MPa;

Porozna goba, izdelana iz penaste plastike in porozne gume in označena z E (w) od 1,0 do 5,0 MPa.

Dinamični modul elastičnosti zrnatih nasutij ne sme presegati E (w) = 15 MPa.

Dinamični modul elastičnosti E (w). Modul, določen z razmerjem med napetostjo in tistim delom deformacije, ki je v fazi z napetostjo. Ujema se z izrazom

E (w) = E n - (E n - E r)/(1 + (w t2),

Tako morajo imeti materiali, ki absorbirajo in zvočno izolirajo zvok, povečano sposobnost absorpcije in razpršitve zvočnih valov.

Poleg tega morajo imeti materiali in izdelki, ki absorbirajo zvok in zvočno izolacijo, stabilne fizikalne, mehanske in akustične lastnosti v celotnem obdobju delovanja, biti odporni na bio- in vlago ter ne oddajajo škodljivih snovi v okolje.

Izdelki za absorpcijo zvoka morajo praviloma imeti visoke dekorativne lastnosti, saj se uporabljajo tudi za dodelavo notranjih površin gradbenih ograj.

Zvočnoizolacijski blažilni materiali in izdelki porozno-vlaknaste strukture iz različnih vrst mehke, poltrde in trde volne z E ne več kot 0,5 MPa ali 5 10 5 N/m 2 imajo obremenitev zvočnoizolacijskega sloja 0,002 MPa (2 10 3 N/m 2).

Uporabljajo se materiali za zvočno izolacijo:

V tleh - v obliki trdnih obremenjenih ali neobremenjenih (ki nosijo samo lastno težo) tesnil, tesnil, obremenjenih v kosih in trakovih;

V predelnih stenah in stenah - v obliki neprekinjenega neobremenjenega tesnila na spojih konstrukcij.

Materiali, ki absorbirajo vibracije. Materiali, ki absorbirajo vibracije, so zasnovani tako, da absorbirajo vibracije in hrup, ki jih povzroča delovanje inženirske in sanitarne opreme.

Materiali, ki absorbirajo vibracije, vključujejo nekatere vrste gume in mastike, izolacijo iz folije in plastične plošče. Materiali, ki absorbirajo vibracije, se nanesejo na tanke kovinske površine, da ustvarijo učinkovito strukturo za absorpcijo vibracij z visoko torno energijo.

Za odpravo prenosa udarnega zvoka se uporabljajo "plavajoče" talne konstrukcije.

Med nosilno talno ploščo in gotov tlak se namestijo elastične podloge. Prav tako je treba uporabiti elastična tesnila za ločitev talne konstrukcije od sten vzdolž oboda prostora. Vrste in lastnosti nekaterih zvočno izoliranih tesnil so predstavljene v tabeli. 3.

Učinkoviti materiali za zvočno izolacijo so poltrde plošče in zastirke iz mineralne volne in steklene volne s sintetičnim vezivom ter preluknjane zastirke iz steklene volne, vlaknene plošče, penasta guma, polivinilkloridne in poliuretanske pene. Proizvajajo tračna in tračna tesnila dolžine od 1000 do 3000 mm in širine 100, 150, 200 mm, kosovna tesnila - dolžine in širine 100, 150, 200 mm. Izdelki iz vlaknastih materialov se uporabljajo samo v ovoju iz nepremočljivega papirja, filma ali folije.

Akustične plošče . Strukturno so akustični paneli izdelani na enak način kot običajni stenski paneli, le da je eden od pokrovov panelov perforiran.

Slika 12.1 Akustična sendvič plošča

Perforacija kovinskih oblog v akustičnih sendvič panelih poveča zvočne absorbcijske lastnosti panelov, poleg tega pa panelom daje dodaten dekorativni učinek. Odstotek perforacije in premer lukenj v perforiranih ploščah ustrezata zahtevam GOST 23499-79 "Zvočno absorbirajoči in zvočno izolirani gradbeni materiali in izdelki. Razvrstitev in splošne tehnične zahteve."

Odstotek perforacije, najmanj 20; premer luknje, mm. - 4.

Uporaba akustičnih sendvič plošč:

Za gradnjo ograjenih konstrukcij, stropov, notranjih sten in predelnih sten v industrijskih zgradbah in objektih, kjer je potrebna zaščita pred vplivom industrijskega hrupa;

Za izgradnjo zvočnoizolacijskih zaslonov (vključno z mobilnimi) v stanovanjskih območjih, da se zmanjša obremenitev okolja s hrupom;

Za gradnjo protihrupnih ograj na avtocestah in železnicah v mejah mest, v bližini naseljenih območij in zavarovanih območij;

Zaščita pred hrupom dizel generatorjev, zvočna izolacija hladilnih enot, zvočna izolacija transformatorskih postaj.

Zvočna izolacija in zvočna izolacija skupne stene . Ulični hrup lahko prehaja skozi skupno steno sosednjih hiš, zvočno izolacijo skupne stene je mogoče izboljšati, vendar bo učinkovitost odvisna od zasnove stene, prisotnosti kamina in električne opreme, ki se nahaja na njej.

Fotografija. 12.1 Mineralna volna in mavčne plošče

Drugi način zvočne izolacije skupne stene je oblaganje z akustično mineralno volno in oblaganje z dvojno mavčno ploščo na kovinskih trakovih.

S to metodo zvok ne prehaja neposredno, ampak je razpršen.

Sprva se vgradi letvica, za katero se na steno navpično pritrdijo letve 50x50 mm z razmikom nekaj manj kot 600 mm, tako da se zvije zvočna izolacija iz mineralne volne debeline 50 mm. tesno pritrdite na letve in na steno.

Nato na razdalji 100 mm od tal pritrdimo elastične trakove preko letve v vodoravnem položaju čez letvo, razmak med deskami je od 400 do 600 mm, zadnjo desko pritrdimo v razmaku 50 mm. s stropa.

Stena je obložena z akustično mavčno ploščo debeline 19 mm, za pritrditev plošč na deske se uporabljajo vijaki dolžine 32 mm, ki morajo iti skozi desko, vendar se ne dotikati stene ali letev.

Po obodu prostora je treba pustiti vrzel od 3 do 5 mm. Na prvo plast mavčnokartonskih plošč nalepimo drugo plast debeline 12,5 mm, spoji naj bodo zamaknjeni glede na prvo plast.

Z uporabo tesnilne mase, ki absorbira hrup, so reže zatesnjene in nameščena osnovna plošča.

Fotografija. 12.2 Splošni pogled na zvočno in zvočno izolacijo opečne stene

Izbira materiala, ki absorbira zvok. Orodja, ki vam omogočajo učinkovito uravnavanje akustike prostora, so dekorativni in zaključni materiali in strukture, ki absorbirajo zvok. V tem primeru morajo zvočnoizolacijski materiali opravljati dve glavni funkciji - preprečiti, da bi zvočni val vibriral oviro (na primer notranjo predelno steno) in tudi, če je mogoče, absorbirati in razpršiti zvočno valovanje. Načeloma so vsi našteti materiali priporočljivi za zvočno izolacijo pisarniških prostorov. Vendar bi se rad osredotočil na nekatere nianse. Do nedavnega se je pluta pogosto uporabljala kot zvočni izolator. Vendar pa je po mnenju strokovnjakov dejansko pluta učinkovita le proti tako imenovanemu "udarnemu hrupu" (ki nastane kot posledica mehanskega vpliva na elemente gradbenih konstrukcij) in nima univerzalnih zvočnoizolacijskih lastnosti. Enako velja za različne sintetične pene. Z vidika enostavne uporabe so precej privlačni, vendar večinoma ne izpolnjujejo sodobnih zahtev za zvočno izolacijo javnih objektov, poleg tega pa pogosto ne izpolnjujejo zahtev požarne varnosti. Zato trenutno prihajajo v ospredje univerzalni zvočnoizolacijski materiali na osnovi naravnih surovin, na primer izdelki na osnovi kamene volne. Njihove odlične zvočne izolacijske lastnosti določa njihova specifična struktura - kaotično usmerjena tanka vlakna ob drgnjenju eno ob drugo pretvarjajo energijo zvočnih tresljajev v toploto. Uporaba takšne izolacije bistveno zmanjša tveganje za nastanek vertikalnih zvočnih valov med stenskimi površinami, skrajša odmevni čas in s tem zmanjša raven hrupa v sosednjih prostorih.

Slika 12.2. Toplotna in zvočna izolacija vhodnih vrat

Z Podjetje ROCKWOOL je posebej za zagotavljanje akustičnega udobja v lastnem domu, na javnih mestih in na delovnem mestu razvilo nov izdelek - zvočno absorbirajoče plošče iz kamene volne ACOUSTIC BATTS.

V obliki plošč različnih debelin se uporabljajo za zvočno izolacijo prostorov vseh vrst. Med njimi so univerzalni materiali za povečanje zvočne izolacije sten, tal in stropov. Na primer ROCKWOOL ACOUSTIC BUTTS z gostoto 40 kg/m 3; izvedbe, ki zagotavljajo indeks zvočne izolacije do 60 dB.

riž. 12.3. AKUSTIČNE ZADNJE plošče

1. List mavčne plošče; 2. Stropni profil; 3. Vodilni profil; 4. Ravno vzmetenje; 5. Tesnilni trak; 6. moznik; 7. Samorezni vijak; 8. Samorezni vijak; 9. Akustične zadnjice

Mavčne plošče, nameščene med profili regalov okvirja sten iz mavčnih plošč, znatno povečajo indeks zvočne izolacije notranjih predelnih sten v pisarni ali stanovanju.

Uporabljajo se tudi pri izdelavi tal na armiranobetonskih ali tramnih tleh. Za zvočno izolacijo stropa lahko material pritrdite neposredno na strop pod površino spuščenih ali visečih stropov.

Ognjevarnost materiala iz kamnitih vlaken lahko prenese temperature nad 1000 °C brez taljenja. Medtem ko vezivo izhlapi pri 250°C, ostanejo vlakna nedotaknjena in povezana skupaj, ohranjajo svojo trdnost in zagotavljajo požarno zaščito. Izdelki ROCKWOOL so negorljiv material (razred požarne nevarnosti KMO). Ta lastnost jim omogoča, da preprečijo širjenje ognja med požari in za določen čas odložijo proces uničenja nosilnih konstrukcij stavb.

D dodatna izolacija pred zračnim hrupom medetažnih stropov na armiranobetonski plošči.

Odporen na deformacije. To je najprej odsotnost krčenja skozi celotno življenjsko dobo materiala. Če material pod mehanskimi obremenitvami ne more ohraniti zahtevane debeline, izgubi svoje izolacijske lastnosti. Nekatera vlakna našega materiala so nameščena navpično, zaradi česar celotna struktura nima določene smeri, kar zagotavlja visoko togost toplotnoizolacijskega materiala.

Slika 12.4. Akustične plošče

položen med tramove na plošči

tla

Zvočna izolacija. Zaradi svoje strukture – odprte porozne strukture – ima kamena volna odlične akustične lastnosti: izboljša zvočno izolativnost prostora, zvočne absorbcijske lastnosti konstrukcije, skrajša odmevni čas in s tem zmanjša zvočno raven hrupa v sosednje sobe.

Vodoodbojnost in paroprepustnost . Kamena volna ima odlične vodoodbojne lastnosti, kar skupaj z odlično paroprepustnostjo omogoča enostavno in učinkovito odvajanje hlapov iz prostorov in objektov na ulico. Te lastnosti vam omogočajo, da ustvarite ugodno notranjo klimo, kot tudi celotno konstrukcijo kot celoto in zlasti toplotno izolacijo za delo v suhem stanju. Konec koncev, kot veste, vlaga dobro prenaša toploto. Ko pride v toplotnoizolacijski material, zapolni zračne pore. V tem primeru se lastnosti toplotne zaščite mokrega materiala opazno poslabšajo. In vlaga, ki pride na površino materiala, ne prodre v njegovo debelino, zaradi česar ostane suh in ohrani svoje visoke lastnosti toplotne zaščite.

p spuščeni, akustični stropi.

1. list mavčne plošče

2. stropni profil

4. Akustične plošče

Akustične plošče se vgradijo v prostor med spuščenim stropom in talno ploščo. Plošče se polagajo za spuščen strop, ali pa se montirajo na talne plošče s pritrdilnimi mozniki.

riž. 12.5. Akustične plošče

nameščen nad obešenim

strop

Plošče "Akminit" in "Akmigran" - akustični materiali na osnovi granulirane mineralne volne in škrobnih vezivnih sestavkov z dodatki. Plošče se proizvajajo v velikostih 300x300x20 mm, gostote 350 ... 400 kg / m 3 in upogibne trdnosti 0,7 ... 1,0 MPa, z visokim koeficientom absorpcije zvoka - do 0,8. Te plošče so namenjene za zvočno izolacijo stropov in zgornjih delov sten prostorov, javnih in upravnih zgradb, ki delujejo pri relativni vlažnosti zraka največ 70%. Sprednja površina plošč ima teksturo v obliki usmerjenih razpok (votlin), podobno teksturi površine preperelega apnenca. Plošče so pritrjene na strop s kovinskimi profili, lahko pa jih tudi prilepimo s posebnimi kiti neposredno na trdo površino.

Edinstvena tekstura in široka paleta barv prispevajo k raznolikosti notranjosti prostorov z množično uporabo dekorativnih akustičnih plošč "Silakpor" in plinskih silikatnih plošč.

Silakpor plošče iz lahkega gaziranega betona posebne strukture z gostoto 300...350 kg/m 3. Sprednja površina plošč ima lahko vzdolžne perforacije z režami, kar ji daje ne le boljši videz, temveč tudi večjo sposobnost absorpcije hrupa. Koeficient absorpcije zvoka Silakpor plošč v frekvenčnem območju od 200 do 4000 Hz je 0,3 - 0,8.

Plinske silikatne plošče imajo dobre obratovalne, arhitekturne in konstrukcijske lastnosti ter predstavljajo posebno skupino zvočno absorbirajočih materialov, tudi tistih z makroporozno strukturo. Plinski silikat se uporablja za izdelavo plošč z dimenzijami 750x350x25 mm, gostoto 500...600 kg/m 3 in tlačno trdnostjo 1,5...2,0 MPa, koeficientom absorpcije zvoka v frekvenčnem območju od 500 do 4000 Hz za mikroporozne plošče 0,2. ..0,3, za makroporozne pa 0,6...0,9. Tehnološki proces izdelave plošč je sestavljen iz mešanja surovin - apna, peska in barvila; vlivanje pripravljene raztopine v kalupe in obdelava v avtoklavu, po kateri se izdelki zmeljejo in kalibrirajo. Akustične perforirane plošče iz suhega mavca in mavčne perforirane plošče z dušilcem zvoka iz mineralne volne imajo dober videz, zadostno požarno odpornost in visoko zvočno izolacijo. Široko se uporabljajo za notranjo dekoracijo sten in stropov v kulturnih, gospodinjskih in javnih zgradbah.