CC BY
57
Luchinin Alexey Vital‘evich
27, Garibaldi, Ap. 18, Taganrog, Russia.
Phone: +78634360058.
The Department of Radio Receivers and Television; Senior lecturer; Cand. Eng. Sc.; Associate Professor.
Dushenin Denis Yurievich
Taganrog Institute of Technology - Federal Autonomous State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: [email protected].
44, Nekrasovsky, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: +79185181500.
The Department of Synergy and Control; Post-graduate Student.
Momot TatyanaValerievna
E-mail: [email protected].
Phone: +78634371795.
Student.
УДК 534(03)
MA. Романюк
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СОВРЕМЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРИМЕНЕНИЮ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АУДИОЭКОЛОГИЧНОСТИ ПОМЕЩЕНИЙ*
Проведены экспериментальные исследования коэффициента поглощения строительных материалов методом стоячих волн. Разработана структурная схема эксперимен-, . исследования выбраны современные материалы, наиболее часто применяющиеся для облицовки помещений в настоящее время: "Ecophon" “SOUNDLUXBaffle", “SOUNDLUXperfo", “DECORACOUSTIC", в сочетании с ШУМАНЕТ-СК, ППГЗ, ППГЗ. Полученные результаты экспериментальных исследований оформлены в виде зависимостей коэффициента поглощения от частоты, которые в дальнейшем использовались при расчетах фонда звукопоглощения и времени реверберации. Даны рекомендации по акустическому оформлению с целью улучшения аудиоэкологичности.
Звукопоглощение; метод стоячих волн; аудиоэкологичность.
M.A. Romanyuk
EXPERIMENTAL STUDY OF ACOUSTIC PROPERTIES OF MODERN CONSTRUCTION MATERIALS AND RECOMMENDATIONS FOR THEIR
APPLICATION FOR ROOM’S AUDIO ENVIRONMENTAL SUPPORT
Experimental studies of the absorption coefficient of construction materials by the standing waves were provided. The structural diagram of the experimental installation, which includes electro acoustic transmitting-receiving channel was worked out. To study selected advanced materials, most often used for cladding building snow were chosen: "Ecophon" "SOUNDLUX Baffle", "SOUNDLUXperfo", "DECORACOUSTIC", in conjunction with SHUMANET-SC, PPGZ, PPGZ.
*
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (ГК № 14.740.11.0713).
The obtained experimental results were presented in the form of the absorption coefficient tvs frequency, which are further used in the calculation of fund absorption and reverberation time. Recommendations are given for the acoustic design to enhance audio environmental.
Sound absorption; method of standing waves; audio environmental.
При выборе материала для акустической обработки помещения важно экспериментальным путем оценить важнейшую из характеристик материала, а именно коэффициент поглощения звука [1]. Одним из методов определения звукопоглощения является метод стоячих волн. В этом случае измерения проводятся в трубе, на одном конце которой находится исследуемый материал, а на другом источник звука. Диаметр трубы подбирают так, чтобы в ней могли распространяться только . -глушенному волноводу поступает в измерительную камеру. Пройдя ее, плоская звуковая волна встречает препятствие (исследуемый образец) и отражается, распространяясь в противоположном направлении. Вследствие частичного поглощения энергии волны исследуемым образцом отраженная волна будет иметь меньшую амплитуду [2].
Блок-схема установки, использовавшейся во время эксперимента, и ее изображение представлены на рис. 1, 2. Установка состоит: из звукового генератора 1;
2,
акустические; измерительной камеры 3; зонда с микрофоном 4; селективного вольтметра 5; осцилографа 6 и исследуемого образца 7 .
Измерительная камера имеет длину X = 950 мм, что определяет нижнюю границу рабочего диапазона частот:
А» *; /, А 2 ■
где А, - длина волны, соответствующая нижней границе рабочего диапазона частоте /н ; с - скорость распространения звуковой волны.
Верхнюю границу диапазона частот определяет диаметр трубы В = 45 мм:
А =1,7 Д / =—<—. в в А 1,7В
Акустическая волна от динамического громкоговорителя по резиновому волноводу поступает в измерительную камеру. Пройдя ее, плоская звуковая волна
встречает препятствие (исследуемый образец) и отражается, распространяясь в
. -ны исследуемым образцом отраженная волна будет иметь меньшую амплитуду. В результате интерференции падающей и отраженной волн образуются стоячая и .
давлений падающей и отраженной волн. Измерение давления осуществляется с , . оси измерительной трубы, перемещение отмечается по шкале расстояний. Сигнал от микрофона усиливается широкополосным усилителем и поступает на селективный ламповый вольтметр и осциллограф.
Рис. 2. Изображение экспериментальной установки
В процессе проведения эксперимента использовались материалы таких производителей и наименований как ”ЕсорЬоп” “SOUNDLUXBaffle”, “БОиКОЬиХ-ре*о”, ‘^ЕСОИЛСОШТ1С”, в сочетании с ШУМАНЕТ-СК, ППГЗ, ППГЗ.
Измерения коэффициента поглощения производились следующим образом:
1. -.
2. .
3. Звуковой генератор и селективный вольтметр настраивались на нужную частоту. После чего включался громкоговоритель, и производилась дополнительная подстройка вольтметра на заданную частоту по максимальному отклонению прибора. Медленно перемещая зонд вдоль оси измерительной камеры , находились места максимального и минимального показания вольтметра, соответствующие узлу, и пучности волны .
По результатам измерений для каждого из испытуемых материалов были построены зависимости коэффициента поглощения от частоты (рис. 3).
Рис. 3. Частотные зависимости коэффициентов поглощения для разных материалов в звуковом диапазоне частот
Расчеты показали [3], что в первом варианте для обеспечения аудиоэкологичности эффективный поглотитель может быть равномерно расположен примерно на одной трети поверхностей, при этом около двух третей может быть занято для расположения архитектурных и вместе с тем звукоотражающих или звукорас-.
Во втором варианте в качестве поглотителя для поверхности потолка можно использовать акустические панели ПАЮ с коэффициентом поглощения а = 0,51, аналогом которых являются панели типа “SOUNDLUX-Baffle”,“SOUNDLUX-Рег*о”,‘^ЕСОКЛСОШТ1С”, “НЕКЛКШТ1К5Хаг”, используемые в конструкциях .
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Романюк М.А. Аудиоэкология в учебных аудиториях // Известия ЮФУ. Технические науки. - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - Т. 99, № 10. - С. 249-251.
2. Сапожков М.А. Электроакустика. - М. Радио и связь, 1978.
3. Романюк М.А., СтарченкоИ.Б. Акустическое оформление помещений как инструмент
// . - 2011. - 1. - http://ivdon.ru/magazine/latest/n1y2011/364/ (дата обращения к ресурсу 20.05.2011).
Статью рекомендовал к опубликованию д.ф.-м.н. Г.В. Куповых.
Романюк Максим Алексеевич
Технологический институт федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: [email protected].
347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44.
Тел.: 88634371795.
Кафедра электрогидроакустической и медицинской техники; аспирант.
Romanyuk Maxim Alekseevich
Taganrog Institute of technology - Federal State-Owner Autonomous Education Establishment of higher Vocational Education “Southern federal university”.
E-mail: [email protected].
44, Nekrasovkiy, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: +78634371795.
The Department of Hydroacoustic and Medical Engineering; Post-graduate Student.
