Заметки по построению акустических систем с использованием современных материалов. Акустические материалы и их разновидности Алюминиевые сплавы – дизайн и точные расчёты

Главная особенность акустических материалов - высокая пористость (до 98%). Строение их бывает ячеистое, зернистое, волокнистое, пластинчатое или смешанное. Величина пор колеблется в широких пределах и обычно не превышает 3-5 мм. Пористость можно регулировать в определенных пределах, изменяя влияние технологических факторов при производстве, тем самым можно получать материалы с заданными свойствами: средней плотностью и коэффициентом теплопроводности.

Высокую пористость получают способами: газообразования, высокого водозатворения, механической диспергацией, создания волокнистого каркаса, вспучивания минерального и органического сырья, выгорающих добавок и химической переработки.

Классификация акустических материалов построена на принципе функционального назначения этих материалов. По этому принципу они подразделяются на:

- звукопоглощающие , предназначенные для применения в конструкциях звукопоглощающих облицовок внутренних помещений и для отдельных звукопоглотителей для снижения звукового давления в помещениях производственных и общественных зданий;

- звукоизолирующие , применяющиеся в качестве прокладок (прослоек) в многослойных ограждающих конструкциях для улучшения изоляции ограждений от ударного и воздушного звуков;

- вибропоглощающие , предназначенные для ослабления изгибных колебаний, распространяющихся по жестким конструкциям (преимущественно тонким) для снижения излучаемого ими звука.

Звукопоглощающие материалы в соответствии с действующим стандартом классифицируются по следующим основным признакам: эффективности, форме, жесткости (величине относительного сжатия), структуре и возгораемости.

По форме звукопоглощающие материалы и изделия подразделяют:

На штучные (блоки, плиты);

Рулонные (маты, полосовые прокладки, холсты);

Рыхлые и сыпучие (вата минеральная и стеклянная, керамзит, вспученный перлит и другие пористые зернистые материалы).

По жесткости эти материалы и изделия подразделяют на мягкие, полужесткие, жесткие и твердые.

По структурным признакам звукопоглощающие материалы и изделия подразделяют на пористо-волокнистые, пористо-ячеистые (из ячеистого бетона и перлита) и пористо-губчатые (пенопласты, резины).

По возгораемости, как и все строительные материалы, акустические материалы и изделия подразделяют на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Сравнивая классификационные признаки звукопоглощающих, а также теплоизоляционных материалов и изделий, можно видеть их общность, что лишний раз подчеркивает идентичность задач при производстве этих материалов. Однако следует отметить, что для придания высоких показателей функциональных свойств рассматриваемым материалам и изделиям необходимо применять различные технологические приемы, позволяющие образовывать нужную для того или иного случая пористую структуру.

По эффективности звукопоглощающие материалы и изделия подразделяют на три класса:

1-й класс - свыше 0,8;

2-й класс - от 0,8 до 0,4;

3-й класс - от 0,4 до 0,2.

Звукоизоляционные материалы подразделяют на штучные (ленточные, полосовые и штучные прокладки, маты, плиты) и сыпучие (керамзит, доменный шлак, песок).

По структуре звукоизоляционные изделия (материалы) подразделяют на:

Пористо-волокнистые изготовляемые из минеральной и стеклянной ваты в виде мягких, полужестких и жестких прокладочных изделий со средней плотностью от 75 до 175 кг/м 3 и динамическим модулем упругости не более E (w) = 0,5 МПа при нагрузке 0,002 МПа;

Пористо-губчатые, изготовляемые из пенопластов и пористой резины и характеризующиеся E (w) от 1,0 до 5,0 МПа.

Динамический модуль упругости зернистых засыпок не должен превышать E (w) = 15 МПа.

Динамический модуль упругости E (w) . Модуль, определяемый отношением напряжения к той части деформации, которая синфазна с напряжением. Соответствует выражению

E (w) = E н - (E н - E р)/(1 + (w t2),

Таким образом, звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы должны обладать повышенной способностью поглощать и рассеивать звуковые волны.

Кроме того, звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы и изделия должны обладать стабильными физико-механическими и акустическими свойствами в течение всего периода эксплуатации, быть био - и влагостойкими, не выделять в окружающую среду вредных веществ.

Звукопоглощающие изделия, как правило, должны обладать высокими декоративными свойствами, так как их одновременно используют и для отделки внутренних поверхностей ограждений зданий.

Звукоизоляционные прокладочные материалы и изделия пористо-волокнистой структуры из различной ваты мягких, полужестких и жестких видов с Е не более 0,5 МПа или 5·10 5 Н/м 2 имеют нагрузку на звукоизоляционный слой 0,002 МПа (2·10 3 Н/м 2).

Звукоизоляционные материалы применяются:

В перекрытиях - в виде сплошных нагруженных или ненагруженных (несущих лишь собственную массу) прокладок, штучных нагруженных и полосовых нагруженных прокладок;

В перегородках и стенах - в виде сплошной ненагруженной прокладки в стыках конструкций.

Вибропоглощающие материалы . Вибропоглощающие материалы предназначены для поглощения вибрации и вызываемых шумов при работе инженерного и санитарно-технического оборудования.

Вибропоглощающими материалами служат некоторые сорта резины и мастики, фольгоизол, листовые пластмассы. Вибропоглощающие материалы наносятся на тонкие металлические поверхности, при этом создается эффективная вибропоглощающая конструкция с высокой энергией на трение.

Для устранения передачи ударного звука применяются конструкции «плавающих» полов.

Упругие прокладки укладываются между несущей плитой перекрытия и чистым полом. Также необходимо упругими прокладками отделять конструкцию пола от стен по периметру помещения. Виды и свойства некоторых звукоизоляционных прокладок представлены в табл. 3.

Эффективными звукоизоляционными материалами являются полужесткие минераловатные и стекловатные на синтетическом связующем плиты и маты, а также прошивные стекловатные маты, древесноволокнистые плиты, пористая резина, поливинилхлоридные и полиуретановые пенопласты. Изготавливают ленточные и полосовые прокладки длиной от 1000 до 3000 мм и шириной 100, 150, 200 мм, штучные прокладки - длиной и шириной 100, 150, 200 мм. Изделия из волокнистых материалов применяются только в оболочке из водостойкой бумаги, пленки, фольги.

Акустические панели . Конструктивно акустические панели устроены также как и обычные стеновые панели за исключением того, что одна из обкладок панели имеет перфорацию.

Рис.12.1 Акустическая сэндвич-панель

Перфорация металлических обкладок в акустических сэндвич-панелях позволяет повысить звукопоглощающие свойства панелей, а также придает панелям дополнительный декоративный эффект. Процент перфорации и диаметр отверстий перфорированных листов соответствует требованиям ГОСТ 23499-79 «Материалы и изделия строительные звукопоглощающие и звукоизоляционные. Классификация и общие технические требования».

Процент перфорации, не менее - 20; диаметр отверстий, мм. - 4.

Применение акустических сендвич - панелей:

Для строительства ограждающих конструкций, потолков, внутренних стен и перегородок в промышленных зданиях и сооружениях, где требуется защита от влияния промышленного шума;

Для строительства звукоизолирующих экранов (в т.ч. мобильных) на территории жилой застройки с целью снижения шумового загрязнения окружающей среды;

Для строительства шумозащитных экранов на автомобильных и железнодорожных магистралях в городской черте, вблизи населенных пунктов и заповедных территорий;

Защита от шума дизель-генераторов, звукоизоляция чиллерных установок, звукоизоляция трансформаторных подстанций.

Звукоизоляция и шумоизоляция общей стены . Уличный шум может проходить через общую стену смежных домов, звукоизоляцию общей стены можно улучшить, но эффективность будет зависеть от конструкции стены, наличия камина и расположенного на ней электрического оборудования.

Фото. 12.1 Минеральная вата и гипсокартонные плиты

Второй метод звукоизоляции общей стены включает в себя обкладку акустической минеральной ватой и облицовку двойным гипсокартоном на металлических планках.

При таком методе, звук не проходит напрямую, а рассеивается.

Первоначально устраивается обрешетка, для чего вертикально к стене крепятся обрешетины 50х50 мм., с расстоянием между ними немного меньше 600 мм, чтобы рулонная звукоизоляция из минеральной ваты толщиной 50 мм. плотно прилегала к обрешетинам и к стене.

Далее, на расстоянии 100 мм от пола, поперек обрешетки крепятся упругие планки в горизонтальном положении поперек обрешетин, расстояние между планками от 400 до 600 мм, последняя планка крепится на расстоянии 50 мм от потолка.

Стена облицовывается акустическим гипсокартонном толщиной 19 мм, для крепления панелей к планкам, используются шурупы длиной 32 мм, они должны проходить через планку, но не касаться стены или обрешетин.

Необходимо оставить зазор по периметру комнаты от 3 до 5 мм. Поверх первого слоя гипсокартона крепится второй слой толщиной 12,5 мм, стыки должны быть сдвинуты по отношению к первому слою.

С помощью звукопоглощающего герметика заделываются зазоры и установливается плинтус.

Фото. 12 .2 Общий вид звуко - и шумоизоляции стены из кирпичной кладки

Выбор звукопоглощающего материала. Инструментами, позволяющими эффективно регулировать акустику помещения, являются декоративно-отделочные звукопоглощающие материалы и конструкции. При этом звукоизоляционные материалы должны выполнять две главные функции - предотвращать колебания звуковой волной преграды (например, межкомнатной перегородки), а также, по возможности, поглощать и рассеивать звуковую волну. В принципе, все перечисленные материалы рекомендованы для использования в качестве звукоизоляции офисных помещений. Но хотелось бы остановиться на некоторых нюансах. Еще совсем недавно пробковое покрытие очень широко применялось в качестве звукоизолятора. Однако, по мнению специалистов, фактически пробка эффективна только против так называемого "ударного шума" (возникающего в результате механического воздействия на элементы строительных конструкций), и не обладает универсальными звукоизоляционными характеристиками. То же касается и различных синтетических вспененных материалов. Они довольно привлекательны с точки зрения простоты использования, но в большинстве своем не отвечают современным требованиям к звукоизоляции общественных зданий, а кроме того, зачастую не соответствуют требованиям пожарной безопасности. Поэтому в настоящее время на первый план выходят универсальные звукоизоляционные материалы на основе природного сырья, например, изделия на основе каменной ваты. Их отличные звукоизоляционные свойства определяет специфическая структура - хаотично направленные тончайшие волокна при трении друг о друга превращают энергию звуковых колебаний в тепловую. Применение таких утеплителей значительно снижает риск возникновения вертикальных звуковых волн между поверхностями стены, сокращая время реверберации, и, тем самым, снижая звуковой уровень в соседних помещениях.

Рис.12.2. Теплозвукоизоляция входных дверей

Специально для обеспечения акустическогокомфорта в собственном доме, в общественных местах, на рабочем месте компания ROCKWOOL разработала новый продукт - звукопоглощающие плиты из каменной ваты АКУСТИК БАТТС.

В виде плит различной толщины они применяются для звукоизоляции помещений всех типов. Среди них есть универсальные материалы для повышения звукоизоляции стен, пола и потолков. Например, ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС плотностью 40 кг/м 3 ; конструкции с использованием, которого обеспечивают индекс звукоизоляции до 60 дБ.

Рис. 12.3. Плиты АКУСТИК БАТТС

1. Гипсокартонный лист; 2. Профиль потолочный; 3. Профиль направляющий; 4. Подвес прямой; 5. Лента уплотнительная; 6. Дюбель; 7. Шуруп самонарезающий; 8. Шуруп самонарезающий; 9. Акустик Баттс

Размещённые между стоечными профилями каркаса гипсокартонных стен плиты заметно повышают индекс звукоизоляции межкомнатных перегородок в офисе или квартире.

Они также применяются при создании пола на железобетонном или балочном перекрытии. Для звукоизоляции потолка материал может быть смонтирован непосредственно на перекрытие под поверхностью подвесных или натяжных потолков.

Негорючесть каменные волокна материала способны выдерживать, не плавясь, температуру свыше 1000 °С. В то время как связующий компонент испаряется при температуре 250 °С, волокна остаются неповрежденными, связанными между собой, сохраняя свою прочность и обеспечивая защиту от огня. Изделия ROCKWOOL являются негорючим материалом (класс пожарной опасности КМО). Это их свойство позволяет при пожарах препятствовать распространению пламени, а также на определенное время задерживать процесс разрушения несущих конструкций зданий.

Дополнительная изоляция от воздушного шума межэтажных перекрытий по железобетонной плите.

Устойчивость к деформациям. Это, прежде всего, отсутствие усадки на протяжении всего срока эксплуатации материала. Если материал не способен сохранять необходимую толщину при механических воздействиях, его изоляционные свойства теряются. Часть волокон нашего материала расположена вертикально, в результате чего общая структура не имеет определенного направления, что обеспечивает высокую жесткость теплоизоляционного материала.

Рис.12.4. Плиты акустические

укладываются между лагами на плиту

перекрытия

Звукоизоляция. Благодаря своему строению – открытой пористой структуре – каменная вата обладает отличными акустическими свойствами: улучшает воздушную звукоизоляцию помещения, звукопоглощающие свойства конструкции, сокращает время реверберации, и, тем самым, снижает звуковой уровень шума в соседних помещениях.

Водоотталкивание и паропроницаемость . Каменная вата обладает превосходными водоотталкивающими свойствами, что вместе с отличной паропроницаемостью позволяет легко и эффективно выводить пары из помещений и конструкций на улицу. Эти свойства позволяют создать благоприятный внутренний климат помещений, а так же всей конструкции в целом и теплоизоляции в частности работать в сухом состоянии. Ведь, как известно, влага хорошо проводит тепло. Попадая в теплоизоляционный материал, она заполняет воздушные поры. При этом теплозащитные свойства влажного материала заметно ухудшаются. А влага, попавшая на поверхность материала, не проникает в его толщу, благодаря чему он остается сухим, сохраняет свои высокие теплозащитные свойства.

Подвесные, акустические потолки.

1. гипсокартонный лист

2. профиль потолочный

4. Акустические плиты

Акустические плиты монтируются в пространстве между подвесным потолком и плитой перекрытия. Плиты закладываются за подвесной потолок, либо монтируются к плитам перекрытия с помощью крепежных дюбелей.

Рис. 12.5. Плиты Акустические

монтируются над подвесным

потолком

Плиты «Акминит» и «Акмигран» - акустические материалы, изготовляемые на основе гранулированной минеральной ваты и композиций крахмального связующего с добавками. Плиты выпускают размером 300х300х20 мм, плотностью 350... 400 кг/м 3 и пределом прочности при изгибе 0,7... 1,0 МПа, с высоким коэффициентом звукопоглощения - до 0,8. Указанные плиты предназначены для звукопоглощающей отделки потолков и верхней части стен помещений, общественных и административных зданий, эксплуатируемых с относительной влажностью воздуха не более 70%. Лицевая поверхность плит имеет фактуру в виде направленных трещин (каверн), подобно фактуре поверхности выветрившегося известняка. Крепление плит к перекрытию осуществляется с помощью металлических профилей, их можно также приклеивать специальными мастиками непосредственно к жесткой поверхности.

Своеобразная фактура и широкая гамма цветов вносят разнообразие в интерьеры помещений при массовом применении декоративных акустических плит «Силакпор» и плит из газосиликатов.

Плиты «Силакпор» изготовляют из легковесного газобетона специальной структуры плотностью 300...350 кг/м 3 . Лицевая поверхность плит может иметь продольную щелевую перфорацию, что придает ей не только лучший вид, но и повышенную способность к поглощению шума. Коэффициент звукопоглощения плит «Силакпор» в диапазоне частот от 200 до 4000 Гц составляет 0,3 - 0,8.

Плиты из газосиликата обладают хорошими эксплуатационными и архитектурно-строительными свойствами и представляют особую группу звукопоглощающих материалов, в том числе с макропористой структурой. Из газосиликата изготовляют плиты размером 750х350х25 мм, плотностью 500...600 кг/м 3 и пределом прочности при сжатии 1,5...2,0 МПа, коэффициентом звукопоглощения в диапазоне частот от 500 до 4000 Гц для микропористых плит 0,2...0,3, а для макропористых 0,6...0,9. Технологический процесс производства плит состоит из смешения сырьевых материалов - извести, песка и красителя; заливки приготовленного раствора в формы и автоклавной обработки, после чего изделия фрезеруют и калибруют. Хорошим внешним видом, достаточной огнестойкостью и высокими звукопоглощающими свойствами обладают акустические перфорированные плиты из сухой штукатурки и гипсовые перфорированные плиты с минераловатным звукопоглотителем. Их широко используют для внутренней отделки стен и потолков в культурно-бытовых и общественных зданиях.

(амплитудно-частотной характеристики) её реверберационного отклика. Неравномерность АЧХ, в первую очередь, создают комнатные резонансы или моды . Наибольшее влияние на акустику, с этой точки зрения, имеют первый, второй и третий мод, лежащие в области низких частот. Для коррекции искажения, которое они вносят, применяют так называемые басовые «ловушки», представляющие из себя поглотители низких частот (сокращенно НЧ поглотитель). В английском языке они имеют название «Bass Trap» .

Итак, в данной статье я расскажу только о том, как сконструировать эффективный НЧ поглотитель в домашних условиях, не останавливаясь на том, как правильно размещать басовые ловушки в помещении. Об этом читайте в моих следующих публикациях.

Акустическая панель

Существует несколько конструкций НЧ поглотителя. Одним из самых простых, на наш взгляд, но при этом эффективных, является так называемый панельный поглотитель — акустическая панель, представляющая из себя каркас прямоугольной формы, внутри которого находится демпфер — поглощающий материал. Вот так выглядят готовые акустические панели, которые используются для поглощения комнатных резонансов в узловых точках помещения для записи:

Подобные готовые изделия от производителей акустических материалов могут стоить сотни долларов США . И как бы Вас не уверяли, — единственное, что их продукцию отличает от самодельной — это логотип компании, ну и цена, разумеется. Стоимость изготавливаемой нами панели невероятно низкая — около 12-15 $ .

Необходимый реквизит

Для изготовления одной панели нам потребуется:

1. Минеральная вата в плитах 1000×600 мм толщиной 100 мм, либо две плиты толщиной 50 мм. Плотность нужно выбирать в зависимости от частоты поглощения: Частоты до ~ 70-80 Гц — 100-120 кг/м3, 80 Гц и выше — 60-90 кг/м3. Чем выше плотность, тем более плита инертна, а значит ее способность поглощать инфразвуковые частоты возрастает. При этом поверхность плиты все больше начинает отражать проблемные для маленьких помещений частоты — 100 Гц и выше. Поэтому рекомендуется использовать плотность, равной ~ 80 кГ/м3.

2. Доска 10 мм толщиной. Мы использовали полукруглую доску, называемую в простонародье «обналичкой». Требуется 3400 мм доски для одной плиты (размер указан с запасом).

3. Укрывной материал для сельскохозяйственных растений — нетканое полотно черного цвета. Можно приобрести на любом рынке. Пример такого полотна — Лутрасил, который, однако, в два раза дороже, чем обычный. Требуется 1200×3000 мм. Так как материал продается в рулонах шириной 3 м, — нам требуется 1,2 погонных метра.

4. Крепления «уголок» — 4 шт.

5. Болты и гайки. Минимальное количество — по 16 шт. Диаметр выбирайте по размеру отверстий в креплениях.

6. Метровая шпилька 6 мм .

Изготовление акустической панели

Прежде всего, следует изготовить каркас. Размер плиты минваты составляет 1000х600 мм — это и будет внутренний размер акустической панели. Распилите доску на 4 части согласно размерам будущего каркаса — 2 части по 101 см (~ на 1 см больше длинны плиты) и 2 части по 70 см (с запасом по 5 см с каждой стороны).

Закрепите с помощью болтов и гаек угловые крепления на короткие грани каркаса таким образом, чтобы расстояние между ними было ~ 61 см . Это нужно для того, чтобы плита могла свободно войти между ними.

При креплении используйте дрель со сверлом нужного диаметра (определяется диаметром болтов). Также следите за соблюдением прямых углов. Старайтесь все делать аккуратно — от этого зависит не только эстетический вид, но и эффективность акустической плиты. Отпилите ненужные края доски, которые мы оставляли и зашлифуйте углы наждачным кругом. Готовый каркас должен выглядеть приблизительно так:

После этого разместите на столе плиту минеральной ваты. Накройте ее куском нетканого полотна таким образом, чтобы с один его край свисал вдоль длинной стороны плиты не более чем на 10 см вниз (это толщина плиты). Позже мы обернем плиту полностью и стык краев полотна окажется как раз на одной из граней плит.

Положите сооруженный нами каркас сверху и «натяните» его на плиту — минеральная вата должна оказаться внутри каркаса. Это очень трудоемкий процесс. Следите за тем, чтобы не порвать полотно, ведь именно оно будет защищать от попадание в окружающую среду стекловолокна. Используйте отвертку как ломик для того, чтобы «усадить» плиту в каркас.

Переверните получившуюся акустическую панель так, чтобы неприкрытая сторона минераловатной плиты была сверху. Теперь мы должны сделать стяжку для того, чтобы плита не выпала из своего каркаса. Реализовывать это мы будем с помощью метровой шпильки диаметром 6 мм . Обратите на схематическое изображение ниже: именно так мы должны разместить шпильку в каркасе:

Как видите, шпилька должна располагаться как бы внутри панели, а поэтому нам следует вырезать специальную канавку в плите минеральной ваты. Используйте для этой цели канцелярский нож . Сделайте нужные прорези и выньте между ними серединку. Отложите извлеченную минвату в сторону, — позже мы ее положим обратно на свое место.

Далее просверлите отверстия для шпильки в торце плиты. Проденьте шпильку насквозь каркаса и стяните ее гайками и отпилите лишние концы ножовкой по металлу. После этого канавку можно заложить обратно кусками минеральной ваты в том порядке, в котором ее извлекали.

Накройте панель остатком нетканого полотна и заверните его концы вовнутрь. Используйте для этих целей неострые металлические предметы, например, мастерок, или металлическую кухонную лопатку.

Все! Наша акустическая панель готова. Теперь, по желанию, Вы ей можете придать эстетический вид. Например, — покрасить деревянный каркас в матовый черный цвет, или полностью обшить басовую ловушку черной радиотканью (звукопрозрачная ткань, используемая в акустических системах).

Созданные акустические панели в домашней студии выглядят не менее привлекательно, чем в профессиональной контрольной комнате. Надеюсь данное пособие Вам помогло. Обязательно следите за нашими обновлениями и удачи Вам в труде!

Перекопав кучу литературы, статей и пробороздив по просторам мультиязычного Интернета, толкового ответа я так и не нашел. В книгах и статьях, как правило, дается приближенная оценка результатов без конкретных аргументаций и твердых выводов. Любое же обсуждение этого вопроса на форумах приводит к многостраничным перепалкам среди участников, опять же без аргументов и результатов, позволяющих таки определиться с выбором. И как-то совершенно неожиданно на просторах нидерландской сети я обнаружил отличную и уникальную в своем роде статью по теме. Тут было все - измерения, графики, подробные комментарии и заключения от автора. Чтож.. нидерландским владеют не многие, но было бы очень неплохо, чтобы и русскоговорящие умельцы смогли, наконец, получить исчерпывающий ответ на такой важный и непростой вопрос. Я взялся за перевод.

Введение

Для создания хороших акустических систем (АС) прежде всего необходим хороший корпус. Корпус АС обеспечивает необходимое сосредоточивание (направленность) акустической энергии. В идеальном случае корпус АС должен быть абсолютно жестким и не подвергаться воздействию акустической энергии. Чаще всего материалом корпусов является древесина. Также применяются и другие материалы, такие как пластик, алюминий, камень и бетон. Большое количество АС имеют проблемы в звучании связанные с тем, что их корпуса придают свою собственную окраску звуку, так как сами излучают почти столько же звуковых волн, сколько и сама динамическая головка. Этот эффект проявляется на определенных частотах и четко себя выдает. Что же происходит на самом деле?

Что же происходит на самом деле?

Динамическая головка (ДГ), установленная в корпусе АС вибрирует в такт входному сигналу, поступающему с усилителя мощности. Эти колебания передаются через ее корзину ДГ на корпус АС и приводят к вибрации всей конструкции в целом. Другой путь передачи вибрации обусловлен быстрым сжатием и расширением воздуха внутри корпуса АС в такт хода диффузора ДГ (эффект поршня). Эти колебания очень малы по амплитуде, и их трудно обнаружить визуально или потрогав корпус рукой. В идеальном случае ДГ не имеет контакта с корпусом АС и не оказывает акустического давления на стенки ящика - акустическая система звучит, как отдельно взятая ДГ. На практике это, конечно же, недостижимо и важнейшую роль в звучании АС играет материал и конструкция их корпусов. Этот вопрос волнует меня, как и любого другого производителя качественных АС прежде всего. И чтобы иметь возможность выбирать лучший материал для постройки АС я произвел их экспериментальное исследование.

Методика измерений

Как же протестировать широкий набор материалов?

Для измерения создана специальная методика. Был сконструирован корпус (типа закрытый ящик с утопленным заподлицо динамиком) из 18мм МДФ, укрепленного 32мм слоем бетона. Вес готового корпуса тестового ящика составил 105кг.

Толщина всех исследуемых панелей тоньше, чем стены экспериментального ящика, таким образом, в конструкции формируется самое слабое звено для измерений.

Фронтальная часть тестового ящика имеет рамку под установку в нее исследуемых панелей.

Для возможности проведения измерений панелей с ребрами жесткости, в центре проема под тестовую панель установлено съемное ребро.

Описание методики

Сначала необходимо найти место для проведения контрольных измерений.

Контрольное измерение проводится без установки тестовой панели в экспериментальный корпус.

Второе измерение проводится так же, но с установленной тестовой панелью и мы видим разницу в спектрах, как показано на рисунке 1.

Если во втором измерении мы не производим никаких изменений, то соответственно никакой разницы между спектрограммами мы не должны увидеть.

Измеренное различие заключается в уменьшении звукового давления тестовой панелью.

То есть в идеальном случае (идеальный материал для корпуса АС) во втором измерении (с установленной панелью) мы не должны увидеть каких-либо всплесков частот на спектрограмме (подобно тому, что на рисунке 2).

Чтобы исключить влияние уровня окружающего шума, проводилось измерение последнего на более высокой чувствительности системы (рисунки 2, 3).

Результаты измерений

Во всех случаях использовались одинаковые настройки.

Для того чтобы исключить возможное влияние пространства, измерения проводились на малом расстоянии (17,5см) напротив центра тестовой панели.

частота дискретизации 2kHz - 6kHz

уровень -14dB

3D спад, динамический диапазон +5/-35dB

1. Базовое измерение

Два одинаковых базовых измерения, которые показывают между собой нулевую разницу. На практике это не совсем возможно, потому что небольшие колебания в звуковом давлении от ДГ присутствуют всегда. Эта разница очень мала, но она есть.

2. Уровень окружающего шума

Во втором измерении, тест на отсутствие сигнала пройден. Здесь был измерен уровень окружающего шума, с такой же чувствительностью, как и во всех других измерениях.

3. Уровень окружающего шума (-70 dB )

Те же условия, как и во втором измерении, но со скорректированной чувствительностью. Тут можно видеть возмущения в широком спектре частот.

4. 10мм ДСП

Наблюдается сильный резонанс на 140Hz силой в + 4 дБ, что практически сравнимо со звуковым давлением ДГ. Второй и третий резонансы на 350 и 600 Гц с более долгим временем затухания. И последний резонанс лежит в области 1200Hz.

5. 18мм ДСП

Для толстого листа ДСП, первый резонанс поднимается до 175 Гц, второй находится в области 500 Гц и почти сливается с третьим на 580 Гц.

Первый резонанс, по сравнению с 10мм листом ДСП несколько уменьшен, но резонанс на 580 Гц сильнее. Более высокочастотные резонансы на 820 и 1200 Гц так же немного усиливаются.

6. 18мм МДФ

Эта спектрограмма полностью идентична 18 мм ДСП. Все резонансы на тех же частотах и имеют одинаковую силу.

7. 18мм фанера Меранти

Фанера Меранти имеет примерно те же резонансы, как ДСП и МДФ. Первый резонанс смещается со 175 Гц до 205 Гц и имеет большее время затухания. Резонанс на 580 Гц зашкаливает за уровень +5dB и также затухает медленнее. Результаты измерений показали, что этот материал мало пригоден для качественных конструкций и не представляет интереса для дальнейших измерений.

8. 18мм березовая фанера

Эту спектрограмму стоит рассмотреть подробнее.

Первый резонанс сдвигается выше к 230 Гц и он слабее, чем у фанеры Меранти. Второй вернулся на 580 Гц, и увеличился до +10 дБ.

Резонансы в области 850 и 1200 Гц уменьшились до -6 дБ.

Так же появились резонансы от 1930 до 1990 Гц с быстрым затуханием до -35 дБ. Резонансы ниже20Гц демпфируются меньше, чем у ДСП или МДФ и имеют уровень от -15 до -25дБ.

9. 18мм МДФ с ребрами жесткости

Первый резонанс практически исчез, по сравнению с неукрепленным МДФ.

Сила резонанса на 175 Гц упала с -2 до-30 дБ. Добавился новый резонанс на 300 Гц -10 дБ. Сильный резонанс на580 Гц, достигавший +7 дБ для неукрепленной панели теперь, уменьшился до уровня -7 дБ. Остальные резонансы не изменились, и добавился еще один на 980 Гц, который слабее, чем другие, но имеет большее время затухания.

10. 18 мм березовая фанера с ребрами жесткости

Сильно ослаб первый резонанс на 230 Гц, который был на 18мм фанере без армирования. Теперь он сместился на 300Гц. Здесь нет такого заметного спада резонанса на этой частоте, как в случае армирования МДФ (с -2 до -20дБ).

Второго резонанса нет, но есть новый пик на 490 Гц с силой до -7 дБ. На более высоких частотах мы наблюдаем ту же картину, как и для МДФ.

11. «Сэндвич» 18 мм березовая фанера + 18мм ДСП

Панель существенно усиливается, и на графике мы видим сочетание двух различных характеристик. Первый резонанс практически ликвидирован. Сильный четвертый резонанс соответствует такому же более сильному резонансу на ДСП и березе в районе 580 Гц. Остальные резонансы вполне идентичны тем, что были на раздельных панелях из фанеры и ДСП.

12. «Сэндвич» 18мм ДСП + 18мм МДФ

ДСП и МДФ имеют те же характеристики. Первый резонанс передается в «сэндвич» от ранее рассмотренных раздельных панелей. Остальные резонансы в целом похожи на характеристики предыдущего «сэндвича» (измерение 11) Усиление затухания резонансов в варианте «сэндвич» примерно пропорционально увеличению толщины панели в целом, по сравнению с отдельными платами ДСП и МДФ по 18мм.

13. «Сэндвич» 18мм ДСП + пена + 18мм фанеры

Первый резонанс ослаблен по сравнению с подобным «сэндвичем» без пены. Это происходит за счет изоляции упругих слоев панелей друг от друга.

14. 18мм МДФ + 20мм бетона без ребер жесткости

На графике видно, что первый резонанс, присутствовавший на чистом МДФ на частоте 180 Гц, немного ослаб (-4дБ) и сместился на 130 Гц. Остальные более высокие по частоте резонансы значительно уменьшились. Бетон оказал сильное влияние на широкую область частот.

15. 18мм МДФ + 20мм бетона с ребрами жесткости

Первый резонанс значительно сократился. Остальные резонансы также ослабли, в среднем на 10 дБ. Однако из-за ребра жесткости появился сильный резонанс на 500Гц.

16. 18мм МДФ усиленный 20мм бетона и ребрами жесткости с демпфированием стекловатой, помещенной между ДГ и тестовой панелью.

Сильный резонанс на частоте 500Гц теперь существенно ослаб (примерно на -10дБ).

17. Плита стекловаты 80мм свободно лежащая в проеме тестового ящика.

Здесь показано, какие частоты гасит стекловолокно, помещенное между ДГ и измерительным микрофоном.

18. 18мм березовая фанера с ребрами жесткости+ 80мм стекловолокна

Превосходное демпфирование практически всех резонансов, дает картинку, которую хотелось бы иметь в действительности на многих высококачественных АС. Резонанс на 400-500Гц ослаб до -15дБ.

19. 18мм МДФ с приклеенным 10мм листом прессованной минеральной ваты

Ослабление резонансов легко обнаружить, по сравнению с чистым МДФ (измерение 6). Видно, что лист минеральной ваты в целом улучшает картину, однако ослабление самых сильных резонансов не очень велико - первого на 160 Гц -10дБ и второго на 600Гц всего на -2дБ.

20. Твердое лиственное дерево 1 30мм без ребер жесткости

Представлены типичные результаты испытаний 30мм панелейвыполненных из массива твердых пород дерева. Первый резонанс на 210 Гц довольно сильный (до -9дБ) и имеет очень плохое затухание. Резонансов на более высоких частотах меньше и они гораздо слабее по интенсивности (в среднем до -23дБ)

21. 18мм МДФ + 7мм изомат 2 без ребер жесткости

Первая резонансная частота по сравнению с чистым МДФ опустилась до 100Гц из-за увеличения массы тестовой панели. По интенсивности она достигает -5дБ. Резонансы на более высоких частотах затухают намного лучше по сравнению с МДФ (измерение 6).

22. 18мм МДФ + 7мм изомат с ребрами жесткости

Первая резонансная частота значительно поднялась со 100 до 400 Гц. Наблюдается значительное снижение ее интенсивности с -5дБ (для чистого МДФ) до -15дБ. Результат от применения такого сочетания материалов с применением укрепления очень продуктивен.

23. 18мм МДФ 11mm изомат без ребер жесткости

Первая резонансная частота так же понижается за счет увеличения веса по сравнению с чистым МДФ. Этот резонанс теперь располагается на частоте 105 Гц и ослаблен до -12 дБ. Аналогично ослабли и резонансы на более высоких частотах по сравнению с измерением 6. В целом для 11мм изоматарезультаты несколько лучше, чем для 7-и миллиметрового.

24. 18мм МДФ + 11мм изомат с ребрами жесткости

Практически те же закономерности, что и с 7мм изоматом в измерении 22. Результаты несколько улучшились засчет увеличения толщины и массы панели. Резонанс на 400 Гц имеет уровень -17 дБ.

25. «Сэндвич» 18 мм МДФ + 11 мм изомат + 18мм березовый массив без ребер жесткости.

Практически «чистая» картинка, больше нет ярко выраженных резонансов. На всем частотном диапазоне ослабление резонансов составляет 35дБ и более. Присутствуют только четыре малых резонанса силой-25 дБ на частотах 340, 700, 1K и 1,5 кГц. Из всех измерений только бетон (измерение 16) был немного лучше.

26.„Сэндвич“ 18мм МДФ + 11мм изомат + 18мм березовый массив с ребрами жесткости

Такое сочетание в значительной степени подобно измерению 24. В принципе, я ожидал некоторого улучшения результатов измерения 25. Но мы получили несколько худший результат, который, вероятно, объясняется способом крепления тестовой панели.

Наиболее вероятные причины ухудшений заключаются в следующем:

Внутренняя поверхность ящика изолируется от внешней слоем изомата;

Ребра жесткости внутри ящика должны быть приклеены непосредственно к внутренней поверхности исследуемой панели;

Во время тестовых измерений для крепления панели и ребер жесткости я мог применять только шурупы (без клея), чтобы иметь возможность проводить несколько измерений;

Внутренняя панель крепится с помощью ребра жесткости из березы;

При этом основанием крепления является МДФ + изомат на шурупах;

Невозможно было закрепить дополнительно ребро жесткости на тестируемой панели, так как шурупы бы создали дополнительный путь передачи резонансов на внешний слой «сэндвича»

Это результат прямой передачи вибраций от внутреннего слоя наружу;

Изомат потерял свой изоляционный характер, резонансы распространились в обход него;

Внешний слой МДФ и изомат крепятся по краям и не полотно прилегают друг к другу в центре панели.

27. „Сэндвич“ 18мм МДФ + 11мм изомат + 30мм слой твердого лиственного дерева с ребрами жесткости

Здесь 18мм слой березы заменен 30мм слоем твердолиственного дерева.

Такая комбинация имеет те же проблемы, что и выше (измерение 26).

Суммарно результат выглядит даже хуже предыдущего.

28. «Сэндвич» 18мм МДФ + 11мм изомат + 18мм березовый массив с ребрами жесткости + 80мм стекловаты

Это измерение должно было быть практически идентичным 26-ому измерению, так как было добавлено только стекловолокно. Можно заметить, что результат получился лучше, чем ожидалось. Во всем диапазоне затухание резонансов -35 дБ и только между 300-500 Гц присутствует 2 малых резонанса по уровню -27 дБ. Этот результат является самым лучшим из всех измерений, превосходя даже бетон. Улучшение результатов по сравнению с измерением 26 вероятно произошло за счет лучшей фиксации тестовой пластины. В последнем измерении для крепления панели применялись еще большие шурупы, чтобы обеспечить максимально возможную степень прижатия к корпусу тестового ящика.

Заключение (по первой части)

В процессе измерений постоянно контролировалась тенденция улучшения/ухудшения результатов. Если результат с новым материалом оказывался хуже предыдущего, то экспериментов с ним дальше не проводилось.

Толщина панели оказывает большое влияние на уровень резонансов и их затухания - чем толще панель, тем быстрее происходит затухание.

Первый резонанс уменьшается всегда за счет увеличения толщины и веса панели.

Изоляция пластин эластичной прослойкой (пена) оказывает отрицательное воздействие на общую картину резонансов. Поэтому я не стал продолжать с резиной и другими эластичными материалами в качестве прослойки.

„Сэндвич“ панели во всех случаях оказались лучше, чем материалы, из которых они были сделаны по отдельности.

Ребра жесткости, расположенные в центре тестовой панели оказывают существенное влияние на уменьшение первого резонанса.

Панели с конструкцией «сэндвич» с укреплением ребрами жесткости в итоге дают наилучшие результаты.

Превосходный результат дает применение ребер жесткости в сочетании с бетоном. Весь спектр частот, кроме области высоких заслуживает высокой оценки.

Демпфирование с целью снижения резонансов на высоких частотах позволяет подавить все резонансы до уровня не более -35 дБ.

На практике все эти мероприятия позволяют получить невероятно открытый без призвуков звук. Это можно хорошо заметить во всех паузах и перерывах сигнала.

Дополнения (по результатам второй части измерений)

Каждая комбинация материалов дает различное снижение пропускания звуковых частот.

Выбранное направление применения в конструкции стенок упругого изомата позволяет максимально приблизиться к нейтральным характеристикам тестового ящика из MDF и бетона (т.е. к идеалу).

Влияние мизерных резонансов, наблюдаемых на последних картинках, не удалось обнаружить в звучании музыки, они были обнаружены лишь с помощью чувствительного измерительного оборудования.

На данный момент я работаю над созданием первого прототипа для корпуса с применением изомата. 3

Строительство подобных кабинетов настолько точный и сложный процесс, что для возможности применения таких конструкций на практике требуются дополнительные исследования в этой области.

Примечания (от переводчика)

1 К сожалению, автор измерений не отметил, из какого именно дерева он изготовлял тестовые панели. Твердые лиственные породы: дуб, бук, граб, ясень, клён, саксаул и другие. Возможно, что с переходом от одной породы дерева к другой существенных изменений в наблюдаемой картинке не происходит.

ISOMAT ) - (не путать с туристическими ковриками!) прессованный звукоизолирующий композит. Обладает высокой удельной массой, жесткостью и твердостью. Дает отличные результаты при звукоизоляции листовой стали, алюминия, дерева и пластика.

Оригинал статьи можно посмотреть здесь: www.hsi-luidsprekers.nl Автор проделал поистине колоссальную и полезную работу! Если увидит.. Thanks!

Надеюсь, перевод статьи многим окажется полезным и с одной стороны поставит точки во множественных спорах, а с другой подтолкнет наших умельцев на новые увлекательные обсуждения, но уже предметные и с аргументациями.

*Название темы на форуме должно соответствовать виду: Заголовок статьи [обсуждение статьи]

Качество звука, которое приемлемо и предпочтительно для слуха, почти всецело зависит от того, к чему слушатель привык.

Очень немногие люди с натренированным слухом могут судить о качестве звука с разумной точностью и в объективных выражениях.

Наиболее слабым звеном звукового тракта чаще всего бывает акустическая система. И это не случайно. Спроектировать ее — технически очень сложная задача, связанная со многими физическими ограничениями. Главной проблемой обычно является воспроизведение наинизших частот звукового диапазона. На этих частотах громкоговоритель должен излучать звуковые волны достаточно большой длины. Если на частоте 300 Гц длина звуковой волны составляет немногим более метра, то на частоте 30 Гц она составляет уже 11 метров. Диффузор громкоговорителя, двигаясь вперед, создает волну сжатия. Но в то же самое время на задней стороне диффузора возникает волна разряжения, и если скорость движения диффузора невелика, то воздух просто перетекает от передней стороны диффузора к задней, не создавая звуковой волны в окружающем пространстве. Возникает так называемое акустическое короткое замыкание.

Самый простой способ улучшить воспроизведение низких звуковых частот — поместить головку громкоговорителя на акустический экран — щит большого размера. Экран эффективно действует до тех пор, пока расстояние от передней стороны диффузора до задней, измеренное в обход края экрана, будет больше половины длины звуковой волны, т.е. для упомянутой нами частоты 30 Гц нужен экран с размером стороны 5,5 метров. Конечно, если очень хочется реально воспроизвести эту частоту, можно просверлить отверстие в стене, разделяющей две смежные комнаты, вставить в это отверстие головку громкоговорителя. Ну а если серьезно? Попробуем загнуть края экрана. Получится коробка без задней стенки. Можно сделать коробку побольше, а те низкие частоты, которые все-таки воспроизводятся плохо, "поднять" в усилителе звуковой частоты. Так, в свое время, делали, чтобы понизить диапазон воспроизводимых частот до 70 - 60 Гц.

Современные акустические системы изготавливаются с закрытой задней стенкой и обрабатываются внутри звукопоглощающим материалом. Таким образом устраняется акустическое короткое замыкание на низких и улучшается качество воспроизведения на средних частотах. Однако низкий К.П.Д. головки громкоговорителя, который, как известно, даже ниже, чем у паровоза, при использовании закрытого ящика уменьшается вдвое. Конструкторам приходится решать целый ряд проблем, связанных с увеличением отдачи головок громкоговорителей.

Именно поэтому высококачественные акустические системы так сложны и дороги.

Устройство акустической системы, на первый взгляд, выглядит обманчиво простым. Две или несколько головок громкоговорителей установлены в деревянном ящике и подключены проводами к усилителю. Однако считать, что несколько установленных в ящике головок могут выполнять роль акустической системы для высококачественного воспроизведения звука - глубокое заблуждение.

Головка громкоговорителя, установленная в ящик, который играет роль акустического оформления, называется громкоговорителем. Акустической системой называется громкоговоритель, содержащий одну или несколько головок, излучающих звук в различных областях звукового диапазона частот. Головки громкоговорителей подразделяются на низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и широкополосные.

В зависимости от типа электроакустического преобразователя электрического сигнала в колебания воздуха, окружающего головку, головки бывают электростатическими, электромагнитными, пьезоэлектрическими, плазменными и электродинамическими. Наибольшее распространение получили электродинамические головки громкоговорителей.

Электродинамическая головка громкоговорителя с подвижной катушкой была впервые изобретена и запатентована в 1925 году фирмой General Electric и с тех пор не претерпела принципиальных изменений.

Любая электродинамическая головка подвижной системы, магнитной системы и диффузородержателя. В свою очередь, подвижная система состоит из диффузора, внешнего подвеса, центрирующей шайбы и звуковой катушки.

Диффузор является основным элементом подвижной системы. Диффузоры низкочастотных головок всегда имеют форму конуса. Среднечастотные и высокочастотные головки могут иметь диффузоры как в виде конуса (конусные головки), так и в виде сферы (купольные головки). Диффузоры конусных головок изготавливают методом литья из бумажной массы с различными добавками (шерсть, хлопок и пр.), вводимыми для получения необходимых физико-механических свойств, от которых во многом зависит качество звучания. В последнее время в производстве головок нашли широкое применение диффузоры из синтетических материалов, в частности, из полипропилена. Некоторые фирмы применяют для изготовления диффузоров конусных головок металлические сплавы, а также используют слоистые конструкции, состоящие из нескольких слоев, выполненных из материалов с разными физико-механическими свойствами. Такие сложные конструкции применяют для улучшения качества звучания громкоговорителей. С указанной целью бумажные диффузоры в процессе производства подвергают пропитке специальными составами.

Различают диффузоры с прямолинейной и криволинейной образующей конуса. Диффузоры с прямолинейной образующей проще в изготовлении и применялись в головках громкоговорителей в первые годы после их изобретения. В современных головках применяют диффузоры исключительно с криволинейной образующей из-за отсутствия в таких диффузорах так называемых параметрических резонансов, вызывающих посторонние призвуки в звучании. Для борьбы с параметрическими резонансами диффузора на поверхность конуса многие изготовители наносят серию концентрических канавок.

Диффузоры купольных головок изготавливают методом прессования из натуральных и синтетических тканей с последующей пропиткой специальными составами, а также из синтетических пленок и металлической фольги. Вторым элементом подвижной системы электродинамической головки громкоговорителя является внешний подвес, необходимый для поступательного перемещения диффузора при работе головки громкоговорителя. Подвес может быть выполнен как единое целое с диффузором в виде двух- или многозвенного гофра, а также в виде приклеенного к диффузору кольца из резины, каучука, полиуретана и других материалов. К подвесу предъявляются очень жесткие требования в части его упругих свойств. Подвес должен обладать достаточной гибкостью и сохранять линейность упругих свойств во всем диапазоне смещений подвижной системы головки громкоговорителя. Выполнение первого условия необходимо для получения низкой частоты основного (собственного) резонанса подвижной системы головки громкоговорителя, что очень важно для хорошего воспроизведения самых низких частот. Второе условие должно соблюдаться для обеспечения низких нелинейных искажений. Выполнение перечисленных условий достигается применением для изготовления подвеса соответствующих материалов и выбором подходящей его формы (формы и количества канавок, их высоты и т.п.). В современных головках громкоговорителей применяют подвесы, имеющие в сечении S-образную, тороидальную форму.

Центрирующая шайба является третьим элементом подвижной системы, оказывающим влияние на качество головки громкоговорителя. Ее назначение - обеспечить правильное положение звуковой катушки в воздушном зазоре магнитной системы головки. Для этого центрирующая шайба должна обладать минимальной гибкостью в радиальном и максимально возможной гибкостью в осевом направлении. Выполнение первого условия необходимо для обеспечения механической надежности головки (отсутствия касания звуковой катушкой стенок зазора магнитной системы), второго - для обеспечения низкой частоты ее основного резонанса. Кроме того, центрирующая шайба должна сохранять линейность характеристик упругости во всем диапазоне перемещения подвижной системы головки громкоговорителя. От этого зависит величина нелинейных искажений воспроизводимого головкой сигнала. Центрирующие, шайбы могут быть изготовлены из текстолита, картона, бумаги или ткани. Шайбы из текстолита, бумаги и картона, получившие широкое распространение в 30-40-е годы, в настоящее время полностью вытеснены гофрированными шайбами так называемого коробчатого типа, изготовленными из хлопчатобумажной или шелковой ткани с пропиткой бакелитовым лаком. По внешнему виду такие центрирующие шайбы напоминают цилиндрическую коробку с гофрированным дном и развальцованным в плоское кольцо цилиндрическим краем. Последний элемент подвижной системы электродинамической головки громкоговорителя - звуковая катушка. Звуковая катушка наматывается медным или алюминиевым проводом в эмалевой изоляции на бумажный или металлический каркас и пропитывается лаком для предотвращения сползания витков. При протекании тока по звуковой катушке вокруг нее создается электромагнитное поле, при взаимодействии которого с магнитным полем, создаваемым магнитной системой головки, возникает сила Лоренца, которая перемещает звуковую катушку и прикрепленный к ней диффузор в осевом направлении. Таким образом происходит излучение звука головкой.

Магнитная система является важнейшим конструктивным узлом электродинамической головки, во многом определяющим ее электроакустические параметры. Еще в конце 40-х и начале 50-х годов применялись головки с электрическим возбуждением, в магнитных системах которых для создания постоянного магнитного поля служила электрическая катушка, называемая обмоткой возбуждения. Для питания обмотки возбуждения постоянным током требовалось иметь в составе аппаратуры специальные выпрямители с очень хорошей фильтрацией выпрямленного напряжения. Обмотка возбуждения потребляла значительную мощность от источника питания и выделяла при работе головки много тепла. Эти и другие недостатки стали причиной быстрого вытеснения головок с электромагнитным возбуждением головками с возбуждением постоянным магнитом. Все без исключения современные электродинамические головки имеют магнитную систему с постоянным магнитом. Магниты бывают керновыми и кольцевыми. Материалом для изготовления керновых магнитов служат сплавы кобальта и различные марки ферритов. Кольцевые магниты бывают только ферритовыми. Большинство современных электродинамических головок имеют кольцевые ферритовые магниты. В последнее время для изготовления магнитов стали применять специальные сплавы с очень хорошими магнитными свойствами, содержащие редкоземельные металлы. Это позволило существенно повысить чувствительность головок без увеличения их габаритных размеров и веса. Конструкция магнитной системы определяется формой применяемого магнита. Если магнит имеет форму кольца, то магнитная система состоит из двух кольцевых фланцев и цилиндрического керна.

Диаметр керна меньше диаметра отверстия в верхнем фланце. Таким образом образован воздушный зазор, в котором перемещается звуковая катушка. При применении кернового магнита в виде сплошного или полого конуса магнитная система представляет собой закрытый или полуоткрытый магнитопровод. Закрытый магнитопровод состоит из стального стакана, в центре дна которого располагается магнит с полюсным наконечником и кольцевого верхнего фланца. Отверстие верхнего фланца и полюсной наконечник образуют воздушный зазор, в котором находится звуковая катушка. В полуоткрытом магнитопроводе вместо стакана применяется металлическая скоба, а верхний фланец имеет прямоугольную форму. Для изготовления керна, полюсных наконечников и фланцев применяются специальные марки сталей, к магнитным свойствам которых предъявляются весьма жесткие специфические требования. Форма полюсных наконечников и керна оказывает существенное влияние на величину магнитной индукции в воздушном зазоре магнитной системы головки и равномерность распределения в нем магнитного потока. От этого зависит чувствительность и уровень нелинейных искажений головки. От размеров керна и полюсных наконечников, а также от величины воздушного зазора зависит и степень нагрева, а значит, и термоустойчивость звуковой катушки. Поэтому в мощных низкочастотных головках применяют полюсные наконечники и керны большого диаметра, а также стремятся увеличивать насколько возможно величину воздушного зазора (при увеличении зазора уменьшается чувствительность головки и для ее сохранения необходимо применение более мощного магнита). В последнее время для улучшения охлаждения звуковой катушки некоторые фирмы стали выпускать головки с заполнением воздушного зазора магнитной системы специальной ферромагнитной жидкостью.

Диффузородержатель соединяет подвижную и магнитную системы электродинамической головки громкоговорителя в единую механически прочную конструкцию. Диффузородержатель имеет окна для выхода воздуха, заключенного между ним и диффузором. При отсутствии окон воздух будет воздействовать на подвижную систему в качестве дополнительной акустической нагрузки, уменьшая отдачу головки и ухудшая ее частотную характеристику в области низких частот. Диффузородержатели изготавливают методом штамповки из специальной конструкционной стали, отливают методами точного литья из легких сплавов, а также прессуют из пластмассы.

Динамические головки громкоговорителей, как правило, не применяют без акустического оформления, необходимого для получения удовлетворительных результатов. Причина этого заключается в том, что при колебаниях диффузора головки без оформления сгущения воздуха, образуемые одной его стороной, нейтрализуются разряжениями, образуемыми другой стороной. Применение какого-либо акустического оформления удлиняет путь колебаний воздуха между фронтальной и тыльной сторонами диффузора и полной нейтрализации колебаний не происходит. Это особенно важно на низких частотах, где размеры диффузора малы по сравнению с длиной волны акустического излучения.

Корпус акустической системы помимо выполнения своей основной функции - формирования ее амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в области низких частот вносит значительные искажения в воспроизводимый сигнал из-за вибрации стенок и колебаний находящегося в нем воздуха. С уменьшением толщины стенок уменьшается величина звукового давления на низких частотах, увеличивается неравномерность АЧХ в области средних частот, возрастают уровень нелинейных искажений и длительность переходных процессов. Эти факторы вызывают так называемые "ящичные" призвуки, ухудшающие качество звучания. Поэтому конструированию корпусов в практике разработки высококачественных акустических систем уделяется самое серьезное внимание. Существуют два источника вибраций, вызывающих излучение звука стенками корпуса акустической системы:

• возбуждение колебаний находящегося в корпусе воздуха тыльной стороной диффузора установленной в нем головки громкоговорителя и передача колебаний через воздух стенкам корпуса;
• непосредственная передача вибраций от диффузородержателя головки передней стенке корпуса, а от нее боковым и задней стенкам.

Для уменьшения вибраций стенок конструкторы акустических систем применяют различные методы звукозвукопоглощения, а также виброизоляции и вибропоглощения. Один из широко применяемых способов звукопоглощения состоит в заполнении внутреннего объема корпуса минеральной ватой, специальным синтетическим волокном, шерстью, супертонким стекловолокном и другими материалами. Эффективность звукопоглощающих материалов оценивают коэффициентом звукопоглощения А, равным отношению величины поглощенной энергии Wпогл к величине падающей энергии Wпад. Величина этого коэффициента зависит от частоты, толщины и плотности материала. Для увеличения величины коэффициента звукопоглощения на низких частотах увеличивают толщину звукопоглотителя, а также плотность заполнения им корпуса акустической системы. Однако наличие в корпусе чрезмерного количества звукопоглощающего материала приводит к снижению величины звукового давления на низших частотах и воспроизведению "сухого", невыразительного баса.

Звукоизоляция корпуса акустической системы определяется как количеством и физическими свойствами находящегося внутри него звукопоглощающего материала, так и звукоизолирующими свойствами его стенок. Задача разработчиков акустических систем состоит в том, чтобы максимально увеличить звукоизоляцию корпуса путем грамотного выбора его конструкции и материала стенок. Один из распространенных методов повышения звукоизоляции состоит в увеличении жесткости и массы стенок корпуса. Поэтому некоторые фирмы применяют для изготовления корпусов акустических систем мрамор, пенобетон и даже кирпич. Такие корпуса обеспечивают хорошую звукоизоляцию (до 30 дБ), однако имеют слишком большую массу. Более практичны корпуса, стенки которых изготовлены из двух слоев фанеры или древесностружечных плит с заполнением промежутка между ними песком, дробью или звукопоглощающим материалом. Для снижения амплитуды вибраций стенок корпуса используют вибропоглощающие покрытия в виде листовой резины, жесткой пластмассы, битумных мастик и т.п., наносимые на его внутренние поверхности.

Для борьбы с прямой передачей вибраций от диффузородержателя головки передней стенке, а от нее и другим стенкам корпуса применяют сплошные резиновые прокладки, устанавливаемые между диффузородержателем и передней стенкой, локальные опорные виброизоляторы для крепежных винтов, амортизирующие прокладки между передней и боковыми стенками корпуса, развязку диффузородержателя от передней стенки путем его опоры на дно корпуса и другие способы. На качестве звучания сказывается и внешняя конфигурация корпуса (его форма, наличие отражающих звук выступов и впадин, величина радиуса скругления углов и т.д.), от которой зависит степень проявления дифракционных эффектов, вызывающих нарушение тембральной окраски и стереофонической звуковой картины. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что переход от прямоугольных корпусов с острыми углами к корпусам гладкой формы (например, в виде сферы) позволяет существенно уменьшить неравномерность АЧХ звукового давления в области средних и высших частот. Поэтому многие фирмы-изготовители высококачественных акустических систем устанавливают средне- и высокочастотные головки громкоговорителей в блоки обтекаемой формы в виде сфер, цилиндров, кубоидов со скругленными углами, изолированные от акустического оформления низкочастотных головок.

Для уменьшения неравномерности АЧХ низкочастотного громкоговорителя переднюю стенку прямоугольного корпуса акустических систем выполняют как можно более узкой (насколько позволяют размеры низкочастотной головки). При этом частоты дифракционных пиков и провалов на его АЧХ расположены, как правило, выше частоты среза разделительного фильтра. Уменьшение ширины передней стенки корпуса способствует также расширению диаграммы направленности акустической системы. Глубина корпуса существенно влияет на величину "задержанных" резонансов, которые, по-видимому, и служат причиной давно установленного опытным путем факта, что акустические системы с плоским корпусом субъективно звучат хуже по сравнению с акустическими системами, имеющими достаточно глубокий корпус.

Это новый цикл постов посвящён акустическим системам. В связи с тем, что тема крайне обширная, мы решили создать серию статей, отражающих критерии выбора при покупке АС. Это пост посвящен акустическим свойствам материалов корпуса и акустическому оформлению. Пост будет особенно полезен для тех, кто стоит перед выбором АС, а также даст информацию для людей, которые хотят создать собственные АС в процессе своих DIY экспериментов.

Существует мнение, что одним из решающих факторов, влияющих на звук АС, является материал корпуса. Эксперты PULT считают, что значение этого фактора часто преувеличивают, однако, он является действительно важным, и списывать со счетов его нельзя. Не менее важным фактором (в ряду множества других), определяющим звучание АС, является акустическое оформление.

Материал: от пластмассы до гранита и стекла

Пластик – дешево, сердито, но резонирует

Пластик зачастую используется при производстве бюджетных АС. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы. Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам. В производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользуется, при этом востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.

(для большинства пластмасс коэффициент звукопоглощения составляет от 0,02 – 0,03 при 125 Гц до 0,05 – 0,06 при 4 кГц)

Дерево – от вырубки до золотых ушей

Благодаря хорошим поглощающим свойствам дерево считается одним из лучших материалов для изготовления колонок.

(коэффициент звукопоглощения древесины в зависимости от породы составляет от 0,15 – 0,17 при 125 Гц до 0,09 при 4 кГц)

Массив и шпон для производства АС применяются сравнительно редко и, как правило, востребованы в HI-End сегменте. Постепенно деревянные АС исчезают с рынка в связи с низкой технологичностью, нестабильностью материала и запредельно высокой стоимостью.

Интересно, что для создания действительно качественных АС такого типа, отвечающих требованиям самых искушенных слушателей, технологи должны отбирать материал ещё на этапе вырубки, как при производстве акустических музыкальных инструментов. Последнее связано со свойствами древесины, где важно всё, начиная от местности, где произрастало дерево, заканчивая уровнем влажности помещения, где оно хранилось, температурой и длительностью сушки et cetera. Последнее обстоятельство затрудняет DIY разработку, при отсутствии специальных знаний любитель, создающий деревянную АС, обречен действовать методом проб и ошибок.

Как обстоит дело на самом деле, и соблюдаются ли описанные условия, производители такой акустики не сообщают, а соответственно, любая деревянная система требует внимательного прослушивания перед покупкой. С высокой степенью вероятности, две АС одной модели из одной породы будут немного отличаться в звучании, что особенно важно для некоторых притязательных слушателей с золотыми ушами с большими деньгами.

Доступны колонки из массива ценных пород единицам, стоимость их астрономическая. Всё, что вашему покорному слуге приходилось слышать, звучит превосходно. Однако, на мой субъективно-прагматичный взгляд, несоразмерно стоимости. Порой, хорошо рассчитанные корпуса из фанеры и MDF, обладают не меньшей музыкальностью, но для многих аудиофилов «не дерево»= «не true hi-end», а кому-то «не дерево» попросту статус не позволяет или дизайн интерьера портит.

Полагаю, что одна из лучших деревянных систем в нашем каталоге эта:
Напольная акустика Sonus Faber Stradivari Homage graphite(цена соответствующая)

Фанера – почти дерево, если не пролетела над Пекином

Фанера, применяющаяся для производства акустических корпусов, имеет от 10 до 14 слоёв и почти не уступает дереву по акустическим свойствам, в частности по звукопоглощению, при этом несколько дешевле древесины, более технологична при обработке, легче ДСП и MDF. Многослойная фанера хорошо гасит нежелательные вибрации, благодаря структуре материала.

(коэффициент звукопоглощения 12-ти слойной фанеры составляет от 0,1– 0,2 при 125 Гц до 0,07 при 4 кГц)

Как и древесина – фанера применяется в достаточно дорогостоящих, а иногда и в элитных штучных продуктах. Стоимость фанерных АС не на много ниже тех, что произведены из массива, и вполне сопоставимы с ними по качеству.

В ряде случаев корпуса, заявленные производителем как «фанерные», изготовлены из ДСП и MDF. Поэтому низкие цены на АС с фанерным или деревянным корпусом должны насторожить. Ряд небольших азиатских производителей, регулярно меняющих названия и торгующих в основном в сети, создают комбинированные корпуса, включая несколько небольших, но заметных фанерных (деревянных) элементов, а основную часть изготавливают из ДСП.

Среди АС, созданных из фанеры, могу особо выделить эту: полочная акустика Yamaha NS-5000

ДСП – толщина, плотность, влажность

Древесно-стружечная плита по стоимости сравнима с пластиком, при этом не обладает рядом недостатков, которые присущи пластиковым корпусам. Наиболее существенной проблемой ДСП является низкая прочность, при достаточно высокой массе материала.

Звукопоглощение в ДСП неоднородное и в ряде случаев возможно возникновение низко- и среднечастотных резонансов, хотя вероятность их появления ниже, чем у пластика. Эффективно гасить резонансы могут плиты толщиной более 16 мм, которые достигают необходимой плотности. Следует отметить, что, как и в случае с пластиком, свойства конкретной плиты ДСП имеет большое значение. Важно учитывать плотность и влажность материала, так как разные ДСП плиты отличаются по этим параметрам. Не редко толстые, плотные ДСП плиты применяются при создании студийных мониторов, что говорит о востребованности материала в производстве профессиональной техники.

На заметку, товарищам из DIY-братии для создания АС хорошо подойдёт ДСП с плотностью не менее 650 - 820 кг/м³ (при толщине плиты 16 – 18 мм) и влажностью не более 6-7%. Не соблюдение этих условий существенно отразится на качестве звука и надёжности АС.

Среди достойных ДСП вариантов домашних АС наши эксперты выделяют: Cerwin-Vega SL-5M

MDF: от мебели к акустике

Сегодня МДФ (Medium Density Fiberboard, древесно-волокнистая плита средней плотности) используется повсеместно, в число прочего, МДФ - один из наиболее распространённых современных материалов для производства акустики.

Причиной популярности МДФ стали физические свойства материала, а именно:

• Плотность 700 - 800 кг/м³
• Коэффициент звукопоглощения 0,15 при 125 Гц – 0,09 при 4 кГц
• Влажность 1-3 %
• Механическая прочность и износоустойчивость

Материал дешев в производстве, обладает акустическими свойствами, сравнимыми с характеристиками древесины, при этом устойчивость плит к механическим повреждениям несколько выше. У МДФ достаточная акустическая жесткость корпуса АС, а звукопоглощение соответствует параметрам, необходимым для создания HI-FI акустики.
Визуальное отличие МДФ от ДСП

Среди MDF акустики масса замечательных систем, по моему мнению, оптимальными по соотношению цена/качество являются следующие:

→ Yamaha NS-BP182 piano black - полочная

→ Focal Chorus 726 - напольная

Алюминиевые сплавы – дизайн и точные расчёты

Наиболее распространенным металлом при производстве АС является алюминий, а также сплавы на его основе. Некоторые авторы и эксперты полагают, что алюминиевый корпус позволяет снижать резонансы, а также улучшать передачу высоких частот. Коэффициент звукопоглощения алюминиевых сплавов не высок, и составляет около 0,05, что, впрочем, значительно лучше, чем у стали. Для снижения вибрации корпуса, повышения звукопоглощения и предотвращения вредных резонансов производители применяют сэндвич-панели, где между 2-мя алюминиевыми листами помещается прослойка из высокомолекулярных полиэтиленовых смол или других материалов низкой плотности, например, вискоэластика.

В случае с бюджетными АС из алюминия, производители, не редко, делают ставку на дизайн, в ущерб звучанию: в результате акустические характеристики оставляют желать лучшего. Иногда пользователи такой акустики жалуются на жесткое, искаженное звучание, вызванное недостаточным звукопоглощением корпуса. В связи с тем, что волны хорошо отражаются и плохо поглощаются, очень большое значение в металлической акустике приобретает точный расчет конструкции корпуса, подбор излучателей, используемые фильтры, а также качество соединений отдельных деталей.

Среди достойно звучащих алюминиевых колонок меня особенно впечатлил звук:

→ Canton CD 310 white high gloss (цена внушительная, но не запредельная)

Камень – гранитные плиты по цене золотых слитков

Камень один из самых дорогих материалов для производства акустических корпусов. Безупречное отражение и практическая невозможность появления вибрационных резонансов делают эти материалы востребованным в среде особо притязательных слушателей.

Большинство пород имеют стабильный коэффициент звукопоглощения, который, например для гранита, составляет 0,130 для всего спектра звуковых частот, а для известняка 0,264. Производителями особо ценятся пористые породы камня, в которых выше звукопоглощение.

Использование каменных плит для изготовления DIY- акустики почти невозможно, так как это требует не только недюжинных познаний в акустике и камнеобработке, но и крайне дорогостоящего оборудования (домашних 3-D фрезеров для камня пока никто не выпускает).

Для производства серийных АС применяются такие породы, как гранит, мрамор, сланец, известняк, базальт. Эти породы обладают схожими акустическими свойствами, а при соответствующей обработке становятся настоящими произведениями искусства. Не редко каменные корпуса применяются для создания ландшафтной акустики, в таких случаях в необработанном камне создаётся полость для размещения излучателя, в которой устанавливаются элементы крепления (как правило, производится под заказ).

У камня 2 основные проблемы: стоимость и масса. Цена каменной АС может быть выше любой другой, обладающей схожими характеристиками. Масса некоторых образцов напольных систем может достигать 40 и более кг.

Прозрачность стекла и качество звука

Оригинальным решением является создание АС из стекла. В этом деле пока серьезно преуспели только две компании Waterfall и SONY. Материал интересен с дизайнерской точки зрения, акустически стекло создаёт определённые проблемы, главным образом в виде резонансов, которые вышеназванные компании научились решать, существуют даже референсные варианты.

Цены на прозрачное чудо тоже сложно назвать демократичными, последнее связано с низкой технологичностью и высокой стоимостью производства.

Из впечатлявших звуком стеклянных образцов могу порекомендовать: Waterfall Victoria Evo

Акустическое оформление - ящики, трубки и рупоры

Не меньшую значимость для точной передачи звука в АС имеет акустическое оформление. Я расскажу о наиболее распространённых типах (закономерно, что, те или иные типы могут комбинироваться в зависимости от конкретной модели, например фазоинверторая часть колонки отвечает за низко-и среднечастотный диапазон, а для высоких сооружен рупор).

Фазоинвертор – главное длинна трубы

Фазоинвертор - один из наиболее распространённых типов акустического оформления. Такой способ позволяет, при правильном расчете длинны трубы, сечения отверстия и объема корпуса получить высокий КПД, оптимальное соотношение частот, усилить низкие. Суть фазоинвертерного принципа в том, что на тыльной части корпуса размещается отверстие с трубой, которая позволяет создать низкочастотные колебания синфазные волнам, создающимся фронтальной стороной диффузора. Чаще всего фазоинверторный тип применяется при создании 2.0 и 4.0 систем.

Для облегчения расчетов при создании собственной АС удобно использовать специальные калькуляторы, один из удобных привожу по ссылке.

В философии HI-END cуществуют крайне радикальные бескомпромиссные суждения о фазоинверторных системах, привожу одно из них без комментариев:

«Враг №1 это, конечно, нелинейные усилительные элементы в звуковом тракте (дальше уж каждый сам, в меру образования, понимает какие элемты более линейны, а какие менее). Враг №2 это фазоинвертор. фазоинвертор призван пустить пыль в глаза, должен позволить маленькой дешевой колоночке записать в паспорт 50… 40… 30, а что мелочится даже и 20 Гц по уровню -3дБ! Но к музыке нижний диапазон частот фазоинвертора перестает иметь отношение, точнее сказать сам фазоинвертор это дудочка, поющая свою собственную мелодию.»

Закрытый ящик – гроб для лишних низких

Классический вариант для многих производителей – обычный закрытый ящик, с выведенными на поверхность диффузорами динамиков. Такой тип акустики достаточно прост для расчетов, при этом КПД таких устройств не блещет. Также ящики не рекомендуют любителям характерно выраженных низких, так как в закрытой системе без дополнительных элементов, способных усилить низы (фазоинвертор, резонатор), спектр частот от 20 до 350 Гц выражен слабо.

Многие меломаны предпочитают закрытый тип, так как для него характерна относительно ровная АЧХ и реалистичная «честная» передача воспроизводимого музыкального материала. Большинство студийных мониторов создаются именно в этом акустическом оформлении.

Band-Pass (закрытый ящик-резонатор) – главное, чтобы не гудел

Открытый корпус – без лишних стен

Сравнительно редкий сегодня тип акустического оформления, при котором задняя стенка корпуса многократно перфорирована, либо полностью отсутствует. Такой тип конструкции используется для того, чтобы снизить количество элементов корпуса, влияющих на частотную характеристику АС.

В открытом ящике наиболее существенное влияние на звук оказывает передняя стенка, что снижает вероятность искажений, вносимых остальными деталями корпуса. Вклад боковых стенок (если таковые присутствуют в конструкции), при их не большой ширине, минимален и составляет не более 1-2 Дб.

Рупорное оформление – проблемные чемпионы по громкости

Рупорное акустическое оформление чаще используется в комбинации с другими типами (в частности для оформления высокочастотных излучателей), однако, существуют и оригинальные на 100 % рупорные конструкции.

Главным достоинством рупорных АС является высокая громкость, при комбинации с чувствительными динамиками.

Большинство экспертов не без оснований скептически относятся к рупорной акустике, причин несколько:

• Конструктивная и технологическая сложность, а соответственно, высокие требования к сборке
• Почти невозможно создать рупорную АС с равномерной АЧХ (исключение – устройства стоимостью от 10 килобаксов и выше)
• В связи с тем, что рупор не резонирующая система, исправить АЧХ нельзя (минус для DIY –щиков вознамерившихся скопировать Hi-end рупор)
• В связи с особенностями формы волн рупорной акустики, объемность звучания достаточно низкая
• В подавляющем большинстве сравнительно низкий динамический диапазон
• Дает большое количество характерных призвуков (некоторыми аудиофилами считается достоинством).

Наиболее востребованными рупорные системы стали именно в среде аудиофилов, находящихся в поисках «божественного» звука. Тенденциозный подход позволил архаичному рупорному оформлению получить вторую жизнь, а современные производители смогли найти оригинальные решения (эффективные, но крайне дорогие) распространённых рупорных проблем.

На этом пока всё. Продолжение, как водится, следует, а «вскрытие» обязательно покажет…НА будущее анонсирую: излучатели, мощность/чувствительность/объём помещения.

habr.com

Лучший звукоизоляционный материал, рейтинг звукоизоляторов

Звукоизоляция жилых помещений с каждым годом становится все более актуальной. И каждому домовладельцу хочется выбрать лучший звукоизоляционный материал, ограждающий от шумов извне. Хотя звукоизолирующие продукты сложно выбирать по принципу «плохой-хороший», так как многие из них имеют определенное предназначение и в той или иной мере выполняют поставленные задачи.

Лучший звукоизоляционный материал, рейтинг шестерки лидеров

Как правило, звукоизоляция – это сложная многослойная конструкция, включающая в себя плотные слои, отражающие звуковые волны, и мягкие, поглощающие посторонние звуки. В связи с этим ни минераловатные, ни мембранные, ни панельные материалы не стоит применять в качестве самостоятельной шумоизоляции.

При этом ошибочно считать, что теплоизоляторы (пробка, ППС, ППЭ и пр.) способны полноценно выполнить роль шумозащиты. Они не способны остановить создать барьер от проникновения структурных шумов. Даже хуже того – если на стену под штукатурку наклеить листы пенополиуретана или пенопласта, то такая конструкция усилит резонанс поступающих шумов.

Обзор лучших звукоизоляционных материалов

Rock Wool Acoustic Butts

На первое место можно поставить Роквул Акустик Баттс, группу компаний, уже восьмой десяток лет выпускающих базальтоволоконные плиты. Каменная вата, спрессованная в панели, нашла свое применение как в жилом, так и в промышленном строительстве в качестве теплозвукоизолятора.

Преимущества Роквул Акустик Баттс:

• Высокий класс звукопоглощения (А/В в зависимости от толщины), отличная способность звукопоглощения: воздушные колебания до 60 дБ, ударные – от 38.
• Низкая теплопроводность и полная пожаробезопасность.
• Паропроницаемость, влагоустойчивость, биостойкость, долговечность.
• Сертификация по нормам РФ и ЕС.
• Простота монтажа.

Недостатки:

Есть риск приобретения подделки.

Высокая стоимость, в немалой мере вызванная необходимостью применения дополнительных комплектующих и учета отходов.

Звукоизол

Это битумно-полимерные звукоизолирующие материалы мембранного типа на основе модифицированных смол, обладающие звуко- , тепло- и гидроизолирующими качествами. Применимы для стен, потолков и полов, в том числе и для «теплых» по плавающей системе. Входит в категорию Г1 – слабогорючий.

Положительные свойства:

• Универсальность, долговечность, демократичная цена.
• Водо- , био- и температуростойкость (-40/+80°С).
• Низкая степень теплопроводности в соответствии со СНиП 23-02-2003.
• Звукозащита по воздушному шуму до 28 дБ, по ударному – до 23.

Отрицательные:

• Небольшая дилерская сеть на территории РФ.
• Элементы обладают немалым весом, в связи с чем их нельзя назвать оптимальным вариантом для слабых несущих оснований.
• Допустим только один способ монтажа – клеевый.

Tecsound

Компания занимается выпуском полимер-минеральных мембранных звукоизолирующих материалов. Это гибкие эластичные рулонные изделия, очень плотные, за что их причислили к категории тяжелых. За основу взят арагонит и эластомеры. Относится к классам Г1 и Д2 – слабогорючий, со средней степенью дымообразования.

Достоинства:

• Устойчивость к гниению, влаго- и температуростойкость (свойства не меняются и при t°-20), долговечность.
• Универсальность, обусловленная свойством растяжения.
• Сертификация по российским и европейским нормам.
• Экологическая безопасность за счет отсутствия фенолсодержащих веществ.
• Снижение шумов воздушного типа до 28 дБ.

Недостатки:

• Возможность монтажа – только клеевая.
• Неприменим как самостоятельный материал для звукоизоляции.

Стоимость выше средней.

Шуманет

Минераловатные плиты серии Шуманет рассчитана на стенные и потолочные каркасные шумоизолирующие системы под последующую отделку облицовочными материалами (фанерой, гипсокартонными или волоконными листами, ДСП).

data-ad-client=»ca-pub-4950834718490994″
data-ad-slot=»8296353613″>

• Устойчивость к влажности, образованию очагов плесени и грибка, долговечность.
• Отличная паропроницаемость и минимальная теплопроводность.
• Полная пожаробезопасность и негорючесть – классы КМ0 и НГ.
• Соответствие высоким классам звукопоглощения – А/В на любой частотности, снижение шумовых волн структурного и воздушного типа от 35 дБ.
• Сертификация РФ.
• Простота монтажа, обусловленная свойством упругости.

Недостатки:

Повышенная степень эмиссии фенола (несколько превышает допустимую), то есть экологичность под вопросом.

Высокая стоимость, вызванная необходимостью покупки многих доп. элементов, необходимость строго соблюдать инструкцию по монтажу.

Панели ЗИПС

Панельная система от производителя «Акустик Групп» появилась в самом конце прошлого века. Это многослойная конструкция, чей состав различается в зависимости от предназначения. Для потолочных и стенных поверхностей в качестве основания используются пазогребневые гипсокартонные листы, для напольных – гипсоволоконные. Дополняются они стекловолокнистыми или базальтовыми плитами. В немалой степени препятствуют передаче вибрационных и шумовых волн виброузлы из полимера и силикона. Степень горючести Г1 (слабогорючие).

Преимущества:

• Долговечность, эффективность и биостойкость.
• Небольшая теплопроводимость.
• Отсутствие межплитных зазоров при монтаже, обеспечиваемое пазогребневым типом соединения.
• Отсутствие необходимости использования переходников при креплении плит.
• Соответствие требованиям ГОСТ.

Недостатки:

При настенном монтаже плиты могут резонировать на 2-3 дБ при входящих-исходящих низкочастотных шумах до 100 Гц.

В процессе установки требуется много комплектующих, что существенно повышает итоговую стоимость монтажа.

Плиты SoundGuard (СаундГард)

Достаточно эффективный продукт, привлекающий демократичной стоимостью, производимый альянсом опытных изготовителей, не первый год известных на российском рынке. Сборная шумозащитная конструкция включает в себя:

• Гипсокартон Волма,
• Профилированную плиту SoundGuard (состоит из гипсокартона с минералокварцевым наполнителем и картонной целлюлозной панели),
• Каркасный профиль.

По степени горючести относятся к группе Г2 (умеренногорючие), токсичность Т1 (низкая). Из преимуществ панелей СаунГард можно выделить:

Из недостатков:

• Отсутствие свойства влагоустойчивости.
• Мало торговых представителей в России.
• Высокие цены.
• В процессе нарезки происходит осыпание минерального наполнителя. Это вызывает необходимость обработки краев всех плит скотчем или изолентой.

Кроме того, если панели применяются как самостоятельный звукоизолятор, то степень препятствия шумам ударного и воздушного типа не превышает 7 дБ. Как и ЗИПС, панели могут резонировать при низкочастотном шуме.

otdelkadom-surgut.ru

Шумоизоляция помещений различного назначения — Acoustic Group

Компания Acoustic Group приносит тишину и покой в дома своих клиентов более 18 лет. Мы производим и реализуем материалы, разработанные для создания комфортной акустической среды. Наша специализация — шумоизоляция в квартире, в офисе, на производстве, широкий спектр задач по виброизоляции, акустика помещений различного назначения, в том числе театральных, концертных и спортивных залов, а также кинозалов. Наши инженеры-акустики готовы решить практически любую задачу:

• Акустическое проектирование;
• Измерения;
• Экспертиза;
• Консультирование;
• Сопровождение проектов.

Наши заказчики — это не только корпоративные клиенты, но и частные лица. Чаще всего им требуется шумоизоляция для квартиры. При этом к каждому случаю мы подходим индивидуально, понимая, что универсальные рецепты работают далеко не всегда. Наша задача — добиться необходимого результата, а не продать удобное для себя решение. В нашем портфолио множество различных проектов, от небольших квартир и загородных домов до всемирно известных концертных и театральных залов.

Acoustic Group — профессиональная шумоизоляция и звукоизоляция квартиры, офиса, помещений различного назначения с гарантированным результатом

От акустических параметров зависит многое: качество звука аудиотехники, проникновение уличного шума или шума от соседей и, в конечном счете, комфорт пребывания в помещении. Для создания спокойной и комфортной атмосферы наши инженеры разработали и внедрили в производство уникальные материалы. Решения по звукоизоляции от Акустик Групп для пола, стен и потолков проверены временем и, тем не менее, постоянно совершенствуются и актуализируются. Вся продукция Acoustic Group сертифицирована и отвечает самым строгим стандартам качества.

Для стен и потолков мы предлагаем конструктивные решения по шумоизоляции:

Бескаркасные системы. Современная звукоизоляция с использованием сэндвич-панелей ЗИПС. Эффективные, качественные, самые тонкие из реально работающих. При этом быстро и просто монтируется. Обеспечивают ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ звукоизоляцию по воздушному шуму на уровне 9-18 Дб (в зависимости от выбранной конструкции).

Каркасные системы. Более толстые. Однако также эффективные. Выполняются с использованием металлического профиля Gyproc Ultrastil, виброподвесов Виброфлекс, специального утяжеленного ГКЛ Аку-Лайн, акустических плит Шуманет-ЭКО, СК или БМ. Обеспечивают надежную защиту помещений от внешних шумов.

Шумоизоляция помещения: материалы для пола

• Шуманет-100Комби и 100Гидро — под стяжку, для соблюдения нормативов о ударному шуму (можно использовать в несколько слоев для усиления эффекта).
• Шумостоп С2 и К2 — под стяжку, для максимальной звукоизоляции по ударному и воздушному шуму.
• Шумопласт — под стяжку, для неровных перекрытий.
• Подложка Акуфлекс под чистовые покрытия для защиты соседей от ударного шума.
• Вибростек-М, Sylomer SR, Шуманет-ЭКО, СК или БМ, Вибросил — для конструкций пола по лагам.

Шумоизоляция помещений: материалы для стен и потолков

• ЗИПС-III-Ультра, ЗИПС Вектор, ЗИПС Модуль, ЗИПС Синема — сэндвич панели для бескаркасной звукоизоляции.
• Акустический триплекс Саундлайн-dB
• Звукоизолирующие панели Саундлайн-ПГП Супер для тонких перегородок
• Специальный утяжеленный ГКЛ Аку-Лайн
• Виброподвесы и стеновые крепления Виброфлекс
• Акустические плиты Шуманет ЭКО, БМ, СК

Виброизоляция: материалы

• Sylomer SR — полиуретановый эластомер с широким спектром применения.
• Isotop — пружинные виброизоляторы.
• Виброподвесы Виброфлекс 1/30 М8 и 4/30 М8.
• Виброизоляционные опоры Виброфлекс SM.
• Мастика Вибронет.

Правильную акустику в помещении позволят создать декоративно-акустические материалы, не только обеспечивающие эстетическую привлекательность, но и позволяющие скорректировать акустические характеристики.

Преимущества компании Acoustic Group:

• Безупречное качество. Только доказанная эффективность, многолетний опыт внедрений и положительные отзывы клиентов.
• Разумная стоимость материалов. Шумоизоляция для квартиры — довольно затратная статья в смете ремонта. Однако наша цена на материалы при детальном подсчете оказывается не только обоснованной, но и одной из лучших по рынку.
• Полный комплекс услуг. Мы не только поставляем материалы. Наши инженеры готовы к комплексной работе на объекте со стадии проектирования до момента сдачи объекта с проведением всех необходимых акустических измерений.
• Широкая география. Наша продукция доступна по всей России, а также в странах СНГ. Купить ее можно непосредственно в офисах продаж Акустик Групп или у партнеров компании. Напрямую вы можете заказать у нас шумоизоляцию квартиры в Москве, Киеве, Минске, Алматы и многих других городах.

www.acoustic.ru

Акустическое оформление — Основы акустики

Известная сумятица в понимании принципов формирования басового звена акустики во многом обусловлена информационной политикой рекламных, а чсто и справочных публикаций. Там потенциальному покупателю в первую очередь сообщают размер динамика, затем — его мощность, потом еще мифический «диапазон частот» и завершают это победным аккордом цены.

Все? Не тут-то было! Здесь все только и начинается. В английском собственно динамик называется driver – привод, и это очень правильно. Подобно тому как двигатель станет автомобилем только обогатив себя всем тем, что выработало для этого человечество, так и динамик станет громкоговорителем только в присущем ему акустическом оформлении.

С верхнечастотными и среднечастотными головками дело обстоит относительно просто: ВЧ головки свое акустическое оформление несут на себе, а СЧ – требуют в минимальных размерах.

Иное дело – басовики. Здесь почти все определяется выбором акустического оформления, причем в зависимости от этого выбора пересмотру будут подлежать все сообщенные вам параметры: и мощность, и диапазон частот, и, в известном смысле – цена. Ибо при умелом выборе параметров можно добиться тошнотворного звучания самого дорогого и породистого басового динамика.

Теперь настала пора «огласить весь список». Он не такой уж длинный:

Задача любого низкочастотного акустического оформления решается по древнему принципу «разделяй и властвуй». «Разделяй» означает, что колебания, излучаемые одной стороной дифузора должны быть чем-то отделены от колебаний, создаваемых обратной его стороной, одновременно и в противофазе с первыми. «Властвуй» означает, что с отсеченными таким образом «лишними» звуковыми волнами можно поступить по разному.

Исторически первым акустическим оформлением был акустический экран. Он держит оборону, не пуская колебания с одной стороны диффузора на другую и не давая им взаимно уничтожиться вплоть до частот, на которых кратчайшее расстояние между лицевой и обратной стороной диффузора станет сопоставимо с длиной полуволны излучаемой частоты. А ниже этой частоты акустический экран «расписывается в полном неумении» и предоставляет противофазным волнам гасить друг друга как им заблагорассудится. Для пресечения акустического короткого замыкания на частоте, скажем, 50 Гц, щит должен иметь размер 3 метра на 3. Поэтому этот вид акустического оформления практическое значение давно утерял, хотя и используется до сих пор в качестве эталонного при измерении параметров динамиков.

Конструктивно простейшее акустическое оформление из практически применяемых – закрытый ящик (sealed или closed в зарубежной терминологии). Здесь с ненужными колебаниями поступают решительно и круто: запертые в замкнутом пространстве позади диффузора, они рано или поздно угаснут, и превратятся в тепло. Количество этого тепла мизерно, но в мире акустики все носит характер малых возмущений, поэтому то, как происходит этот термодинамический обмен, небезразлично для характеристик акустической системы. Если позволить звуковым волнам внутри корпуса громкоговорителя болтаться без присмотра, значительная часть энергии будет рассеяна на содержащемся внутри корпуса объеме воздуха, он, пусть и незначительно, нагреется и изменится упругость воздушного объема, причем в сторону повышения жесткости. Для того, чтобы этого не происходило, применяют заполнение внутреннего объема звукопоглощающим материалом. Поглощая звук, этот материал (обычно вата, натуральная, синтетическая, стеклянная или минеральная), поглощает и тепло. Из-за существенно большей, чем у воздуха, теплоемкости звукопоглощающих волокон повышение температуры становится намного меньше и динамику «кажется», что позади него существенно больший объем, нежели не самом деле. На практике таким способом удается добиться увеличения «акустического» объема по сравнению с геометрическим на 15 — 20%. В этом, а вовсе не в поглощении стоячих волн, как считают многие, заключается основной смысл введения звукопоглощающего материала в закрытые громкоговорители.

Разновидностью этого (а не предыдущего, как часто полагают) типа акустического оформления является так называемый «бесконечный экран ». В англоязычных источниках такой тип оформления называют infinite baffle или free-air. Все приведенные названия одинаково дезориентируют. Мы все тут взрослые люди и понимаем, что бесконечного экрана на практике быть не может. На самом деле бесконечным экраном принято считать закрытый ящик с объемом настолько большим, что упругость заключенного внутри него воздуха значительно меньше упругости подвески диффузора, так что динамик эту упругость просто не замечает и характеристики акустической системы определяются только параметрами головки. Где проходит та граница, начиная с которой объем ящика становится как бы бесконечным, зависит от параметров динамика. Впрочем, при решении практических задач таким объемом всегда оказывается внутренний объем багажника, который, даже у небольшого автомобиля будет давать реакцию «бесконечно большого» объема даже для большого динамика. Другое дело, что не всякий динамик будет хорошо работать в таком оформлении, но это мы обсудим отдельно, когда будем говорить о выборе динамика под акустическое оформление (или наоборот).

При всей (кстати, кажущейся) простоте закрытого ящика как акустического оформления низкочастотного звена автомобильной акустики, это решение обладает многими достоинствами, отсутствующими у других, более мудреных конструкций.

Во-первых, простота (или пости протсота) расчета характеристик. У закрытого ящика есть всего один параметр – внутренний объем. Уж один-то можно правильно выбрать, если постараться! Поле для ошибок здесь сведено к минимуму.

Во-вторых, во всем диапазоне частот, вплоть до нуля, колебания диффузора сдерживаются упругой реакцией воздушного объема внутри ящика. Это существенно снижает вероятность перегрузки динамика и его механических повреждений. Не знаю, насколько утешительно это звучит, но у заядлых любителей баса динамики в закрытых ящиках, бывает, горят, но практически никогда не «выплевываются».

В-третьих, только закрытый ящик является акустическим фильтром второго порядка, то есть имеет спад АЧХ ниже частоты резонанса системы головка-ящик крутизной 12 дБ/окт. А именно такой крутизной, только в противоположным знаком, обладает АЧХ внутреннего объема салона автомобиля, ниже некоторой частоты. Если угадать, рассчитать или измерить (как кому доведется) — появляется возможность получить идеально горизонтальную частотную характеристику на нижних частотах.

В-четвертых, при грамотном выборе параметров головки и объема для нее закрытый ящик не имеет себе равных в области импульсных характеристик, в значительной мере определяющих субъективное восприятие басовых нот.

Естественный вопрос теперь — так в чем же подвох? Если все так хорошо, зачем нужны все остальные типы акустического оформления?

Подвох один-единственный. К.п.д. У закрытого ящика он — наименьший по сравнению с любым другим типом акустического оформления. При этом чем меньше нам удастся сделать объем ящика, при сохранении отго же рабочего частотного диапазона, тем меньше будет его эффективность. Нет более ненасытной твари в смысле подводимой мощности, чем закрытый ящик малого объема, поэтому-то динамики в них, как и было сказано, хоть и не выплевываются, но горят нередко…

Следующий по распространенности тип акустического оформления — фазоинвертор (ported, vented, bass-reflex), более гуманен по отношению к излучению тыловой стороны диффузора. В фазоинверторе часть энергии, которая в закрытом ящике «ставится к стенке» используется в мирных целях. Для этого внутренний объем ящика сообщается с окружающим пространством тоннелем, заключающим в себе некоторую массу воздуха. Величина этой массы выбирается таким образом, чтобы, в сочетании в упругостью воздуха внутри ящика создать вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе в излучением диффузора. Такой эффект достигается в не очень широком диапазоне частот, от одной до двух октав, но в его пределах к.п.д. существенно возрастает, по принципу «нет отходов — есть неисопльзованные ресурсы». Помимо более высокого к.п.д. фазоинвертор обладает еще одним важнейшим достоинством — вблизи частоты настройки значительно уменьшается амплитуда колебаний диффузора. Это может на первый взгляд показаться парадоксом — как наличие здоровенной прорехи в корпусе громкоговорителя может сдержать движение диффузора, но тем не менее это — факт жизни. В своем рабочем диапазоне фазоинвертор создает для динамика совершенно тепличные условия, причем точно на частоте настройки амплитуда колебаний минимальна, а большая часть звука излучается тоннелем. Допустимая подводимая мощность здесь максимальна, а искажения, вносимые динамиком — наоборот, минимальны. Выше частоты настройки тоннель становится все менее и менее «прозрачным» для звуковых колебаний, за счет инерции заключенной внутри него воздушной массы, и громкоговоритель работает как закрытый. Ниже частоты настройки происходит обратное: инерция отннеля постепенно сходит на нет и на самых низких частотах динамик работаеи практически без нагрузки, то есть как будто его вынули из корпуса. Амплитуда колебаний быстро возрастает, а вместе с ней и риск выплевывания диффузора или повреждения звуковой катушки от удара о магнитную систему. В общем, если не предохраняться, поход за новым динамиком становится реальной перспективой.

Средством предохранения от таких неприятностей, помимо осмотрительности в выборе уровня громкости, служит использование фильтров инфранизких частот. Отрезая часть спектра, где все равно никакого полезного сигнала не содержится (ниже 25 — 30 Гц), такие фильтры не дают диффузору идти в разнос с риском для собственной жизни и Вашего бумажника.

Фазоинвертор существенно более капризен к выбору параметров и настройке, поскольку выбору, под конкретный динамик, подлежат уже три параметра: объем ящика, поперечное сечение и длина тоннеля. Тоннель очень часто делают так, чтобы у уже готового сабвуфера можно было регулировать длину тоннеля, меняя частоту настройки.

Из-за наличия двух взаимосвязанных колебательных систем фазоинвертор является акустическим фильтром четвертого порядка, то есть его АЧХ теоретически имеет спад 24 дБ/окт ниже частоты настройки. (Реально — от 18 до 24). Получить горизонтальную АЧХ при установке в салоне практически невозможно. В зависимости от соотношения размера салона (а, стало быть, характерной частоты, с которой начинается подъем АЧХ внутренней акустики) и частоты настройки фазоинвертора суммарная характеристика может иметь отклонения от деликатного горба до безумных Амурских волн. Горб, то есть плавный подъем АЧХ на низших частотах часто бывает как раз тем что надо для оптимального субъективного восприятия басов в зашумленном пространстве, а вот резкие перепады амплитуды при неудачном выборе параметров снискали фазоинвертору, совершенно незаслуженно, прозвище boom-box («бухало»). Чтобы восстановить справедливость, заметим, что бухающего эффекта можно добиться и от закрытого ящика — я в следующий раз объясню, как; а правильно рассчитанный фазоинвертор способен дать очень ясный и музыкальный бас при разумной подводимой мощности.

Разновидностью фазоинверторного оформления является громкоговоритель с пассивным излучателем (или радиатором). Иноязычные термины: passive radiator, drone cone. Здесь творая колебательная система, позволяющая утилизовать энергию, снимаемую с задней стороны диффузора, реализована не в виде массы воздуха в тоннеле, а в виде второго диффузора, ни к чему не присоединенного, но утяжеленного до требумой массы. На частоте настройки этот диффузор колеблется с наибольшей амплитудой, а основной – с наименьшей. С продвижением вверх по частоте они постепенно меняются ролями. До недавнего времени этот тип акустического оформления не находил применения в мобильных установках, хотя в домашних используется довольно часто. Причиной нелюбви были неоправданные хлопоты по добыванию второго диффузора (это, обычно, такой же динамик, но без магнитной системы и звуковой катушки) и трудности в размещении двух больших диффузоров там, где у обычного фазоинвертора надо разместить диффузор и небольшой тоннель. Однако в самое последнее время автомобильные сабвуферы с пассивным излучателем появились — нужда заставила. Дело в том, что в последнее время стали появляться динамики нового поколения с очень большим ходом диффузора, рассчитанные на работу в малых объемах. Объем «выдуваемого» ими при работе воздуха очень велик, и отннель пришлось бы делать занчительным в диаметре (иначе скорость воздуха в тоннеле возрастет настолько, что он будет шипеть как паровоз). А сочетание малого объема и большого диаметра тоннеля заставляет выбирать для тонеля большую длину. Вот и оказалось, что фазоинверторы обычной конструкции для таких головок украсились бы трубами метровой длины. Чтобы избежать таких никому не нужных казусов, предпочли требуемую соколеблющуюся массу сосредоточить в пассивном излучателе с ходом диффузора, таким же, как и у активного динамика.

Третий тип сабвуфера, довольно часто используемый в автоустановках (хотя и реже, чем два предыдущих) – полосовой громкоговоритель (bandpass) . Иногда встречается название «громкоговоритель с симметричной нагрузкой» (). Если закрытый ящик и фазоинвертор – акустические фильтры верхних частот, то полосовой, как и вытекает из названия — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот.

Простейший полосовой громкоговоритель – одинарный 4-го порядка (single reflex). Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у обычного фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы – отсюда и термин «симетричная нагрузка».

Из традиционных конструкций полосовой громкоговоритель, в любом варианте – чемпион по эффективности. При этом эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола. Путем выбора соответствующих объемов и частоты настройки передней камеры, можно построить сабвуфер с широкой полосой пропускания, но органиченной отдачей, то есть колокол будет низким и широким, а можно — с узкой полосой и очень высоким к.п.д. в этой полосе. Колокол при этом вытянется в высоту.

Бандпасс – капризная штука в расчете и самая трудоемкая в изготовлении. Поскольку динамик закопан внутри корпуса, приходится идти на ухищрения по сборке ящика так, чтобы наличие съемной панели не нарушало жесткости и герметичности конструкции. Согласование частотных характеристик сабвуфера, салона и фронтальной акустики также связано с известной головной болью. Импульсные характеристики тоже не из лучших, в особенности при широкой полосе. Чем же это компенсируется?

Прежде всего, как говорилось — высочайшим к.п.д.

Во-вторых – тем, что весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установщика (или любителя) с фантазией. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, гда может разместиться жерло тоннеля – и путь мощнейшим басам открыт. Специально для таких установок фирма JLAudio, например, выпускает гибкие пластмассовые рукава-тоннели, которыми она предлагает (и многие соглашаются) соединять выход сабвуфера с салоном. Вроде шланга пылесоса, только толще и жестче.

Еще большей эффективностью обладают полосовые громкоговорители 6-го порядка с двумя тоннелями. Камеры такого сабвуфера настраиваются с разносом примерно в октаву. Двойной бандпасс обеспечивает меньшие искажения в рабочей полосе, поскольку динамик нагружен фазоинверторами с обеих сторон диффузора, со всеми преимуществами такой нагрузки, но имеет более крутой, по сравнению с одинарным, спад АЧХ ниже рабочей полосы.

Промежуточное положение занимает так называемый квази-полосовой громкоговоритель , он же – с последовательной настройкой, где задняя камера соединена тоннелем с передней, а передняя еще одним тоннелем — с окружающим пространством.

Трехкамерные полосовые громкоговорители представляют собой просто альтернативные конструктивные реализации обычных полосовых, и составлены из двух обычных, полсе чего убрана разделяющая их стенка.

Существует еще три варианта акустического оформления низкочастотной акустики, которые хоть и сужществуют, но применения практически не находят. Первый из аутсайдеров – акустический лабиринт , где «отвод энергии» от тыльной стороны диффузора происходит по длинной трубе, обычно сложенной для компактности, но все равно увеличивающей габариты сабвуфера до пределов, недопустимых в мобильной установке.

Второй – экспоненциальный рупор , который для получения достаточно низкой граничной частоты должен иметь циклопические размеры, что делает редкостью его использование в низкочастотном звене даже в стационарных системах, где места побольше, чем в автомобиле.

Третий тип, имеющий единичные прецеденты применения – громкоговоритель в апериодической нагрузкой в виде сосредоточенного акустического сопротивления (aperiodic membrane ). У нас раньше это называлось ПАС – панель акустического сорпотивления. Идея заключается в том, что нагрузкой для диффузора является близкорасположенная полупроницаемая преграда, например, плотная ткань или слой секловаты, зажатый между перфорированными панелями. Теоретически, такая нагрузка носит неупругий характер и, как амортизатор в автомобильной подвеске, гасит акустическую энергию, не влияя на резонансную частоту динамика. Но это — теоретически. А на практике наличие воздушного объема между динамиком и ПАС создавало такую мешанину характеристик и реакций, что результаты становились малопредсказуемы.

Итак, из беглого взгляда на основные типы акустического оформления ясно, что совершенства в мире нет. Любой выбор будет компромисом. А чтобы существо компромиса стало яснее, давайте завершим эту заочную встречу как положено — подведением промежуточных итогов. Сравним рассмотренные варианты с точки зрения основных факторов, определяющих успех их использования в мобильной аудиоустановке.

К этим факторам следовало бы отнести:

К.П.Д.

Величина к.п.д., присущего тому или иному типу акустического оформления определяет, в конечном счете, насколько мощный усилитель понадобится для достижения требуемого уровня громкости, а заодно и насколько трудна будет жизнь динамика.

В наиболее важном с точки зрения воспроизведения информации басового регистра диапазоне частот 40 — 80 Гц места распределятся так: узкополосные полосовые громкоговорители — чемпионы в этом зачете, особенно – двухтоннельные 6-го порядка. За ними идут широкополосный двухтоннельный и обычный фазоинвертор. И наконец, самые охочие до подводимой мощности — закрытый ящик и широкополосный одинарный бандпасс.

Вносимые искажения

В нижней октаве – полутора музыкального диапазона (30 — 80 Гц) все типы акустического оформления ведут себя прилично при небольших уровнях мощности. Фазоинвертор и полосовой громкоговоритель — несколько лучше других, но ненамного. А вот при больших мощностях соперники растягиваются вдоль дистанции. Наилучшие результаты здесь следует ожидать от двойного полосового громкоговорителя. За ним — одинарный полосовой и фазоинвертор. И замыкает цепь — закрытый ящик, дающий наибольшие искажения при больших амплитудах сигнала.

Импульсные характеристики

Точная передача фронтов басовых инструментов – едва ли не главное качество для басовой акустики. Немного проку в низких басовых потугах, если они будут смазанными и вялыми. В этом отношении закрытый ящик обещает наилучшие результаты (при правильном расчете).Переходные характеристики фазоинвертора могут быть очень достойными, но все же в среднем уступят закрытому оформлению. Одинарные полосовые громкоговорители имеют неплохие характеристики, которые, однако, ухудшаются с расширением полосы пропускания. Наихудшей реакцией на импульсный сигнал обладает двойной полосовой громкоговоритель, опять же, в особенности – широкополосный.

Работа сабвуфера должна быть, начиная с определенной частоты, перепоручена мидбасам фронтальной акустики. Для закрытого ящика и фазоинвертора это не проблема и конструктор системы обладает изрядной свободой в выборе частоты раздела полос, поскольку и эта частота и крутизна спада определяются внешними цепями. А вот узкополосные бандпассы часто обладают собственным спадом частотки уже начиная с 70- 80 Гц, где далеко не все мидбасы могут безболезненно подхватить песню. Требования к мидбасам при этом усложняются, да и работа с кроссовером проще не становится.

Поместим все вышесказанное в таблицу, на основе привычной нам пятибалльной системы:

baseacoustica.ru

Акустика помещений – звукопоглощение — Paroc.ru

Продукты

Строительная изоляция

Общестроительная теплоизоляция

PAROC eXtra

PAROC eXtra light

PAROC eXtra plus

PAROC eXtra Smart

Теплоизоляция стен

PAROC InWall

PAROC WAB 10t

PAROC WAS 120

PAROC WAS 25t

PAROC WAS 35

PAROC WAS 35t

PAROC WAS 35tb

PAROC WAS 50

PAROC WAS 50t

Ветрозащитная изоляция

PAROC WPS 1n

PAROC WPS 3n

Теплоизоляция штукатурных фасадов

PAROC Fatio

PAROC Linio 10

PAROC Linio 15

PAROC Linio 18

PAROC Linio 20

PAROC Linio 80

Теплоизоляция для сэндвич-панелей

PAROC COS 5

PAROC CES 50C

PAROC CES 50CS100

PAROC COS 10

Теплоизоляция плоских кровель

PAROC ROB 60

PAROC ROB 80

PAROC ROB 80t

www.paroc.ru

Звукоизоляционные и звукопоглощающие материалы

Чем отличается звукоизоляция от звукопоглощения?

Звукоизоляция измеряется в децибелах, термин используется, когда речь идет о снижении громкости исходящего/входящего шума.

Звукопоглощение оценивается расчётом коэффициента поглощения звука и измеряется от 0 до 1 (чем ближе к 1, тем лучше). Звукопоглощающие материалы поглощают звук внутри помещения и гасят, в результате пропадает эхо.

Если вы необходимо избавиться от шума соседей - вам нужны звукоизоляционные материалы. Если же нужно отсутствие эха в помещении – звукопоглощающие.

Как снизить шум соседей сверху/снизу/за стеной? Можно ли избавить их от моего шума?

Звукоизоляция потолка заведомо проигрышный вариант. Максимум можно добиться снижения от 3 до 9 дБ. Постарайтесь договориться с соседями и сделайте им звукоизоляцию пола, тогда вы добьётесь снижения до 25-30 дБ!

Звукоизоляция стены зависит от типа стенки. Они или возводимые, или уже существующие (между комнатами и квартирами). Для возводимых стен сразу изготавливайте двойные, независимые каркасы. Чем толще и многослойней стена, тем выше шанс добиться снижения шума на 50-60 дБ в квартире.

Для существующих стен - либо делайте каркас с наполнением звукоизоляционными материалами, но приготовьтесь, что он «съест» 10 см. пространства. Либо, если места мало, закрепите звукоизоляционные панели или рулонный материал непосредственно на стену.

Для звукоизоляции пола укладывайте под стяжку материалы типа TOPSILENT DUO или FONOSTOP BAR. Если нет возможности поднять пол под стяжку на 10 см., то укладывайте звукоизоляционные материалы под напольное покрытие. Учтите, шум в таком случае снизится не больше чем на 10-15 дБ.

Старайтесь чтобы стяжка и напольное покрытие не соприкасались со стенами помещений. «Плавающая» конструкция обеспечивает лучшие звукоизоляционные свойства. И наоборот, если звукоизоляционный слой залезет на стены парой сантиметров, это дополнительно погасит звуковые волны.

Сделали ремонт, о звукоизоляции не думали и теперь слышим шум соседей, как исправить?

К сожалению, вам придется вносить правки в уже сделанный ремонт.

Если необходима звукоизоляция пола, снимите ламинат (или другое чистовое покрытие) и уложите под него звукоизоляционную мембрану FONOSTOP DUO.

Если стены, то как уже говорилось выше, покрытие нужно снимать, делать каркас и приклеивать материал типа TOPSILENT BITEX. Аналогично для потолка.

Какие материалы использовать для звукоизоляции квартиры? Сколько их нужно? Как рассчитать необходимое количество?

Для звукоизоляции квартиры необходим комплексный подход. Собирается конструкция, «сэндвич» из нескольких материалов. Толщина качественной конструкции около 7-10 сантиметров.

Для расчета необходимого количества, пришлите размеры помещения - длину, ширину и высоту, менеджер сделает расчёт и расскажет какие материалы понадобятся.

Какие материалы нужны для студии звукозаписи?

Для студии звукозаписи важны и нужны оба типа материалов - звукоизоляционные и звукопоглощающие. В первую очередь качественный звук в студии достигается за счет использования звукопоглощающих, акустических панелей из вспененного меламина или полиуретана с открытыми ячейками. Ячеистая структура материала «гасит» звуковые колебания. Рекомендуем использовать толстые панели до 100 мм, это обеспечит поглощение звука в широком диапазоне частот. В дополнение установите «басовые ловушки» толщиной до 200-230 мм.

Со звукоизоляцией всё просто - больше слоёв и желательно использование двухслойных материалов со свинцовой прослойкой, например, AKUSTIK METAL SLIK.

Какая звукоизоляция лучше?

Лучший материал тот, который решит задачу. Одни и те же звукоизоляционные материалы по-разному проявляют себя в зависимости от объема, типа стен, потолка помещения. Рекомендуем проконсультироваться со специалистом, прежде чем начнёте ремонт.

Как делается монтаж звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов?

Проще всего прикрепить звукопоглощающие акустические панели. Берёте клей любого типа и крепите куда нужно. Материал лёгкий и легко схватывается с поверхностью.

Для монтажа звукоизоляционных материалов используется специально предназначенный клеи - OTTOCOLL P270 (для пола) и FONOCOLL (для стен и потолка).

Доставляете материалы? Самовывоз есть?

Да, доставляем. Выберите удобный способ доставки: самовывоз со склада в Люберцах, доставка фургоном в пределах МКАД и Подмосковье (до 100 км) или транспортную компанию, если вы далеко от Москвы.

Где посмотреть цены?

Прайс на звукоизоляционные и звукопоглощающие материалы находится в разделе «Прайс-листы».

www.riwa.ru

Вертикальные звукопоглощающие материалы для улучшения акустики

Для создания оптимальной звуковой среды необходимо использовать различные типы звукопоглотителей. Звукопоглощающий потолок значительно снижает уровень звукового давления и распространения звука в помещении. Однако голые стены будут создавать эффект эха.

Вертикальные звукопоглотители уменьшают эхо и повышают разборчивость речи, поэтому вы можете четко слышать то, что говорят люди.

Необходимое количество вертикальных звукопоглотителей будет зависеть от характеристик самого помещения и от вида деятельности, осуществляемого в нем:

В офисах открытого типа важно предотвратить распространение речи и шума, чтобы они не беспокоили сотрудников.

В школах студентам необходима билагоприятная среда для обучения, позволяющая хорошо слышать преподавателя и друг друга и иметь возможность подумать в тишине.

В медицинских учреждениях пациентам необходим покой, чтобы отдыхать и выздоравливать, и, кроме того, персонал должен иметь возможность общаться.

Подробнее читайте в разделе «Акустические решения».

Акустические параметры и их применение

Время реверберации (RT) — наиболее часто использующийся параметр для вычислений и измерений в акустике помещений. Обычно используется также формула Сэйбина, или ее производные. Этой формулой легко пользоваться, т. к. вам требуется знать только объем помещения и количество звукопоглощающего материала, вычисляемое через статистический коэффициент звукопоглощения αp. Однако эти формулы подходят для идеальных условий с диффузными звуковыми полями. В реальности звуковое поле далеко от однородного. Его можно представить в виде двух полей: недиффузного и диффузного.
				Недиффузное звуковое поле			Диффузное звуковое поле

Недиффузные звуковые поля преимущественно находятся в области средних и высоких частот и содержат звуковую энергию, которая распределена в плоскости, параллельной звукопоглощающей поверхности (обычно являющейся потолком). Время реверберации в помещении обусловлено неоднородным звуковым полем. Это означает, что практическое значение времени реверберации существенно выше теоретического, вычисленного для диффузного звукового поля.

Наилучшим способом снижения энергии недиффузных звуковых полей является звукопоглощение настенными звукопоглотителями. Звуковая энергия может быть также перенаправлена к звукопоглощающему подвесному потолку путем отражения или рассеивания от мебели, оборудования, облицовки помещения.

Разбивка звукопоглощающей области на небольшие элементы, чередующиеся с твердой поверхностью, увеличит диффузию и несколько сократит время реверберации.

Дополнительные преимущества вертикальных звукопоглотителей

Во многих помещениях для хорошей акустики необходимо снизить уровень шума. Чем больше звукопоглощающего материала, тем соответственно меньше уровень шума. Учеными доказано, что снижение уровней звукового давления (меньше уровень шума) в помещении приводит к уменьшению психологического напряжения — люди начинают говорить тише.

Для помещений, в которых приоритетом является разборчивость речи, более важное значение по сравнению с временем реверберации имеет значение C 50 . Хотя STI частично зависит от времени реверберации, этот коэффициент лучше коррелирует с количеством звукопоглощающего материала в помещении. Добавление звукопоглощающих панелей на стены снижает время реверберации и улучшает конфиденциальность речи, что также приводит к снижению уровня звукового давления.

По количеству звукопоглощающих материалов можно рассчитать уровень конфиденциальности речи и уровень снижения звукового давления, но нельзя вычислить время реверберации (RT), в зависимости только от количества звукопоглощающих материалов.

Практические решения с вертикальной акустикой

Основные три фактора, которые следует принимать во внимание, устанавливая стеновые звукопоглощающие панели в помещении:

площадь, которая может быть облицована звукопоглотителем

требования к механической прочности

эстетические требования

Первый и наиболее простой способ — частичное покрытие стен стеновыми панелями. С точки зрения акустики лучше всего установить стеновые панели на две соседние стены, чтобы избежать эффекта порхающего эха.

Другой способ установки стеновых панелей — разбить их на небольшие участки и равномерно распределить их вдоль стены. Это можно сделать как в геометрическом, так и в произвольном порядке. Таким образом, вы можете создать свой неповторимый дизайн.

Еще один простой и функциональный способ размещения звукопоглощающего материала в классных комнатах или офисах, — установка горизонтального пояса из стеновых панелей на удобной для человеческого роста высоте и использование их в качестве информационной доски. В данном случае также предпочтительна установка панелей как минимум на двух стенах в сочетании со звукопоглощающим потолком.