Of het nu gaat om een hifi-luidspreker, een thuisbioscoop, een opnamestudio of een bioscoop, het luidsprekersysteem zal interacteren met de ruimte. Nationale bouwnormen bepalen doorgaans de prestatie-indicatoren voor geluidsisolatie van huizen, maar houden doorgaans geen rekening met de behandeling van gereflecteerd geluid. Als een ruimte geen akoestische behandeling krijgt, zullen er, ongeacht hoe goed de luidsprekers zijn, meestal knelpunten ontstaan door interferentie in de ruimte. Akoestische behandelingsmaterialen zijn in dit geval een noodzaak.
Akoestische behandelingsmaterialen kunnen grofweg worden onderverdeeld in geluidsabsorberende materialen , diffusiematerialen en geluidsisolerende materialen, afhankelijk van hun functie. Naast conventionele geluidsabsorberende panelen is er ook een ander type geluidsabsorberend materiaal, namelijk een laagfrequentieval, die doorgaans specifiek wordt gebruikt om lage frequenties te absorberen. Ik wil hier echter eerst het verschil tussen geluidsabsorberende en geluidsisolerende materialen toelichten. Dit is namelijk een punt van misverstand. Om het verschil tussen de twee te begrijpen, is het belangrijk te weten hoe geluid zich voortplant nadat het onze muren heeft bereikt.
Invallend geluid – Gereflecteerd geluid = Geluidsabsorptiecoëfficiënt
Invallend geluid – Doorgegeven geluid = Transmissieverlies
Een deel van het geluid wordt door de muur geabsorbeerd en omgezet in warmte-energie.
Uit bovenstaande relatie is het niet moeilijk te concluderen dat geluidsisolatie alleen zo min mogelijk doorgelaten geluid hoeft te garanderen, maar niet per se een goede geluidsabsorptie biedt. Hier is een extreem voorbeeld. Als de muur van de kamer een zeer gladde, dubbellaagse muur is, is de geluidsisolatie zeer goed dankzij het dubbellaagse ontwerp. Omdat de muur echter zeer glad is, is het gereflecteerde geluid, met name de hoge frequenties, zeer sterk en is het geluidsabsorptie-effect zeer gering.
Er zijn in feite veelvoorkomende vergelijkbare ontwerpen, zoals dubbellaags geluidsisolerend glas, dat een goede geluidsisolatie heeft, maar door de gladde structuur van het glasoppervlak wordt het gereflecteerde geluid zeer sterk weerkaatst. Dit dubbellaags geluidsisolerend glas heeft vrijwel geen geluidsabsorptie-effect.
Tegelijkertijd hebben gangbare geluidsabsorberende materialen vaak matige geluidsisolerende eigenschappen en zijn ze meestal minder goed dan muren van dezelfde dikte.
Geluidsabsorberend materiaal
Traditionele geluidsabsorberende materialen zijn poreuze materialen, of wetenschappelijk bekend als akoestische geluidsabsorberende materialen. De essentie van geluidsgolven is een soort trilling. Om precies te zijn, voor het luidsprekersysteem is het luchttrillingen. Wanneer luchttrillingen worden overgedragen op dit geluidsabsorberende materiaal, worden de trillingen geleidelijk verminderd door de fijne poreuze structuur en omgezet in warmte-energie.
Hoe dikker het geluidsabsorberende materiaal, hoe meer van dergelijke kleine holtes er in de voortplantingsrichting van het geluid zitten en hoe beter het absorptie-effect is voor geluid dat willekeurig of onder een kleine hoek invalt.
Aan de andere kant hebben akoestisch resistieve geluidsabsorberende materialen een lage afsnijfrequentie voor effectieve absorptie, die meestal gerelateerd is aan de dikte van het geluidsabsorberende materiaal, wat ongeveer een kwart van de golflengte vereist. Het is daarom vrijwel onmogelijk om akoestisch resistieve geluidsabsorberende materialen te gebruiken om lage frequenties te absorberen, en voor lage frequenties zijn andere soorten verwerkingsmaterialen nodig.
Tegelijkertijd is de geluidsabsorptiecoëfficiënt van geluidsabsorberende materialen ook afhankelijk van de invalshoek van het geluid. Zo kan bijvoorbeeld vezelplaat met een hoge dichtheid geluid onder grote hoeken weerkaatsen.
Diffusiemateriaal
Eerst moeten we begrijpen wat geluidsdiffusie is en welke rol diffusiematerialen spelen.
Wanneer geluid op een muur valt, zal een deel van het geluid in de geometrische richting naar buiten komen en zich voortplanten. Dit proces is echter meestal geen absolute "spiegelende reflectie". Als het een ideale absolute reflectie betreft, zou het geluid na passage door het oppervlak exact in de geometrische richting moeten uittreden en zou de energie in de uittrederichting consistent moeten zijn met de invalsrichting. Het hele proces verliest geen energie, wat kan worden opgevat als helemaal geen diffusie, of beter gezegd als spiegelende reflectie in de optica.
Bij ideale diffusie is er geen hoofdemissierichting. Het geluid straalt na inval op het oppervlak gelijkmatig in alle richtingen in de ruimte uit. In de optica kan dit algemeen worden begrepen als diffuse reflectie.
Dit alles hangt natuurlijk ook samen met factoren zoals de golflengte van het geluid. De luisteromgeving vereist niet alleen een zekere mate van diffusie, maar moet ook sterke reflecties, zoals het volledige glas van vloer tot plafond, proberen te vermijden. Dit betekent echter dat het gereflecteerde geluid complexer zal zijn en de berekeningshoeveelheid groter.
Soms hebben we een bepaalde hoeveelheid gereflecteerd geluid nodig, maar als we geen bijzonder sterke reflectie nodig hebben, kunnen we diffusiematerialen op de juiste plaatsen plaatsen. Een ander voorbeeld: als een ruimte gevuld is met geluidsabsorberende materialen, absorbeert deze soms te veel geluid. Diffusiematerialen kunnen vroege reflectie verminderen en late reflectie garanderen, waardoor ook in kleine ruimtes een zekere nagalm kan optreden. Voor stereoluidsprekersystemen is het aan te raden om een bepaalde hoeveelheid diffusiemateriaal in de ruimte te hebben, terwijl voor home cinema-systemen het diffusiemateriaal op passende wijze kan worden verminderd of soms kan een volledig geluidsabsorberend ontwerp worden toegepast.
Zoals we al zeiden, hangt de laagste effectieve frequentie van het diffusiemateriaal, of de laagste diffusiefrequentie, af van de uitsteekgrootte van de diffuser. Hoe meer uitsteeksels de diffuser heeft, hoe lager de frequentie is die effectief kan worden verspreid.
Er zijn ook gevallen bekend waarin dit type diffuser is uitgevoerd als een Romeinse zuil, terwijl het tegelijkertijd een esthetisch design heeft. Sterker nog, aangezien de ruimtes van veel audiofielen momenteel niet groot zijn, is een dergelijke diffuser mogelijk niet nodig. De effectieve frequentie van een algemene kwadratische restdiffusieplaat is ongeveer 700~1000 Hz. Soms moet de frequentiekeuze ook per geval worden gemaakt.
Tegelijkertijd hoeven onze gangbare hifi-luidsprekersystemen, home cinema's en andere kleine luisteromgevingen in huis geen diffusers met overmatige uitsteeksels te gebruiken. Omdat de verspreiding van geluid meestal wordt verklaard in termen van geometrische akoestiek, valt het onder de categorie golfakoestiek zodra de frequentie lager is dan de bovengrens van de frequentie in de ruimte. Of dat diffusiematerialen die geschikt zijn voor kleine ruimtes over het algemeen niet zo dik hoeven te zijn als die voor operahuizen en concertzalen.
Basval
Zoals hierboven vermeld, is het vrijwel onrealistisch dat akoestisch resistieve geluidsabsorberende materialen lage frequenties effectief absorberen. Voor de absorptie van lage frequenties zijn vaak materialen nodig die op andere principes vertrouwen.
Helmholtz-resonator is een veelgebruikte akoestische constructie, vaak gebruikt in toepassingen zoals het verminderen van geluid uit uitlaatpijpen van auto's en motoren. Het principe is om een kleine opening in een holte V te openen en een korte buis aan te sluiten om het eenvoudigste apparaat te vormen, de Helmholtz-resonator. Als de luchtkolom S in de korte buis verstoord raakt en de holte in beweegt, wordt het gas in de holte samengedrukt en neemt de druk toe. De inwaartse beweging van de luchtkolom S wordt geblokkeerd en beweegt in plaats daarvan naar buiten. Na het passeren van de evenwichtspositie blijft de luchtkolom naar buiten bewegen vanwege de traagheid. Momenteel neemt de druk in de holte af, waardoor de luchtkolom S stopt met naar buiten bewegen en vervolgens naar binnen beweegt, waardoor de cyclus zich herhaalt.
Membraanmechanische resonantie-geluidsabsorbers zijn een ander type geluidsabsorberend materiaal voor lage frequenties , dat doorgaans wordt toegepast in architectonische ontwerpen zoals meerlaagse wandconstructies.
Door factoren zoals staande golven in de kamer wordt er meestal extra versterking gegenereerd in bepaalde frequentiebanden, wat resulteert in laagfrequente "rommelende" resonantie. Laagfrequente traps kunnen de piekinterferentie die door deze ruimtemodi wordt veroorzaakt tot op zekere hoogte elimineren. Uiteraard kunnen ook methoden zoals meerdere subwoofers of DSP digitale signaalverwerking worden gebruikt.
Geluidsisolatiematerialen
Zoals eerder uitgebreid uitgelegd, verschillen de geluidsisolatie- en geluidsabsorptieprestaties van materialen. Geluidsabsorberende materialen maken vaak gebruik van de kleine poriënstructuur in het materiaal. Deze kleine gaatjesstructuur leidt echter meestal ook tot de transmissie van geluidsgolven. Om verdere transmissie en voortplanting van geluid vanuit het materiaal te voorkomen, is het noodzakelijk om de spouwstructuur zoveel mogelijk te verkleinen en de dichtheid van het materiaal te verhogen.
Meestal hangt de geluidsisolatie van geluidsisolatiematerialen af van de dichtheid van het materiaal. De aanschaf van geluidsisolerende materialen met een hoge dichtheid kan de geluidsisolerende eigenschappen van een kamer verder verbeteren. Enkellaagse geluidsisolatiematerialen hebben echter soms nog steeds beperkingen. In dat geval kan een dubbellaagse geluidsisolatiebehandeling worden toegepast, waarbij extra dempende materialen aan de twee lagen geluidsisolatie worden toegevoegd. Het is echter belangrijk om te voorkomen dat de twee lagen geluidsisolatiematerialen dezelfde dikte hebben, zodat herhaling van dezelfde frequentie wordt voorkomen. Indien tijdens de daadwerkelijke bouw en decoratie het hele huis eerst geluiddicht moet worden gemaakt, moeten er vervolgens geluidsabsorptie- en diffusiebehandelingen worden uitgevoerd.
Akoestische behandeling is een must voor luidsprekersystemen. Akoestische behandeling is echter geen willekeurige toepassing. Het begrijpen van de relevante basiskennis is een belangrijke voorwaarde voor een correcte akoestische behandeling. Het ontwerp van een akoestische behandeling is ook nauw verbonden met de ruimte, het luidsprekersysteem, enz. Er is geen vaste oplossing of antwoord; de feitelijke situatie moet uiteindelijk prevaleren.
Voor meer informatie over SINOYQX melamineschuim kunt u contact met ons opnemen via [email protected] of telefonisch via +86-28-8411-1861.
Sommige afbeeldingen en teksten zijn overgenomen van het internet en het copyright is van de oorspronkelijke auteur. Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.