Угловой панельный поглотитель

[tortik2g]

Собираюсь делать угловой панельный поглотитель на тыловой стене. Нашел конструкцию в литературе, картинка приложена. В качестве величины относа указано использовать среднюю глубину. Звукопоглотитель как видно из конструкции представляет собой прослойку материала на расстоянии 6-12 мм от мембраны.

Мой вопрос связан с тем, как могут измениться аккустические свойства конструкции, если вместо относительно тонкой прослойки ЗП забить им весь угол, естественно сохранив зазор от мембраны?

Может быть просто в литературе дана конструкция с прослойкой ЗП из целей экономии или удобства монтажа ЗП плитами?

[Николай Канев]

Мой вопрос связан с тем, как могут измениться аккустические свойства конструкции, если вместо относительно тонкой прослойки ЗП забить им весь угол, естественно сохранив зазор от мембраны?

Как и в предыдущем обсуждении панельных поглотителей, поглощающие характеристки конструкций можно оценить. Ниже приведен расчет КЗП для панельного поглотителя с одним слоем ваты и с полностью заполненным пространством за панелью. Высота поглотителя принята 2,5 м, материал панели - фанера 6мм.

Host for your pictures

Как мы видим, заполнение влияет на резонансную частоту, а КЗП конструкции на резонансной частоте оказывается близким к 1, что очень хорошо.
Недостаток конструкции в том, что ширина частотного диапазона, в которой КЗП достаточно большой, невелика. Поэтому требуется более или менее точная настройка углового поглотителя.

На практике часто применяется более простая конструкция - весь угол заполняется звукпоглощающим волокнистым материалом и закрывается звукопрозрачной тканью. Эта конструкция нерезонансная, поэтому КЗП на низких частотах гораздо меньше 1, но зато она работет во всем диапазоне частот. таким образом вы перекроете все проблемные частоты помещения. Обычно , если такой поглотитель располагается в четырех углах помещения, то большинстово собственных низкочастотных резонансов значительно подавляются. Если эффекта не хватает, то добавляются панельные поглотители на стенах.

[tortik2g]

Спасибо, Николай. Вы мне просто глаза открываете. Я недостаточно подкован, надо читать литературу...

Меня очень заинтересовало Ваше видение вопроса обработки углов. Может быть у Вас найдутся графики КЗП для широкополостного углового поглотителя не очень большой ширины, ~ 60-70см. Очень ценно будет увидеть график ЗП для поглотителя переменной толщины, и особенно всвязи с тем, что я в свое время рассматривал вариант полной обшивки фронтальной стены стекловатой 20см толщиной, но к сожалению не нашел графиков ЗП для ваты толщиной более 10см, а саму эту идею кто-то забраковал по той причине, что резкая неоднородность поглощения на разных стенах нежелательна.

Очень хочу понять, чего можно ожидать от мягких углов, ведь КЗП будет невелик, хочу знать насколько, ведь такую конструкцию построить много проще, чем угловой ПП.

[Николай Канев]

Для того, чтобы ответить на ваши вопросы, приходится все больше и больше углубляться в околонаучную сторону вопроса, и это хорошо!..

Может быть у Вас найдутся графики КЗП для широкополостного углового поглотителя не очень большой ширины, ~ 60-70см. Очень ценно будет увидеть график ЗП для поглотителя переменной толщины... к сожалению не нашел графиков ЗП для ваты толщиной более 10см.

Здесь есть тонкий и не всегда очевидный момент. Казалось бы, мы прекрасно понимаем, что такое КЗП, а точнее реверберационный КЗП. Вопрос: как определяются его значения? Это просто – есть специальные стандарты, например, ISO 354, ASTM С423, ГОСТ 26417-85 и т.д., согласно которым образец звукопоглощающего материала помещается в реверберационную камеру и по изменению ВР вычисляется КЗП. Такая методика корректна и результат измерений имеет содержательный смысл ТОЛЬКО при условии, что звуковое поле в камере диффузно. На частотах ниже 100 Гц, а тем более ниже 60-70 Гц диффузное поле в соответствующих камерах (рекомендуемый объем камер – 200 куб.м, характерный размер 5-6 м) создать невозможно, ведь длина звуковой волны в воздухе на частоте 100 Гц составляет 3,4 м, а на частоте 60 Гц – 5,7 м. По этой причине результаты измерений КЗП приводят, начиная со 125 Гц, иногда со 100 Гц. Очень редко можно встретить КЗП каких-либо материалов на частоте 63Гц. Но к этим цифрам следует относиться осторожно, если не сделано никаких оговорок, о там как именно производились измерения на данной частоте.

Но, возвращаясь к нашим баранам, в случаях звукопоглощения на низких частотах в небольших помещениях это обстоятельство не является критичным по той же самой причине: если бы мы знали КЗП (реверберационный!) материала на низких частотах, то никак применить его для малого помещения, где поле на низких частотах не является диффузным, мы бы не смогли.

Основная задача в той теме, которую мы обсуждаем, - подавление собственных резонансов помещения. Эффективность угловых нерезонансных поглотителей (УНП) – зависит от способа их размещения, количества поглотителей и от размеров помещения. Если есть кратные размеры, то эффективность будет хуже. Единого графика, на котором была бы однозначно отражена эффективность УНП нет, для каждого помещения будет свой график.

Из нашего опыта применения УНП можно сделать следующий вывод. Если помещение имеет некратные размеры, то четыре УНП, расположенные в углах (на стыке стен), удовлетворительно решают проблему низкочастотных резонансов. В АЧХ помещения не наблюдаются максимумы, высота которых превышает 5 дБ.

[Gepardushka]

Николай, а можно ещё такой вопрос. В калькуляторе сказано:

Заполнение внутреннего объема поглотителя звукопоглощающим материалом на основе минеральной ваты приводит к снижению рабочей частоты устройства.
Кроме того, это снижает добротность (Q) поглотителя, что приводит к расширению его рабочего диапазона.

А на графике мы всё равно видим узкий диапазон, но действительно - в районе низких резонансных частот.

[Gepardushka]

Николай, и можно ещё обратиться за практическим советом?
Размеры моей комнаты - 2,8 х 4,2 х 2,55 м.

Я делал замеры комнаты (правда, до того, как сделал пол). И тогда хотел настроить ПП на 50 Гц (у меня самый большой провал там), тогда его рабочий диапазон будет от 25 до 100 Гц - по идее как раз повлияет на горбы 40 и 60-80 Гц. Вроде все мои пики-провалы - от геометрии комнаты. Однако Андрей Смирнов предупредил, что довольно опасно настраивать частоту ПП на частоту провала... А я как раз подобной настройкой хотел нивелировать пики и провалы... Провалы подтянуть, а пики ослабить, уменьшим энергию комнатных мод.

Однако торопиться не стал, получив предупреждение. Но и что делать дальше - тоже не понял =\ А сделать хочется. Бубнения в комнате нет, однако, с помощью ПП думал добиться лучшей проработанности нижнего диапазона, артикуляции и т.п. Ну и слышал, что отсутствие 50 Гц - довольно сильно влияет на восприятие баса. А у меня как раз там провал:

[tortik2g]

Gepardushka
А сколько ПП Вы планируете? Может быть в этом случае просто сделать половину на один максимум, а вторую на другой. Я так думаю делать четыре поглотителя и пожалуй так бы и сделал. Момент конечно интересный, подождём, что Вам ответит Николай.


Николай
Благодарю за ответ, 5дб это наверное неплохо, но у меня к сожалению размеры близкие к кратным и нет возможности провести у себя измерения в помещении 5.60*3.08*2.55(2.65 по бетону) и я изначально ориентируюсь на первые моды (кучно сходятся в районе 60Гц - первую по длине в 31Гц я игнорирую - там мало чего вообще слышно и давить наиболее проблемно), но вероятно вышеописанная Gepardushka ситуация достаточно характерна. У меня возникает вопрос о том, как определить провалы.

Если нет возможности аппаратно измерить АЧХ, то как предпочтительнее поступить: оценить на слух, опираясь на синусоиды разных частот, или провести упрощенный расчет программно? (доступным софтом:вот например, прямо сейчас вижу по теме: ease 4.1.0.7) Я не боюсь сложностей и ПК (я IT-шник) однако совершенно не представляю к какому софту обратиться по этой теме, мне не нужен самый крутой, а нужен тот, что попроще в обращении и достаточен для моей задачи:описать помешение, окна двери, их КЗП и на выходе построить ЛАЧХ в НЧ диапазоне.

Прошу совета, Николай.

[Николай Канев]

Gepardushka, tortik2g, на ваши вопросы буду отвечать последовательно и, надеюсь быстро....

Николай, а можно ещё такой вопрос. В калькуляторе сказано:

Заполнение внутреннего объема поглотителя звукопоглощающим материалом на основе минеральной ваты приводит к снижению рабочей частоты устройства.
Кроме того, это снижает добротность (Q) поглотителя, что приводит к расширению его рабочего диапазона.

А на графике мы всё равно видим узкий диапазон, но действительно - в районе низких резонансных частот.

На самом деле все так и есть. Рассмотрим графики, приведенные выше для угловых поглотителей. Выделим частотную полосу, в которой ПП работает хорошо, например, в которой значение КЗП не менее 0,8.
Для поглотителя с одним слоем ваты этот диапазон составляет примерно от 57 до 70 Гц, т.е. его ширина 13 Гц. Относительная ширина составляет около 1/3 октавы.
Для поглотителя, полностью заполненного ватой, диапазон составляет примерно от 23 до 40 Гц, т.е. его ширина 17 Гц. Но при этом относительная ширина составляет чуть менее 1 октавы.
Таким образом, частотный диапазон также расширился.

[Николай Канев]

Николай
Благодарю за ответ, 5дб это наверное неплохо, но у меня к сожалению размеры близкие к кратным и нет возможности провести у себя измерения в помещении 5.60*3.08*2.55(2.65 по бетону) и я изначально ориентируюсь на первые моды (кучно сходятся в районе 60Гц - первую по длине в 31Гц я игнорирую - там мало чего вообще слышно и давить наиболее проблемно), но вероятно вышеописанная Gepardushka ситуация достаточно характерна. У меня возникает вопрос о том, как определить провалы.

Если нет возможности аппаратно измерить АЧХ, то как предпочтительнее поступить: оценить на слух, опираясь на синусоиды разных частот, или провести упрощенный расчет программно? (доступным софтом:вот например, прямо сейчас вижу по теме: ease 4.1.0.7) Я не боюсь сложностей и ПК (я IT-шник) однако совершенно не представляю к какому софту обратиться по этой теме, мне не нужен самый крутой, а нужен тот, что попроще в обращении и достаточен для моей задачи:описать помешение, окна двери, их КЗП и на выходе построить ЛАЧХ в НЧ диапазоне.

Прошу совета, Николай.

Действительно, есть мнение, что «лучший микрофон – это ухо», но я, признаться, не представляю себе, как возможно ухом определить на каких именно частотах располагаются максимумы в АЧХ, а тем более высоту этих максимумом и разницу между ближайшими максимумами и минимумами, что количественно и характеризует неравномерность АЧХ.
Поэтому, если вы все-таки ориентируетесь на панельные поглотители, то необходимо точно определить на каких частотах проявляются резонансы помещения и насколько сильно эти резонансы возбуждаются. По-настоящему это сделать можно только посредством измерений.

Я предлагаю не избегать возможность произвести такие измерения, тем более, что это можно с достаточной точностью сделать подручными средствами. Для этого нужно: микрофон (можно даже самый обычный для компьютера), комп со звуковой картой и софт (программа-спектроанализатор). Вычислять спектр умеют достаточно много простых и сложных программ. Одна из самых простых SpectraLab. С помощью SpectraLab можно генерировать разные сигналы, которые подаются на акустическую систему. Для измерения АЧХ удобно всего использовать sweep-сигнал. После того, как определите проблемные частоты, можно будет подбирать конструкцию панельного поглотителя.

Что касается программ расчета, то для прогнозирования акустики в низкочастотной области пока надежных расчетных методик не существует. Программа EASE производит расчет акустики методом лучевой трассировки, а он применим только для тех частот, когда длина волны много меньше размеров помещения, т.е. совсем не в нашем случае.

[Николай Канев]

Николай, и можно ещё обратиться за практическим советом?
Размеры моей комнаты - 2,8 х 4,2 х 2,55 м.

Я делал замеры комнаты (правда, до того, как сделал пол). И тогда хотел настроить ПП на 50 Гц (у меня самый большой провал там), тогда его рабочий диапазон будет от 25 до 100 Гц - по идее как раз повлияет на горбы 40 и 60-80 Гц. Вроде все мои пики-провалы - от геометрии комнаты. Однако Андрей Смирнов предупредил, что довольно опасно настраивать частоту ПП на частоту провала... А я как раз подобной настройкой хотел нивелировать пики и провалы... Провалы подтянуть, а пики ослабить, уменьшим энергию комнатных мод.

Однако торопиться не стал, получив предупреждение. Но и что делать дальше - тоже не понял =\ А сделать хочется. Бубнения в комнате нет, однако, с помощью ПП думал добиться лучшей проработанности нижнего диапазона, артикуляции и т.п. Ну и слышал, что отсутствие 50 Гц - довольно сильно влияет на восприятие баса. А у меня как раз там провал:

Эффективно работающий поглотитель (панельный, угловой и любой другой) влияет на максимумы и минимумы в АЧХ следующим образом: максимумы уменьшаются, а минимумы увеличиваются и, таким образом, АЧХ сглаживается. Если бы вы применили широкополосный поглотитель, который бы захватывал максимумы на 31-40 Гц и на 80 Гц, а также минимум на 50 Гц, то АЧХ бы сгладилась во всем интересуемом нас диапазоне.

В случае применения ПП, необходимо точно определить с какими модами связаны максимумы в АЧХ, чтобы правильно их разместить. Если, например, мода вертикальная, то ПП надо располагать на полу или потолке. Поскольку расположение на полу исключается – остается потолок.

Кроме этого, рекомендую произвести измерения без фильтрации третьоктавным фильтром. Усреднение по частотным полосам приводит к некоторой потере информации. Например, первый максимум в спектре достаточно широкий и, возможно, там не один максимум АЧХ, а несколько, а также там могут находиться и другие провалы.

Еще одним эффективным методом выравнивания АЧХ является оптимизация положения АС, смысл которой состоит в подборе положения элементов АС относительно стен, что бы получить максимально ровную кривую АЧХ во всем диапазоне. Кстати, есть несложный софт, позволяющий вычислить оптимально положение АС в прямоугольных помещениях...

[tortik2g]

Основная задача в той теме, которую мы обсуждаем, - подавление собственных резонансов помещения. Эффективность угловых нерезонансных поглотителей (УНП) – зависит от способа их размещения, количества поглотителей и от размеров помещения. Если есть кратные размеры, то эффективность будет хуже. Единого графика, на котором была бы однозначно отражена эффективность УНП нет, для каждого помещения будет свой график.

Из нашего опыта применения УНП можно сделать следующий вывод. Если помещение имеет некратные размеры, то четыре УНП, расположенные в углах (на стыке стен), удовлетворительно решают проблему низкочастотных резонансов. В АЧХ помещения не наблюдаются максимумы, высота которых превышает 5 дБ.

Добрый день, Николай.

Нельзя ли взглянуть на АЧХ какого-нибудь "средней паршивости" помешения из Вашей или чьей-либо практики до и после установки УНП. Если можно, то шириной (диагональю поглотителя) не более 55 см?

Когда речь идет о максимумах не более 5дб, речь идет о центре зоны прослушивания или это некоторая более-менее объемная область(какая)?

[Виталий Роденков]

Здравствуйте!

Хочу поделиться практическим опытом снижения гулкости на низких частотах на примере помещения домашнего кинотеатра расположенного в подвальном помещении.
Параметры исходного помещения:
Помещение размещается в подвале частного дома;
Размеры помещения 3,78х8,95х2,60 (ШхДхВ);
Стены, пол и потолок – бетон;
Напольное покрытие – керамическая плитка;
Во время проведения предварительных измерений в помещении был смонтирован потолок из ГКЛ без слоя звукопоглощающей ваты и на стенах были смонтированы пилястры из ГКЛ, так же без слоя звукопоглощающей ваты;
Окон нет, есть входная дверь.

В качестве НЧ поглотителей в большей степени были использованы поглотители панельного типа, а так же на фронтальной стене были смонтированы угловые поглотители.

На рисунке видно изменение АЧХ помещения в месте прослушивания после устройства НЧ поглотителей. Красным цветом до монтажа, зеленым после.

[vaniko]

Подскажите пожалуйста: если угловые поглотители выполнить не по всей высоте, а только на верхней половине угла, что изменится?

[Николай Канев]

Конечно изменится: их эффективность снизится примерно в два раза.

[tortik2g]

Добрый день.

Думаю о постройке УПП с пиком графика КЗП на 100Гц. Для УПП это довольно высокая частота даже если в нем будет всего 5см звукопоглотителя при 4мм фанерной мембране. Перфорацию я делать не хочу, на то есть свои причины. Думаю о том, что нужна более тонкая мембрана. В принципе мне доступна 3.2мм ДВП, однако остаются вопросы с её плотностью и скоростью звука. Потому не уверен что этот, вероятнее всего более плотный 3.2мм материал даст более высокочастотный пик резонанса УПП.
Конечно можно сделать мембрану поуже, тем самым уменьшив среднюю глубину УПП, но вот только тогда эффективность УПП начинает страдать.

Мне нужен практический совет специалиста: какие материал и ширина неперфорированной мембраны предпочтительны для УПП на 100Гц, мне нужно чтобы КЗП был по возможности повыше, чтобы захватить частоты 80-125Гц наиболее сильно, с высоким значением КЗП.