Đang tải... (xem toàn văn)
VH 1 CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM VH 2 VH 3 Khi sóng âm chạm vào bề mặt vật liệu, một bộ phận năng lượng âm thanh bị phản xạ, một bộ phận khác bị hút vào bên trong vật liệu, một bộ phận nữa xu.
CHƯƠNG II : VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM VH VH Hút âm cách âm Khi sóng âm chạm vào bề mặt vật liệu, phận lượng âm bị phản xạ, phận khác bị hút vào bên vật liệu, phận xuyên qua mặt bên vật liệu Khi phần lớn lượng âm vào vật liệu (bị hút xuyên qua) lượng phản xạ nhỏ, chứng tỏ vật liệu có tính hút âm tốt Khi hệ số hút âm 0.2, gọi vật liệu hút âm Nguyên lý cách âm - hút âm Dùng vật liệu kết cấu chặn truyền âm tạo môi trường yên tĩnh gọi cách âm Khi âm vào vật liệu, lượng xuyên qua mặt bên vật liệu nhỏ, chứng tỏ vật liệu có khả cách âm tốt Chênh lệch decibel lượng âm vào lượng âm xuyên qua mặt khác lượng cách âm vật liệu VH Vật liệu cách âm Cách âm khái niệm mô tả giảm âm truyền qua hai không gian riêng biệt cấu kiện ngăn chia Về mặt lý thuyết, vấn đề cách âm cho cơng trình cần phải quan tâm hai phương diện: âm truyền từ bên cơng trình âm truyền từ bên ngồi cơng trình Tiêu âm (hút âm) biến âm ù ù phòng nghe trở nên rõ ràng chắn, làm biến âm dội lại, tạo chất lượng âm tốt cho phòng hát, phòng thu VH Từ cách giải thích trên, hiểu rằng: Vật liệu hút âm tập trung vào độ lớn nhỏ lượng âm phản xạ, mục đích tối thiểu hóa lượng âm phản xạ Vật liệu cách âm tập trung vào độ lớn nhỏ lượng âm xuyên qua mặt bên kia, mục đích tối thiểu hóa lượng âm xuyên qua Vật liệu cách âm Vật liệu hút âm Vât liệu hút âm cho phép âm dễ vào xuyên qua, hiểu nguyên liệu tạo thành vật liệu hút âm phải xốp (nhiều lỗ), tơi thơng khí Kết cấu là: vật liệu có lỗ siêu nhỏ số lượng lớn, liên kết với nhau, có tính thơng khí định Ngược lại, vật liệu cách âm lại đòi hỏi giảm lượng âm xuyên qua ngăn chặn truyền âm Vật liệu cách âm phải chắc, tỉ trọng cao Ví dụ thép, gang, gạch ngói, kính u cầu với vật liệu cách âm vật liệu chắn khơng có lỗ, có trọng lượng lớn VH Tán âm tiêu âm Trong không gian khép kín, phịng, sóng âm từ nguồn âm mặt lan truyền trực tiếp đến người nghe microphone – trực âm Mặt khác đập vào bề mặt giới hạn phòng (tường, trần, nền) đồ vật đặt phòng phản xạ trở lại phản âm Hiện tượng sóng âm lặp lặp lại, lần gặp chướng ngại phần lượng sóng âm bị tiêu vào vật liệu cấu tạo vật đó, ta gọi tượng hấp thụ âm (nền tảng tiêu âm), phần phản xạ trở lại gọi âm phản xạ Âm đập vào bề mặt lại khuếch tán hướng gọi tượng tán xạ âm Vì sóng âm phản xạ từ tất hướng tới người nghe nên tạo thành trường âm tán xạ, tạo cảm giác âm không gian âm quang cảnh VH Tán âm việc điều hướng sóng âm theo nhiều hướng khác để tạo âm chân thực Nếu tiêu âm hồn tồn gọi làm chết âm phịng Để âm nổi, “sống” phải nói đến kỹ thuật tán âm Phịng nghe lý tưởng nên hồ trộn mặt phẳng hấp thu phản xạ âm dành cho tần số trung tạo âm chân thực Tán âm tránh phản xạ trực tiếp đồng thời đó, mang lại âm tự nhiên so với âm va đập vào mặt phẳng hay mặt cong Ngoài ra, tán âm cịn có mục đích quan trọng phòng thu giảm chồng chéo nốt nhạc cụ thu đồng thời VH Khi sóng âm tới bề mặt vật thể, lượng âm phần phản xạ trở ra, phần xuyên qua, phần tổn thất vật thể VH Nguyên lý hút âm Nguyên lý hút âm nguyên nhân gây tổn thất lượng âm vật liệu (hay kết cấu) tiếp xúc với trường lượng âm Khi sóng âm tới bề mặt vật liệu gây áp lực cưỡng vật liệu uốn cong Năng lượng âm phải tiêu hao để thắng sức cản nội trì dao động è lượng âm biến thành lượng Nếu vật liệu rỗng q trình sóng âm xun qua khe rỗng phải sử dụng lượng để thắng trở lực ma sát tính nhớt mơi trường khơng khí, làm cho khơng khí dao động khe rỗng è biến lượng âm thành lượng nhiệt VH 10 v Vật liệu xốp, rỗng v Bản mỏng dao động cộng hưởng hút âm v Lọ khơng khí, đục lỗ, khơng khí dao động cộng hưởng hút âm Khi sóng âm tới bề mặt vật thể, lượng âm phần phản xạ trở ra, phần xuyên qua, phần tổn thất vật thể I – VẬT LIỆU XỐP, RỖNG o Vật liệu xốp, rỗng gồm loại sản phẩm: dệt, vải, len, thảm o Các loại vật liệu sợi: bơng, bơng khống chất, bơng thuỷ tinh o Các loại vật liệu gia công: giấy bồi, sợi gỗ ép, bã mía ép, vữa xốp Sóng âm tới: áp lực âm + -, đẩy khơng khí dao động tới lui khe rỗng: f = 2π K m Khơng khí dao động: khối lượng nhỏ è tần số cao Chiều dày khe rỗng: khả hút âm phụ thuộc vào chiều dày, khơng khí đẩy tới lui khe rỗng có giới hạn VH 11 Nguyên lý hút âm V a = 2R l m K Khi chiều dài bước sóng sóng âm tới lớn kích thước lọ, sóng âm kích động phần tử khơng khí cổ lọ dao động tới lui piston Không khí miệng lọ khơng thể tích lớn cổ lọ nhiều nên có tác dụng lò xo đàn hồi K, co dãn dao động tới lui cột khơng khí cổ lọ VH 16 IV – CÁC LOẠI HÚT ÂM KHÁC • Chỏm hút âm: thường gắn trần để hút âm gần nguồn • • Khe hở khơng khí dao động cộng hưởng hút âm: khe hở hẹp chạy suốt chiều dại bụng khơng khí Ngun lý hút âm giống lọ Hémohol Kết cấu hút âm di động: phịng vạn năng, có nhiều mục đích sử dụng khả khác hoà nhạc, ca kịch, chiếu phim, hội họp thường dùng kết cấu hút âm di động cho phù hợp loại chức VH 17 Lượng hút âm người ghế: • Lượng hút âm khán giả phòng số lượng khán giả có mặt nhân với hệ số đơn vị hút âm người cộng với chỗ ngồi • Lượng hút âm ghế: khán giả không đủ, có ghế trống, tổng lượng hút âm phịng thay đổi Khi thiết kế lưu ý vấn đề • Lượng hút âm miệng sân khấu: tuỳ thuộc chức phòng khán giả VH 18 Các loại vật liệu hút âm có tác dụng trang trí: hút âm phụ thuộc vào cách lắp đặt, ghép thành Thảm mỏng treo tự do: sóng âm tới gây uốn cong Vật liệu khơng có tính trang trí: nhờ miếng với hệ khung xương thảm, rèm Khả múi, có nếp gấp tia sóng ốp bên ngồi gắn Suất đục lỗ : P = (diện tích lỗ đục / tổng diện tích vải) x 100% VH 19 Chủng loại Đặc điểm Nguyên lý hút âm Phạm vi ứng dụng f = Vật liệu rỗng hút âm Vật liệu rỗng Sản phẩm dệt Bản mỏng dao động cộng hưởng hút âm 2π K m -Vật liệu rỗng -Sóng âm cưỡng -Chủ yếu hút bọc ngồi khơng khí khe tần số cao -Sản phẩm dệt rỗng dao động, trở lực trung ma sát, tính nhớt biến lượng âm thành lượng nhiệt -Khơng khí dao động lui tới qua sản phẩm dệt, ma sát tiêu hao lượng âm âm Bản mỏng đặt cách tường khoảng trống δ, đặt vật liệu rỗng xuyên khơng khí số Áp lực âm cưỡng -Hút dao động uốn cong Trở thấp lực uốn cong tiêu hao lượng âm VH âm tần 20 Lọ Hémohol Lọ khơng khí chơn kết câu, miệng lọ hướng vào phịng, cổ lọ có khơng có vật liệu rỗng Sóng âm tới cưỡng khối khơng khí dao động tới lui cổ lọ, trở lực ma sát thành cổ lọ tiêu hao lượng âm Bản đục lỗ Bản đục lỗ đóng hệ sườn gỗ gắn tường Có thể đệm để trống Nguyên lý hút âm Hút âm tần giống tập hợp thấp, trung nhiều lọ Hémohol cao chung bụng lọ VH Hút âm tần số thấp trung, tính lực chọn tần số hút âm mạnh 21 số Lực cản r vài vật liệu xốp, rỗng r (N.S/cm4) Vật liệu Sợi Nỷ Tấm Vữa Vữa Vải Vải Vải bơng khống bơng thuỷ tinh 0,0001 0,00015 0,035 0,00008 0,08 sợi gỗ 2000-2500N/m3 xốp hút âm trát thông thường thô thưa hoa thưa thuỷ tinh – – – – – r1 (N.S/cm4) 0,003 0,0009 0,26 0,0006 0,33 0,00003 0,00005 -0,00006 0,00003 – 0,001 Vị trí lắp đặt ảnh hưởng lớn tới khả hút âm vật liệu, vd: vải mỏng đặt tường cứng, khả hút âm vải phụ thuộc vào khoảng cách vải mặt tường Kết thực nghiệm cho thấy sóng âm tới tần số 950Hz, phương tới vng góc với mặt vải, hệ số hút âm α lớn vải cách mặt tường 9cm, ¼ bước sóng λ, âm tần số 2700Hz VH 22 V – XỬ LÝ KIẾN TRÚC VẬT LIỆU HÚT ÂM 1- Lựa chọn bố trí vật liệu hút âm Cùng loại vật liệu dán sát tường đặt cách tường lớp khơng khí, khả hút âm khác nhiều Bố trí vật liệu hút âm cần ý tính chất vật lý vật liệu Tính co dãn mơi trường làm việc vật liệu Đa số vật liệu hút âm có tính dẫn nhiệt Cần đề phịng tượng ngưng tụ nước vật liệu VH 23 Chú ý cường độ chịu lực, tính hút nước, khả xâm thực, mức độ chịu lửa, tính cách âm, hệ số phản xạ ánh sáng Bố trí bề mặt tiếp xúc trường lượng âm Bố trí để lượng âm tần số tới xấp xỉ hướng VH 24 VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM Cấu tạo hút âm vật liệu xốp đặt sau đục lỗ (gọi tắt vật liệu tiêu âm đục lỗ) dạng vật liệu hiểu chỉnh khả hút âm VH 25 VH 26 VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM VH 27 VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM VH 28 VH 29 VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM Thiết kế cách âm phòng Karaoke VH 30 ... HÚT ÂM Cấu tạo hút âm vật liệu xốp đặt sau đục lỗ (gọi tắt vật liệu tiêu âm đục lỗ) dạng vật liệu hiểu chỉnh khả hút âm VH 25 VH 26 VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM VH 27 VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU HÚT ÂM. .. tỏ vật liệu có tính hút âm tốt Khi hệ số hút âm 0.2, gọi vật liệu hút âm Nguyên lý cách âm - hút âm Dùng vật liệu kết cấu chặn truyền âm tạo môi trường yên tĩnh gọi cách âm Khi âm vào vật liệu, ... phản xạ Vật liệu cách âm tập trung vào độ lớn nhỏ lượng âm xuyên qua mặt bên kia, mục đích tối thiểu hóa lượng âm xun qua Vật liệu cách âm Vật liệu hút âm Vât liệu hút âm cho phép âm dễ vào xuyên