Nhưng vật liệu được sử dụng để làm giảm tiếng ồn trong các phòng có thể phân ra 3 nhóm cơ bản, tiêu âm, cách âm và cách rung và khử rung. Chúng có thể được tiếp nhận ở dạng từ nhà máy chế tạo (tấm, nóc giả , đắp cuộn), cũng như ở dạng dụng cụ phụ trợ và kết cấu, ở đó chúng có vai trò như bộ phận cơ bản.
Các vật liệu được sử dụng để hấp thụ âm khi tới chúng - vật liệu tiêu âm. Tất cả các vật liệu xây dựng có tính chất này, nhưng ở mức độ khác nhau. Những vật liệu được cho là vật liệu tiêu âm khi nó có hệ số hấp thụ âm ở các tần số trung bình (350 – 800Hz) lớn hơn 0,2. Kết cấu tiêu âm được hiểu là sản phẩm (tấm chắn, bộ tiêu âm, vỏ) được sử dụng để hấp thụ âm thanh, bộ phận chính cả nó là vật liệu hấp thụ âm. Các vật liệu hấp thụ âm - các vật liệu xốp. Chúng có thể được chia ra thành vật liệu với cốt cứng (xốp, đá bọt, tấm pelit…); các vật liệu cốt bán cứng (ván sợi gỗ, ván bông khoáng) và các vật liệu cốt đàn hồi.
Khi có sự đi tới của sóng âm thanh vào vật liệu xốp không khí trong các lỗ hổng diễn ra dao động. Do kích thước nhỏ của các lỗ hổng mà ma sát của không khí với thành lỗ sẽ hãm các dao động, kết quả là sóng âm phản xạ
có năng lượng giảm. Năng lượng hấp thụ âm chuyển hóa thành nhiệt. Thấy rõ là trị số của năng lượng âm là rất nhỏ (nó không so được với năng lượng ánh sáng mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày và trong thực tế sản xuất). Việc tăng nhiệt độ của vật liệu do vậy được bỏ qua. Trong các vật liệu xốp rỗng cốt bán cứng sự hao tán năng lượng âm diễn ra tương tự dao động của cốt khung.
Như đã chỉ rõ, đặc tính quan trọng nhất của vật liệu tiêu âm là hệ số hấp thụ âm . Nó phụ thuộc vào loại vật liệu, chiều dày của nó, tần số của sóng âm, khối lượng riêng, góc tới của chúng và dao động trong khoảng α = 0,01 ÷ 1.
Đối với từng loại vật liệu sẽ có giới hạn chiều dày, giới hạn của nó tương ứng với sự tiêu âm khi đó không tăng. Bề dày giới hạn của một số vật liệu tiêu âm như giới thiệu ở phụ biểu 01 (phần phụ lục).
Các nghiên cứu đã chỉ rõ rằng ở vùng tần số thấp từ 20 – 200Hz hệ số hấp thụ âm của các vật liệu xốp khác nhau là rất nhỏ, thậm chí cả khi với chiều dày lớn. Ở vùng tần số trung bình và cao nó sẽ tăng cao và phụ thuộc vào chiều dày. Cụ thể, đối với phớt nỉ kỹ thuật hệ số hấp thụ âm α tăng lên theo trọng lượng riêng của nó khi tần số f< 1000Hz. Khi tần số f > 1000Hz trị số α sẽ lớn khi phớt nỉ nhẹ hơn. Nhưng tương quan này cũng được xác lập đối với sợi amian. Đối với sơ sợi tổng hợp ở mọi tần số hệ số α tăng lên khi trọng lượng riêng tăng. Trị số α phụ thuộc cả vào phương pháp lắp đặt thiết bị hấp thụ âm. Nếu vật liệu hấp thụ âm được lắp trên bề mặt cứng thì nó làm việc rất tốt ở các tần số cao.
Theo nguyên lý cơ học sự tiêu giảm năng lượng âm các kết cấu tiêu âm có thể chia ra ba nhóm lớn: vật liệu và kết cấu tiêu âm xốp rỗng; kết cấu cộng hưởng; bộ tiêu âm đơn chiếc.
a. Vật liệu tiêu âm xốp rỗng và kết cấu
Trong công nghiệp đã sản xuất nhiều vật liệu mà chúng có thể được sử dụng không chỉ với chức năng công dụng chính của mình mà còn cho các cơ cấu tiêu âm (ví dụ, các vật liệu cách nhiệt tốt, bông thủy tinh, vật liệu amian,v.v…). thực tế cũng sản xuất nhiều vật liệu và kết cấu chuyên dung cho các thiết bị tiêu âm - chúng được sản xuất ở hai dạng: tấm tiêu âm cứng (một lớp xốp); một số lớp (các lớp xốp được liên kết) và dạng nóc giả hoặc cuộn(rulo) các vật liệu lớp xốp được áp dụng phối hợp với các màn chắn bảo vệ.
Các lớp bọc tiêu âm được sử dụng để xử lý âm các gian phòng sinh hoạt chung và gian xưởng sản xuất. Trong các xưởng sản xuất chúng được sử dụng để giảm mức độ ồn trên cơ sở giảm cường độ sóng âm phản xạ từ trần, tường và sàn nhà. Trong các phòng sinh hoạt chung (nhà hát, nhà ăn, câu lạc bộ và v.v…) các lớp tiêu âm được sử dụng để làm giảm sự vang vọng tiếng ồn ào. Chúng cũng được sử dụng để chế tạo các màn chắn, các vỏ hấp thụ (cách) âm từ các gian phòng chính. Để cách âm thường sử dụng các vật liệu xốp kết cấu lớp ở dạng các nóc giả hay rulo, hoặc trực tiếp bằng chính vật liệu (phớt, bông sợi khoáng v.v…), mà từ nó chế tạo ra các màn tiêu âm hay tấm vỏ.
Các vật liệu được sản xuất công nghiệp có các kích thước xác định, trong số đó có chiều dày. Cụ thể, các tấm tiêu âm cứng được sản xuất với các cỡ dày 20,30,45mm; các tấm bông sợi khoáng 60,70; các nóc giả sợi khoáng 100, nóc giả sợi tổng hợp 25,40mm, do đó khi sử dụng các tấm vật liệu này và các nóc giả trong các tính toán âm học chiều dày của chúng không tính toán xác định mà lựa chọn. những chỉ dẫn tiện lợi về những lớp phủ tiêu âm, các dạng kết cấu của chúng, lĩnh vực ứng dụng, các trị số của hệ số hấp thụ đối với các tần số khác nhau cũng như danh mục các nhà máy chế tạo được đưa ra trong các cataloc [15, 33, 34, 40].
Một số tấm tiêu âm cứng được sản xuất tại nhà máy chuyên dụng ở dạng chế tạo sẵn, một số khác được chế tạo trực tiếp tại diện tích xây dựng. Bằng công nghiệp nhiều tấm vật liệu sơi bông khoáng được sản xuất với chất kết dính tổng hợp.
Để chế tạo các màn chắn âm thường sử dụng tấm thạch cao âm thanh chiều dày 6-10mm, tấm xi măng amian dày 4mm, tấm thép dày 0,5-1,0mm, các tấm đura dày tới 1mm và ván gỗ dán. Sự tạo lỗ được thực hiện bằng mũi khoan đường kính 5-8mm, các lỗ theo lưới vuông. Bước lỗ dao động trong khoảng rộng: từ 5 đến 100mm. Dạng lỗ và các thông số của nó (đường kính, bước lỗ, chiều dày màn) thay đổi đặc tính tần số hấp thụ âm trong các dải rộng. Tỷ lệ số lượng lỗ càng lớn khả năng tiêu âm càng lớn đối với các âm tần số cao. Khi tỷ lệ số lỗ nhỏ sự tiêu âm tăng với các tần số thấp. Thiết bị tiêu âm với màn khoan lỗ cũng như các tấm âm thanh cứng được lắp đặt trên các giá cứng không có khe hở khí hay có khe hở khí. Có khe hở khí sẽ tăng tiêu âm trên tất cả các tần số và đặc biệt là ở các tần số thấp.
b. Kết cấu cộng hưởng
Sự tiêu giảm năng lượng âm bằng thiết bị thu cộng hưởng thực hiện ở khoảng hẹp các tần số gần với tần số dao động riêng. Chúng được tính toán và sử dụng để thu âm thanh với tần số xác định mà trên đó âm thanh có mức cao.
Kết cấu bộ cộng hưởng được thực hiện ở dạng bọc phủ các tường, các tường này cấu thành từ các tấm khoan lỗ, ở phía trong của nó dán vải. Vải (loại nỉ mỏng hoặc vải thô 2 ÷ 3 lớp) có thể kéo dãn căng cách tấm một khoảng. Trên hình 3.2 giới thiệu sơ đồ các lớp bọc phủ lọai cộng hưởng.
Sơ đồ hình 3.2,b sẽ hiệu quả hơn nhưng khó khăn hơn trong sử dụng. kết cấu cộng hưởng có thể chế tạo ở dạng khung với căng trên chúng các vải hay vải keo. Chúng sử dụng rất hiệu quả trong giảm âm cho các phòng sinh hoạt công cộng.
c. Các dụng cụ tiêu âm đơn chiếc
Các dụng cụ tiêu âm đơn chiếc được chế tạo ở dạng tấm bản, trụ, vuông, lăng trụ, cầu,v.v… và được treo vào trần của nhà, xưởng. Dụng cụ tiêu âm dạng tấm được làm từ những tấm khoan lỗ kích thước 600x1200mm, được nhét đầy vật liệu xốp hoặc các tấm được bọc bằng vật liệu hấp thụ âm. Các tấm bản được chế tạo có tính tới yêu cầu trang trí. Các tấm được treo vào trần theo phương đứng. Dụng cụ dạng trụ côn (cao 250mm, diện tích mặt đầu 0,28m2) được chế tạo từ caton cứng , nhựa dẻo hay ống nhôm. Các thành mặt đầu được khoan lỗ tròn hay khe lỗ. Dụng cụ này phải được tính toán đảm bảo yêu cầu các lỗ thông hoặc điền đầy các vật liệu thu âm xốp. Phần lớn các dụng cụ tiêu âm dạng côn được che bằng vật liệu sợi bông khoáng dạng tấm. Côn được treo vào trần, đỉnh xuống dưới. Các dụng cụ tiêu âm dạng lập phương được chế tạo với kích thước 300x300mm hay 400x400mm. Các thành khoét lỗ được làm từ ván dán, thép, kính hữu cơ. Hộp có thể được điền đầy
a b
vật liệu hấp thụ âm. Thường phía trong các bề mặt của hộp được phủ các tấm đệm sợi thủy tinh chiều dày 60mm. Các lỗ theo ô vuông - 30%, đường kính lỗ 8 ÷10mm. Hộp được treo vào trần từ một trong số các đỉnh (hình 3.3) với khoảng cách 1250mm. Khoảng cách giữa các hộp lấy đến 1500 mm.
Các dụng cụ tiêu âm dạng đơn chiếc có thể đưa đến cho từng loại thiết bị riêng biệt, đồ gia dụng và người ở trong phòng. Trong các tính toán âm học, những dụng cụ tiêu âm kiểu đơn chiếc được tính toán cho diện tích tương đương hấp thụ âm, diện tích này được xác định bằng cách thực nghiệm trong phòng tạo vang cho các tần số ôcta.
Các dụng cụ tiêu âm dạng chiếc cũng như kết cấu cộng hưởng sử dụng hiệu quả nhất cho các phòng xử lý âm thanh sinh hoạt công cộng. Thực tế người ta cũng sử dụng chúng cho các nhà xưởng sản xuất.