Контроль звука

Контроль звука в современном строительном дизайне является ключевым критерием для дизайна, так как нежелательные звуки могут доставить неприятность. Шумы могут исходить от движения транспорта, поездов, самолетов, фабрик, машин, отелей и баров, или просто от соседей, но каким бы ни был источник, правильный выбор стекла, оконной системы или материала строительства являются решающим для спокойной обстановки.

ШУМОИЗОЛЯЦИЯ

Звук возникает, когда что то вибрирует. Эта вибрация производит местные вибрации в давлении воздуха из-за сжатия воздуха при непосредственном контакте с объектом вибрации, и движения передаются к смежным молекулам воздуха.

<pstyle="text-align: justify;"="">На определенном расстоянии человеческое ухо способно обнаружить эти изменения, даже когда они длятся мгновение, но по мере увеличения расстояния от источника звука теряется энергия и звук уменьшается.

Доминантным фактором звука является частота, длина волны и уровень энергии.

Частота это количество полных колебаний, происходящих каждую секунду. Высокие частоты это звуки высокой тональности (дискант), а низкие частоты это звуки низкой тональности (бас). Единицей измерения частоты называется герц, один герц равен одному полному колебанию в секунду. Человеческое ухо способно определять звуковые частоты в диапазоне от 20 до 20000 герц.

<pstyle="text-align: justify;"="">Длина волны это расстояние, занимаемое одной полной вибрацией. У звуков низкой тональности длина волны больше, чем у звуков высокой тональности. Большинство звуков происходят от вибрации волн с длинами от 17 миллиметров до 17 метров

Уровень энергии-это производное от амплитуды вибрации звука. Громкий звук производит большие амплитуды (большие изменения давления), чем тихие звуки. Эти амплитуды показывают уровни энергии и измеряются в децибелах. Для интереса: диапазон от 0 децибел до 134 децибел (порог боли).

ПОТЕРИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ЗВУКА

Потери при передаче звука (STL) тестируются, используя двухкамерную технологию. В одной камере находится генератор звука. В другой находится приемник звука. Обе камеры разделяются тестируемым продуктом.

Звуки с определенной частотой и интенсивностью производятся генератором. Интенсивность звука, передаваемая через глазурованный барьер, измеряется в приемнике. Разница в интенсивности между источником звука и приемником называется Потерей при передачи звука на данной частоте.

Тесты по STL обычно проводятся на восемнадцати стандартных частотах на 1/3 частоты октавы диапазонов от 100 герц до 5000 герц. Результаты тестирования STL используются для подсчета акустических характеристик против общих индексов.

СИНХРОННЫЙ ПРОВАЛ

<pstyle="text-align: justify;"="">В общем характеристики, снижающие звук, обычно улучшаются по мере увеличения толщины стекла. Однако положительный эффект увеличения массы стекла ограничен до определенных пределов, известных как синхронный провал.

Синхронный провал это частота, при которой стеклянная панель вибрирует в унисон с частотой случайной волны звукового давления. В результате характеристики звукоизоляции стекла сильно снижаются на этой специфической частоте.

СИНХРОННАЯ ЧАСТОТА СТЕКЛА РАССЧИТЫВАЕТСЯ УРАВНЕНИЕМ:

F = 12500 деленное на "E", где F это частота, а Е это толщина стекла

Следовательно, синхронная частота 4-х миллиметрового стекла равна 315 герцам, в то время, когда синхронная частота 12 мм стекла равна 1042 герцам. Чем толще стекло, тем лучше звукоизоляция по закону масс, но в то же время частота синхронного провала перемещается ниже к середине спектра слышимости человеческого уха.

Однако есть способ преодолеть сдвиг в синхронной частоте, используя разделяющую прослойку. Предназначение разделяющей прослойки состоит в комбинации масс двух частей стекла без сопутствующего снижения синхронной частоты.

Проще говоря, если разделяющая прослойка используется для скрепления двух слоев 3-х мм стекла, получающийся ламинат продемонстрирует характеристики снижения звука, эквивалентные монолитному стеклу массой 6 мм, но при синхронном провале, свойственному 3 мм синхронной частоты. Это значительно влияет на общие характеристики снижения звука стекла, таким образом, ламинированное стекло улучшает звукоизоляцию.

СИНХРОННЫЙ ПРОВАЛ

Полированное листовое стекло
Потери при передаче звука
12 мм Полированное листовое стекло
6 мм Полированное листовое стекло
4 мм Полированное листовое стекло

Частотный спектр 4 мм, 6 мм и 12 мм полированного листового стекла показывает, как происходит синхронный провал на различных частотах для каждой толщины стекла.

ЛАМИНИРОВАННОЕ СТЕКЛО

Потери при передаче звука
6 мм ламинированное
6 мм Полированное листовое стекло

Эффект применения ламинации на звукоизоляции стекла. Заметьте, синхронный провал цельного стекла практически отсутствует в случае ламинированного стекла

ИЗМЕРЕНИЕ ЗВУКА

Интенсивность звука это количество энергии в звуковой волне и она пропорциональна звуковому давлению, возникающему по вызывающей ею вибрацией. Поскольку мы можем измерить давление, мы можем измерить относительную громкость звука.

Единицей измерения уровня звукового давления является децибел. Децибел (dB)-не линейная величина, несмотря на то, что используется логарифмическая шкала, которая вмещает в себя огромный диапазон уровней звукового давления, различающийся ухом. Из-за этого удвоение звукового давления (воспринимаемое как удвоение громкости звука) представляет собой увеличение уровня звукового давления приблизительно в 10 dB.

С другой стороны, барьер, уменьшающий уровень звукового давления на 20 dB, воспринимается по громкости как одна четвертая исходного уровня. При сравнении характеристик звукоизоляции различных стекол в различной конфигурации очень важно помнить, что, по-видимому, небольшие изменения в децибелах представляют значительные изменения интенсивности звука.

СНИЖЕНИЕ ЗВУКА

В типичных полевых условиях ухо не способно уловить изменение в 1-2 dB
Ухо не уловит изменение и в 3 dB, если имеется временной промежуток между двумя звуками и они от средней до низкой интенсивности
Изменение в 7 dB всегда можно обнаружить
Потеря звука в размере 10 dB – это примерно половина исходного звука.
Потеря звука в размере 20 dB - это примерно четверть исходного звука
Потеря звука в размере 30 dB - это примерно восьмая часть исходного звука
10-ти dB увеличение интенсивности –это примерно в два раза громче.

Тональность звука, которую можно измерить или воспринимаемую нашим ухом – это работа частоты волн звукового давления. Высокочастотные волны звукового давления – это результат звуков высокой тональности. И наоборот, низкочастотные волны звукового давления – это результат звуков низкой тональности.

Обычные звуки, которые мы слышим в повседневной жизни, это производное от волн звукового давления различной частоты и интенсивности, итоговая комбинация которых интерпретируется нашими ушами и мозгом как специфический звук.

РЕАКЦИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО УХА

Несмотря на то, что люди способны обнаруживать звуки в пределах обширного диапазона (20-20000 герц), их восприимчивость звуков не унифицирована. Из-за физиологии уха соответствующая реакция не линейна. Ухо больше восприимчиво к звукам высокой частоты, нежели к низким, которые опираются на характеристики восприятия любого выбранного «звукового барьера». По этой причине часто очень важно понимать тип (доминантную частоту) и интенсивность (уровень звукового давления) любого нежелательного звука перед выбором подходящей звукоизолирующей панели.

<pstyle="text-align: justify;"="">Любое измерение звука, скорректированное для имитации реакции человеческого уха, считается «взвешенным»). Показания звука, модифицированные таким образом, измеряются в dBA, где буква А обозначает применение селективной модификации частоты. Единицы измерения dB и dBA нельзя путать или использовать вместе для сравнения, так как они не совместимы.

ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ

Акустический спектр
Условия окружающей среды
Границы слышимости
Вещающая студия
Спальня ночью
Библиотека
Гостиная в пригороде
Обычный деловой офис
Разговорная речь
Обычное уличное движение (на тратуаре)
Внутри автобуса
Гудок машины ( в 1 метре)
Пневматический молоток
Болевой порог

ТИПИЧНЫЕ ЗВУКИ И ИХ РЕЙТИНГ В ДЕЦИБЕЛАХ

110dB Клепальный молоток поблизости
90dB Шумная фабрика, сильный уличный шум
70dB Средний шум улицы
60dB Обычный офис
50dB Обычный разговор
40dB Тихое радио, частный офис
30dB Обычная аудитория

ЗВУК.ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АККУСТИЧЕСКОГО СПЕКТРА

Уровень давления звука

Самолет на 300 м
Оркестровая музыка
Траффик на загруженной дороге
Обычный разговор
Поезд за 30 метров

Частота (в герцах)

УМЕНЬШЕНИЕ ЗВУКА.ВЫЧИСЛЕНИЕ УМЕНЬШЕНИЕ СЛЫШИМОГО ЗВУКА

При условии: уменьшение на 10 dB равно 50% от исходного воспринимаемого шума

Индексы измерения

Потеря передачи звука (STL)

<pstyle="text-align: justify;"="">Среднюю потерю при передаче звука полезно знать для определения эффективности глазурованных панелей для изолирования внешнего шума (такого как дорожное движение) от здания. Она выводится из средней величины измеренной потери при передаче на 1/3 октавы диапазонов частот между 100 герцами и 5000 герц. Средняя STL измеряется в децибелах. Чем выше среднее значение STL в dB, тем более эффективным будет глазурованное покрытие, снижающее звукопередачу.

КЛАСС ПЕРЕДАЧИ ЗВУКА.

Класс передачи звука (STC), полезно знать для определения степени снижения шума, предлагаемого внутренними элементами строения, такими, как перегородки и стены. Эта мера относится к характеристикам, снижающим звук, против звуков, которые обычно появляются внутри строения (такими как голоса, телефоны, музыка).

STC измеряется в цифровых показателях и не может сравниваться с STL. STC выводится из сравнения лучшей подходящей кривой STC с изоляционной кривой. Чем выше значение STC, тем лучше обшее уменьшение звука.

СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ИНДЕКСА УМЕНЬШЕНИЯ ЗВУКА (RM)

Среднее значение Индекса уменьшения звука традиционно рассматривалось одним из наиболее полных методов сравнения характеристик изоляции стекол. Среднее значение устанавливает уровень характеристик по широкому диапазону частот. Эта усредненность изоляционных значений, измеряемое в децибелах, является простейшим индикатором характеристик изолирования звука в выпускаемых изделиях.

ВЗВЕШЕННЫЙ ИНДЕКС УМЕНЬШЕНИЯ ЗВУКА (RW)

Взвешенный Индекс уменьшения звука сейчас является наиболее распространенным индексом, используемым по всему миру после его принятия в стандарты DS и ISO. Этот индекс повсеместно заменил индексы Rm и STC, потому что взвешенное уменьшение включает коррекцию модификации частот для реакции человеческого уха.

Rw измеряется в децибелах и является составным рейтингом уменьшения звука на частотах от 100 до 5000 герц. В цифрах его можно сравнить со значениями STC, однако вычисляется в децибелах.

УМЕНЬШЕНИЕ ЗВУКА ШУМА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ (RTR)

Индекс уменьшения шума дорожного движения отличается от других индексов, потому что он зависит от специфичного раздражающего типа шума. Уменьшение вычисляется на основе того, что раздражающий источник звука принимается за типичный звуковой спектр дороги, звук дорожного движения и интенсивность. Уменьшение шума дорожного движения измеряется в децибелах.

ИЗОЛЯЦИЯ ЗВУКОВ ВЗЛЕТОВ САМОЛЕТОВ

Изоляция звуков взлетов самолетов выражает степень, до которой звук, проходящий через воздух, уменьшается при прохождении через материал строения или компоненты. Процедуры по стандартам ISO по изоляции звуков взлетающих самолетов нормируют реальное пространство, которое занимают люди, в большей степени, нежели изоляцию элементов строений. Более того, эти новые меры дают особые соображения относительно звуков низкой частоты. Эти процедуры представляют новые методы нормирования и индексы, известные как условия адаптации спектра.

R- Индекс уменьшения звука
Rw-Взвешенный индекс уменьшения звука
C- А-взвешенный элитный шум (разговор и музыка)
Ctr-А-взвешенный шум городского дорожного движения

Акустические свойства стекла указываются с раскрытием условий адаптации спектра в скобках после индекса Rw в следующем порядке: Rw (C; Ctr)

Пример для 12 мм полированного листового стекла взят из таблицы характеристик ISO : 34 (0;-2)

Данные характеристик стекла могут выражаться или только по условиям одного индекса Rx или суммой Rw и соответственных условий спектра адаптации. Например, для шума дорожного движения Rtr=Rw+Ctr. Пример для 12 мм полированного листового стекла взят из таблицы характеристик ISO: 34+(-2)=32 dB

Примечание: Ссылка AS/NZS 1276.1:1999 (ISO 717-1:1996). Ссылка на стандарты ISO 140 серии.

УМЕНЬШЕНИЕ ВОСПРИНИМАЕМЫХ ЗВУКОВ

Таблица уменьшения воспринимаемых звуков (PSR) определяет восприятие уменьшения звуков в процентах. Значения уменьшения звука индекса Rw используются для вычисления уменьшения воспринимаемых звуков. Уменьшение воспринимаемых звуков это норма, относящаяся к Rw 3-х мм полированного листового стекла:

Rw для 3-х мм полированного листового стекла равен 26 децибел
Rw для 7 мм стекла марки Soundstop равен 36 децибел

Уменьшение уровня давления звука – 10 децибел

Из графика: 10 децибельное уменьшение равно 50% восприятию исходного звука. Примечание: Для ссылки на информацию по уменьшению звука см Раздел 12.5

ТИПИЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ

Тип стекла и Индексы и условия адаптации
Толщина в мм Rw C Ctr

Монолитное стекло
Ламинированное стекло
Изоляционный стеклопакет

СТЕКЛО КОНТРОЛЯ ЗВУКА

Глазурование и окна играют решающую роль в изоляции звука от строения и часто выделяются как наиболее подверженный элемент в способности строения противостоять проникновению шума. Понимая несколько основополагающих принципов, относящихся к стеклу и звуку, становится возможным выбор стекла, способного дать хорошую звукоизоляцию для контроля шума.

Прежде, чем начать исследовать способности стекла к уменьшению звука, важно установить тот факт, что окна достигнут своих высоких потенциальных свойств, если все щели, где проходит воздух, будут герметизированы. Фактически это значит, что рамы, несущие стекло, должны или быть зафиксированы или же включать герметик по кругу.

В дополнении рейтинг звука стекла должен быть сбалансирован с тем, что существует в строении, так как звук будет проникать через потолок, ковры, воздуховоды кондиционера и т.д.

ВЫБОР СТЕКЛА

При выборе стекол для акустической изоляции есть несколько основополагающих принципов, которые опираются на эффективность уменьшения звука.

Уменьшение звука улучшится с увеличением толщины стекла, так как увеличится масса. Так обычно происходит на низких частотах.

<pstyle="text-align: justify;"="">Уменьшение звука ухудшится с нарастанием площади остекления, но не в такой степени, чтобы почувствовать ощутимую разницу в большинстве размеров архитектурного остекления.

Уменьшение звука улучшится с использованием ламинированного стекла, благодаря демпфирующему вибрацию эффекту пластиковой прослойки, встроенной как сандвич между двумя слоями стекла.

Специально созданная по особой формуле мягкая прослойка, такая как та, что используется в стекле типа SoundStop, при схватывании образует прослойку, которая мягче, пластичнее и эластичнее, чем традиционная более жесткая прослойка из PVB и это также улучшает уменьшение звука.

Там, где требуется сильная звукоизоляция, могут потребоваться двойные окна с широкими воздушными камерами шириной более 100 мм.

Наружные наличники с акустическим абсорбентом являются выигрышем, так как это уменьшает реверберацию в полостях. Увеличение ширины воздушных камер приводит к улучшению звукоизоляции, но при ширине более 200 мм это может стать невыгодным, так как достигаются лишь незначительные улучшения.

Уменьшение звука может быть улучшено путем использования стекол разной толщины и типа при комбинировании двойного стекла/глазурования. Это минимизирует индуцированную вибрацию, которая происходит, когда стекло той же толщины резонирует и передает звук.

АКУСТИЧЕСКИЙ ЛАМИНАТ

Ламинированное акустическое стекло SOUNDSTOP® это уложенное на месте (CIP) ламинированное безопасное стекло, специально созданное для уменьшения проникновения звука в здание. Оно состоит из двух слоев стекла с 1.0 мм и 1.5 мм акустического класса каучуковой прослойкой. У стекла SOUNDSTOP® есть специальная акустического класса каучуковая прослойка, которая работает как демпфер, улучшая характеристики и уменьшая эффекты звуковой вибрации и синхронного провала.

Например, громкий шум улицы оценивается в 90 децибелов и 13,5 мм правильно установленное акустическое ламинированное стекло SOUNDSTOP может уменьшить проникновение шума через окно на 38 децибел. Таким образом, 90 децибел становятся терпимыми 52 децибелами, что равно шуму среднего офиса.

SOUNDSTOP идеально подходит для применения там, где шум мешает нормальному разговору, отдыху и условиям эффективной работы, например, в домах, офисах, гостиницах, мотелях, госпиталях и звукозаписывающих студиях.

Стандартное стекло, ламинированное PVB, также выдает хорошие характеристики, особенно, когда используются в качестве прослоек более толстые варианты толщиной 1,14 мм и 1,52 мм. Важной разницей между акустическими ламинатами PVB и CIP является плотность прослойки.

Применение более «твердой» прослойки из PVB в дает эффект по массе двух листов стекла, когда они устанавливаются по обе стороны прослойки, в результате масса суммируется.

С применением мягкой акустической прослойки CIP резонансный провал более близко выравнивается по индивидуальным компонентам стекла. В таком случае резонанс наступает при более высоких частотах и, в некоторых случаях, резонанс снижается, когда с двух сторон прослойки ставятся стекла разной толщины.

</pstyle="text-align:></pstyle="text-align:></pstyle="text-align:></pstyle="text-align:></pstyle="text-align:></pstyle="text-align:>