عوامل موثر بر جذب صوت

جذب صوت در علم صوت شناسی به معنای افت انرژی هنگام برخورد یک موج صوتی به یک سطح (مواد جاذب صدا) و تبدیل آن به انرژی گرمایی می‌باشد.

در اثر برخورد امواج صوتی با سطوح عایق صوتی سلول باز (دارای حفره‌های هوا بین ساختار خود) و ورود این امواج به داخل خلل و فرج‌ها، این حفره‌ها به ارتعاش در آمده و موجب کاهش شدت صوت (دسیبل) می‌شود. همچنین برخورد این امواج با سطوح عایق و ایجاد اصطکاک، باعث انحراف امواج و کاهش اندازه حرکت آن‌ها می‌شود و در نتیجه انرژی امواج صوت به انرژی گرمایی تبدیل می‌گردند.

مقدار جذب را ضریب جذب صوت می‌گویند و آنرا با α و یا NRC نمایش می‌دهند. ضریب جذب صوت دارای دامنه‌ای بین 0 تا 1 می‌باشد و هر چه این مقدار به عدد 1 نزدیک‌تر باشد، در واقع جذب صدای کامل تری را به دنبال دارد.

روش محاسبه ضریب جذب صوت

این ضریب تابعی از فرکانس یا بسامد امواج صوتی می‌باشد و مقدار این ضریب، بصورت میانگین از جذب در فرکانس‌های 250، 500، 1000 و 2000 هرتز، در یک سطح می‌باشد. بطور نمونه جدول زیر مقدار ضرایب جذب صوت را برای عایق‌های صوتی سلول باز شرکت آرام گستر پارس ، در ضخامت 4 سانتیمتر و دانسیته 70 کیلوگرم بر متر مربع نشان می‌دهد.

عوامل موثر بر ضریب جذب صوت

عوامل و ضرایب متنوعی بر ضریب جذب صدا در عایق‌های صوتی تأثیر دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به شدت فرکانس صدا، ضخامت عایق، چگالی یا دانسیته عایق، فاصله هوایی پشت عایق و جنس عایق اشاره نمود.

فرکانس یا بسامد

یکی از عواملی که بر ضریب جذب تاثیر بسزایی دارد فرکانس صدایی است که به عایق برخورد می‌کند. عایق‌های متفاوت توانایی‌های متفاوتی در جذب صوت با تغییر فرکانس صدای برخوردی به آن‌ها را دارند و این موضوع به مواد آکوستیک استفاده شده در عایق و نیز ساختار آن بستگی دارد.

گوش انسان توانایی شنیدن صداهایی از  30Hz  تا 20KHz را دارد بنابراین فرکانس‌های پایین‌تر یا بالاتر از این محدوده را انسان نمی‌تواند بشنود.

ضخامت عایق

یکی دیگر از عوامل مهم و تأثیر گذار در میزان صدای جذب شده ضخامت عایق است. بطور کلی هر چه ضخامت بالاتر رود، صرف نظر از جنس ماده عایق و فرکانس صوت، جذب صوت را افزایش می‌دهد. اما باتوجه به روشهای تجربی مشخص شده است که اگر فرکانس صوت کمتراز  500 Hz (فرکانس متوسط) باشد، تأثیر این ضخامت به مراتب بیشتر خواهد بود از فرکانس های بالاتر.

نمودار زیر تأثیر ضخامت را بر ضریب جذب صوت در فرکانس های مختلف نشان می دهد.

دانسیته یا چگالی

بطور کلی هرچه مقدار دانسیته عایق کمتر باشد، نفوذ صوت بیشتر است.(صدا از عایق عبور می‌کند.) در هر صورت اگر چنانچه این دانسیته از حد نرمال خود فراتر رود، انعکاس صوت را افزایش خواهد داد که این امر باعث نارضایتی خواهد شد. بنا‌براین برای ایجاد  مناسب‌ترین عایق، باید دامنه‌ی مناسبی را برای دانسیته در نظر گرفت.

نمودار زیر تأثیر دانسیته را بر ضریب جذب صوت در فرکانس‌های مختلف نشان می‌دهد.

فاصله هوایی موجود در پشت عایق

بطور کلی با ایجاد فاصله هوایی مناسب در پشت عایق می‌توان قدرت جذب را افزایش داد. در نمودار زیر تأثیر این فاصله هوایی را در یک فرکانس مشخص می‌توان مقایسه کرد.

جنس عایق جذب صوت

فوم‌های جاذب صوت مانند فوم شانه تخم مرغی ، دارای ساختار سلول باز و سلول بسته می‌باشند؛ در ساختار سلول باز، حفره‌هایی بین ساختار عایق وجود دارد که به هم متصل می‌باشند و جذب صوت را با افزایش چشمگیری روبرو می‌کنند.

اما در ساختار سلول بسته مسیری برای عبور صدا در میان لایه‌های عایق وجود ندارد، بنابراین جذب بسیار کمتری را در مقایسه با عایق‌های سلول باز شاهد هستیم.

صدا از چه موادی بیشتر و از چه موادی کمتر عبور می‌کند؟

مواد در دنیا به سه حالت جامد، مایع و گاز تقسیم می‌شوند بنابراین ممکن است خواستار دانستن این باشید که صدا از چه موادی بیشتر عبور می‌کند و از چه موادی کمتر عبور می‌کند. هنگامی که صوتی در فصا پخش می‌شود به راحتی منتقل خواهد شد زیرا هوا یکی از بهترین مواد برای انتقال صوت می‌باشد. بعضی از مواد جامد مانند پشم، پنبه و اسفنج صدا را به خوبی از خود عبور نمی‌دهند برای همین در عایق های صوتی بیشتر از موادی مانند پشم و اسفنج و … استفاده می‌‌کنند ولی خب استفاده از مواد جامد به این معنی نیست که از انتقال 100 درصدی صوت جلوگیری خواهد کرد. مایعات شباهت زیادی در انتقال صوت به جامدات دارند همچنین خوب است بدانید که صوت در خلا انتشار پیدا نخواهد کرد.