Акустические каналы

а) Наибольшую опасность представляют технологические окна и каналы с большой площадью поперечного сечения, такие как короба коммуникаций и воздуховоды вентиляции. Эти объекты являются, по сути, акустическими волноводами и звуковые колебания могут распространяться по ним на значительные расстояния. Так, если поперечные размеры короба сравнимы с длиной звуковых волн L»l, затухание, при распространении по нему звука, составляет d=0,01-1 дБ/м и зависит от размеров короба, материала стенок и пр.

б) Следующими по степени опасности являются звуководы с размерами значительно меньше длины звуковых волн L << l. Таковыми являются отверстия электропроводки, щели и трещины в строительных конструкциях, неплотности дверных и оконных проемов. Затухание звука в таких каналах весьма значительно d=1-20 дБ/м. Оно определяется вязкостью воздуха и зависит от поперечных размеров отверстий, шероховатости поверхности и продольной конфигурации отверстия. Несмотря на заметную величину затухания, этого абсолютно недостаточно, для обеспечения защиты информации. Так, если в стене, толщиной 0,5м имеется трещина с площадью поперечного сечения 5 мм2 и длиной 0,75 м, звукоизоляция, в области выхода этой трещины на поверхность, будет составлять 18 дБ, в то время как при отсутствии трещины такая стена может обеспечить звукоизоляцию более 65 дБ.

в) Звуковые колебания могут распространяться за пределы выделенного помещения не только за счет тех, или иных воздушных каналов, но и за счет переизлучения колебаний ограждающими строительными конструкциями. Переизлучение звука за пределы выделенного помещения происходит за счет колебаний строительных конструкций, вызванных падающими на них звуковыми волнами. Т.к. толщина подавляющего большинства строительных конструкций (стены, полы, потолки, двери, окна) значительно меньше их поперечных размеров, процессы, происходящие в них, хорошо описываются теорией колебания мембран и пластин.

Основные практические выводы отсюда следующие:

· акустическое сопротивление ограждающих строительных конструкций в направлении, перпендикулярном их поверхности невелико;

· строительные конструкции имеют большое количество собственных мод колебаний. Последнее явление в строительной акустике носит название «волнового совпадения». Оно возникает, когда длина падающей звуковой волны совпадает с длиной изгибной волны в строительной конструкции и приводит к значительному снижению звукоизоляции. Это проиллюстрировано на рис.6.

Рис. 6

d₁» h» L₁» L₂

d₂» h << L₁» L₂

Т.к. за счет многократных переотражений звуковой волны в помещении равновероятны любые углы падений, возбуждаются все собственные моды колебаний строительных конструкций, что приводит к существенному снижению звукоизоляции.