Виды звукопоглощающих материалов и конструкций по механизму звукопоглощения

По механизму звукопоглощения материалы делятся на пористые поглотители и резонансные поглотители.

Пористые: механизм поглощения звуковой энергии следующий: звуковые волны, ударяясь о поверхность пористого материала, приводят воздух внутри пор в колебательное движение. Маленькие поры оказывают большое сопротивление потоку воздуха через них, благодаря чему движение воздуха в порах тормозится, и в результате вязкого трения часть звуковой энергии превращается в теплоту; потери звуковой энергии происходят также благодаря деформациям скелета материала и его активного сопротивления вынужденным колебаниям, возникающим под действием звуковых волн. Пористые поглотители делятся на материалы с жестким скелетом (фибролит, пеностекло, ячеистый бетон, акустические штукатурки и др.), с гибким скелетом (минераловатные и стекловолокнистые изделия, древесноволокнистые материалы и др.) и пористо-колебательные системы (специальные щиты). Для получения высокого звукопоглощения необходимо, чтобы сопротивление материала для падающей волны было возможно ближе к удельному сопротивлению воздуха, а затухание при распространении волны в материале было как можно больше, т. е. объем пор должен быть большой, а размеры пор небольшие. Пористые звукопоглощающие материалы имеют высокий коэффициент звукопоглощения! (0,8—0,95) в области высоких частот.

Резонансные звукопоглощающие конструкции используются для звукопоглощения в области низких частот. Они базируются на явлении резонанса массы воздуха в горле резонатора, приводимого в колебательное движение внешним звуковым давлением. Единичный воздушный резонатор (Гельмгольца) представляет собой замкнутую полость, сообщающуюся через узкий канал (горловину) с помещением, в котором предполагается поглотить шум. Если частота звуковых колебаний достаточно близка к собственной частоте резонатора, то амплитуда и скорость колебаний в горле резонатора резко увеличиваются. В результате этого возрастают потери звуковой энергии при превращении в кинетическую и, следовательно, повышается поглощение звука этих частот. Конструктивно резонансные системы выполняются из перфорированных облицовок с подклейкой к ним пористого материала. Перфорированный экран придает пористому материалу лучшие звукопоглощающие свойства на низких частотах и вызывает спад поглощения в области высоких частот. Конструкций с перфорированным покрытием позволяют менять частотную характеристику коэффициента поглощения путем соответствующего подбора параметров: толщины листа, материала поглотителя, диаметра и шага перфорации.