دانلود مقاله تعریف جذب

تعریف جذب مفهوم جذب [1]در آکوستیک اتلاف انرژی به هنگام برخورد موج صدا به یک سطح و سپس انعکاس آن است.

کلمه «جذب» رااغلب اشخاص عادی برای بیان عمل یک اسفنج هنگامی که آب را به خود می کشد، به کار می گیرند، که این معنا شامل آکوستیک نمی شود.

آب جذب شده توسط اسفنج دوباره در دسترس خواهد بود، اما نوفه «جذب» شده توسط آکوستیک تایل را نمی توان دوباره به دست آورد.

زیرا به صورت حرارت تلف شده است.

مفهوم جذب آکوستیکی در درجه نخست شامل فضاهای داخلی می شود.

اگر دیواری وجود نداشته باشد، صدا فقط در اثر افزایش فاصله منبع کاهش می یابد.

اگر فرض کنیم که یک موج با انرژی تابشی معینی با زاویه ای تصادفی به سطحی برخورد کند، مقداری از انرژی تابشی به طرف محیطی که سرچشمه شعاع تابشی در آن قرار گرفته است، منعکس می شود و بقیه انرژی تابشی به داخل ماده سطح مزبور نفوذ و غالباً از میان آن عبور می کند.

با استفاده از روش شعاعی ضریب جذب به صورت زیر تعریف می شود انرژی باز تابشی-1 انرژی تابشی بنابراین ضریب جذب نمایانگر نسبتی از انرژی صوتی تلف شده به انرژی سرچشمه صداست که مقدار آن از صفر تا یک متغیر است( یعنی از صفر تا صددرصد) بنابراین اگر ضریب جذب مساوی صفر باشد، به این معناست که انرژی تلف شده و تمام صدا در فضایی که سرچشمه در آن است باقی می ماند.

این بدان معنی است که تمام دیوارهایاز نظر آکوستیکی «سخت» هستند و انرژی باتابیده شده با انرژی تابشی برابر است.

همان طور که این ضریب به سمت 1.0 میل می کند، یعنی انرژی بیشتر و بیشتر تلف شده است و انرژی بازتابشی رفته رفته جزء کوچکتری از انرژی تابیده شده خوهد شد.

از نظر آکوستیکی به چنین سطحی «نرم» گفته می شود.

به طریق مشابه ضریب عبوری را می توان به صورت زیر تعریف کرد: انرژی عبور کرده - 1 انرژی تابشی انرژی کلی از جمع ضریب جذب و ضریب عبوری به صورت زیر به دست می آید.

از اتلافی که به علت اصطحکاک به وجود می آید (تبدیل به حرارت) صرفنظر شده است.

این اتلاف بر اثر اصطحکاک، بسیار اتلاف ناچیزی است، حتی در بالاتری مقدارش.

بعداً خواهیم دید.

مقدار عددی ضریب جذب همان طور که قبلاً گفته شد، برای تمام موارد شناخته شده مقداری معین بین 1% (یک درصد) برای سطوح بسیار سخت مثل فولاد صیقلی یا بتن فشرده تا 99% برای مواد بسیار جاذب است.

ضریب جذب یک پنجره باز 100 درصد در نظر گرفته می شود.

بعضی ازکارخانه ها مواد جاذب آکوستیکی با ضریب جذب بالاتر از یک (یعنی جذب بهتر از 100 درصد) را هم در فهرستهای خود گنجانیده اند که البته این کار، سود بردن از فقدان دانش پایه ای در مورد مفهوم جذب است.

در مورد تولیداتی که معمولاً با نام « یونیت جاذب » مشخص می شوند، ماده جاذب مثل جعبه کوچکی که روی دیوار نصب شده باشد، نسبت به سطح دیواره برآمده است.

سطح بیرون آمده از دیوار تماماً با مواد جاذب پوشیده شده است، ولی جعبه به اندازه یک وجه خود از سطح دیورار را اشغال می کند.

بنابراین، در این حالت در هر فوت مربع دیوار جذب بیشتری نسبت به حالتی که سطح دیوار به طور عادی پوشیده شده باشد، خوهیم داشت.

بنابراین سازندگان ضریب جذب این تولیدات را بیشتر از صد درصد ذکر می کنند.

حال اگر این یونیتها متصل به هم نصب شوند، به طوری که صدا ب وجه های کناری برخورد نداشته باشد، ادعاهای سازندگان تحقق نخواهد یافت.

برای اینکه یونیتهای جاذب موثر باشند، باید با فاصله از یکدیگر قرار بگیرند.

در غیر اینصورت جذب در هر فوت مربع سطح دیوار به کمتر از صد درصد نزول می کند.

ضریب جذب همچنین تابعی از فرکانس امواج صداست.

طول موجهای کوتاهتر (فرکانسهای بالا) نسبت به طول موجهای بزرگتر ( فرکانسهای کمتر) خاصیت نفوذ بیشتری در دیوارها دارند و آسانتر به انرژی حرارتی تبدیل می شود.

درفرکانسهای بالاتر نسبت به فرکانسهای پایین عموماً ضریب جذب بالاتری داریم.

یکی از خواص عمومی برای اینکه مواد جاذب موثر واقع شوند، داشتن سطح شفاف یا غیر حایل برای امواج صداست.

همان طور که شیشه برای نور شفاف محسوب می شود، مواردی هم برای عبور صدا شفاف هستند.

دیگر اینکه مواد جاذب صدا باید دارای مکانیز می باشند که امواج صوتی، هنگام عبور از آنها در اثر اصطحکاک به انرژی حرارتی تبدیل بشوند.

شفافیت برای صدا را می توان توسط سطوح پر منف، یا مواد سخت سوراخ سوراخ شده همراه با مواد متخلخل و یا به وسیله پوشاندن مواد متخلخل با یک پرده خیلی سبک وزن، نازک، انحناپذیر و غیر قابل عبور برای هوا تأمین کرد.

همه اینها اثر جذب کنندگی مشابهی دارند، اختلاف درنوع محیطی است که در آن مورد استفاده قرار می گیرند.

همه انواع ذکر شده که مجموعه ای از جرمها هستند، به عنوان راکتانس آکوستیکی عمل می کنند و به هرحال همه آنها با افزایش فرکانس نسبت به حالت مطلوب طرح، شفافیت کمتری در مقابل صدا از خود نشان می دهند مقاومت جریانی [2] ساختمان داخلی مواد یعنی تاروپود و بافت داخلی و فضاهای خالی ما بین آنها عامل ایجاد اصطحکاک و در نتیجه مقاومت در برابر حرکت موجی است.

پس از داخل شدن صدا به ماده، از دامنه آن کاسته می شود.

این کاهش به دلیل وجود اصطحکاکی است که موج در کوشش خود برای حرکت از میان ماده با ان روبرو می شود.

بنابراین، انرژی موج کاهش می یابد.

کمیت اصطحکاک به وسیله مقاومت ماده در مقابل جریان هوا از میان آن توصیف و با نام مقاومت جریانی به صورت زیر بیان می شود.

افت فشار در دو طرف نمونه = مقاومت جریانی سرعت هوا در عبور از نمونه واحدهای مقاومت جریانی به صورت زیر تعیین می شوند: ثانیه - دین = واحد های مقاومت جریانی سانتی متر معکب (تعریف واحد) ریلی = مقاومت جریانی را باید به صورت محدود به کار بر د.

در بیشتر مواد، مقاومت جریانی متناسب با چگالی ماده است.

هر حجمی از هوا در پشت ماده( یعنی پشت سطحی که در معرض برخورد با صدا قرار می گیرد) یک اثر مهم روی مقاومت جریانی آن ماده دارد زیادتر شدن فاصله هوایی پشت ماده عامل اساسی کنترل کننده ای است که عمل ماده را روی فرکانسهای پایین افزایش می دهد.

برای مثال فرکانس پایین قطع برای فاصله هوایی به صورت زیر بیان می شود: جایی که C سرعت صوت بر حسب فوت بر ثانیه و D عمق فلاصله هوایی در پشت نمونه بر حسب فوت است.

بنابراین هر چه فاصله هوایی بیشتر باشد، محدوده فرکانسهای پایین بیشتر جذب می شوند.

در مورد چگونگی جذب امواج صوتی توسط یک ماده، نظریه های زیادی پیشنهاد شده است.

طبق پیشنهاد السون[3] ضریب جذب را می توان به صورت زیر بیان کرد: که در آن Z برابر امپدانس بر حسب اهم آکوستیکی سانتی متر مربع یا چگالی هوا بر حسب برابر سرعت صوت بر حسب هستند .(تذکر : السون این نمادها را استفاده کرده است) بر حسب پارامترهای فیزیکی ماده، السون امپدانس مختلط را چنین تعریف می کند: جائیکه مقاومت آکوستیکی DC مربوط به ماده در واحد حجم d ضخامت نمونه بر حسب سانتی متر m نسبت دانستیه موثر هوا در روزنه های ماده به دانستیه هوا در حالت آزاد j ضریب موهومی سرعت زاویه یعنی P ضریب پر منفذی یا حجم هوای درون منافذ ؟؟

مقاومت آکوستیکی RDC را می توان با تعیین افت فشار در دو طرف نمونه ماده برای یک حجم مناسب هوا که از ماده عبور می کند به دست آورد بنابراین: مقدار m در معادله (7) مجهول است.

این مقدار به حرکت تارو پود ماده نیز حرکت خود ماده بستگی دارد.

مقدار m را می توان 5/1 فرض کرد، این مقدار بیانگر خاصیت ماده در پیروی کردن از حرکات است و یا به بیان دیگر مقیاسی برای خاصیت خمش ماده است.

(3-4) آزمایش پر منفذی میزان پر منفذی به صورت تجربی توسط آزمایش زیر قابل تعیین است.

ماده آکوستیکی با حجم Vm در اتاقکی با حجم کلی V گذاشته می شود، درچه بالای وسیله باز است و ستون جیوه در فشار سنج در h ثابت می ماند میزان پر منفذی به صورت تجربی توسط آزمایش زیر قابل تعیین است.

ماده آکوستیکی با حجم Vm در اتاقکی با حجم کلی V گذاشته می شود، درچه بالای وسیله باز است و ستون جیوه در فشار سنج در h ثابت می ماند.

سپس دریچه را می بندیم و طرف راست فشار سنج به اندازه بالا می رود و تغییری در فشار روی نمونه به اندازه ایجاد می کند.

یک کاهش در حجم هوای بالای نمونه ظاهر می شود که معادل است، s سطح مقطع فشار سنج است.

حال اگر pa فشار جو باشد، پر منفدی به صورت رابطه زیر تعیین می شود: حال تمام جمله ها را می توان به معادله امپدانس Z ، معادله (7) و در نتیجه معادله مربوط به تعریف ضریب جذب، معادله (6) وارد کرد.

(4-4-) لوله امپدانس در دنباله بحث نظری قبل، روش عملی ای که به کمک آن می توان ضریب جذب مواد مختلف موجود را تعیین کرد.

در این روش از وسیله خاصی به نام لوله امپدانس استفاده می شود، در این وسیله یک موج صوتی با فرکانس معلوم در داخل لوله به طرف نمونه پخش می شود.

این موج توسط نمونه مورد آزمایش به نحوی بازتابیده می شود که درداخل لوله امواج ساکن ایجاد می شود.

با استفاده از یک میکروفون که به انتهای یک میله لوله ای شکل متصل است، به عنوان وسیله تشخیص و اتصال آن به یک اسیلوسکوپ یا یک سونومتر مقادیر فشار ماکزیم (pmax) و فشار مینیمم (pmin) برای امواج ساکن تولید شده توسط فرکانس معلوم که از بلندگو پخش می شود، تعیین می شود اگر n نسبت فشار ماکزیمم به مینیمم تعیین شود، یعنی ضریب جذب برای شعاع تابشی عمودی بر ماده مورد آزمایش، توسط رابطه زیر به دست می آید: در بشتر کاربردهای عملی، مقدار مورد لزوم ضریب جذب، آن مقداری است که از برخورد اشعه های تصادفی به دیوار به دست می آید نه اشعه عمود بر دیوار، بنابراین تبدیل an به مقدار مربوط به اشعه تصادفی aR در منحنی شکل (1) نشان داده شده است.

برای تأکید باید تکرار کنیم که ضریب جذب تابع فرکانس است.

برای محاسبه زمان طنین مکانهای مختلف، از مقدار ضریب جذب مربوط به تابش تصادفی استفاده می شود.

با محاسبه زمان طنین یک مکان مناسب بودن آن مکان برای استفاده های مختلف حرفه ای یا تفریحی تشخیص داده می شود.

(8-4) ضریب جذب مواد عادی ضریب مواد عادی در بسیاری از کتابهای مرجع ثبت شده است سازندگان این گونه مواد نیز نتایج آزمایشهای مبسوط خود را به چاپ رسانده اند.

اداره استاندارهای ملی نتایج آزمایشهای خود را در بولتن های سالیانه به چاپ می رساند یک نمونه اختیاری از ضرایب جذب مواد مختلف در جدول (1) نشان داده شده است.

ضرایب جذب تنها برای سه فرکانس نشان داده شده اند.

(9-4) ضریب کاهش نویز(نوفه) (NRC) عبارتی که اغلب برای توصیف ارزش نسبی مواد آکوستیکی به کار گرفته می شود، ضریب کاهش نویز (NRC) است.

این نام با مفهوم اصلی متناقض است، زیرا این نام واقعاً به معنای کاهش نویز نیست بلکه مقدار میانگین عیار زده شده ای برای جذب است.

این عدد مقداری است مجرد و نشان دهنده کارآرایی ماده ازنظر جذب ونقص آن این است که با هیچ یک از خواص ماده در فرکانسهای بالا یا پایین ارتباطی ندارد، NRC میانگین ریاضی مقادیر ضرایب جذب در این فرکانسهاست: اشکال دیگری که در استفاده از این ضریب وجود دارد، این است که دو ماده با ضرایب جذب بسیار متفاوت در یک فرکانس می توانند اعداد NRC یکسان داشته باشند.

ستون آخر در جدول (1) نشان دهنده این مطلب درباره NRC است.

a: انرژی تابیده b: انرژی باز تابیده از آبسوزینت c : انرژی جذب شده e : انرژی بازتابیده از دیوار پشت ضریب آبسور پسیون نیز با توجه به شکل 49 عبارتس از نسبت انرژی آکوستیکی جذب شده به انرژی (تایید شده)- با توجه به تعاریف فوق و اینکه انرژی با توان دوم دامنه متناسب است رابطه این دو ضریب بقرار زیر خواهد بود: ضریب آبسورپسیون چنانچه می دانیم برای یک فرکانس معین مقداری است ثابت و وابسته به جنس پوشش دار، ولی این مقدار ثابت طبق شکل 50 بر حسب زاویه تابش پرتو آکوستیکی متغیر می شود و هر گاه زاویه تابش 90 درجه شود( پرتو مماس بر پهنه باشد) مساوی صفر می گردد ولی عملاً نمی توان این تغییرات را در محاسبات دخالت داد و مقدار را هموره ثابت فرض نمایند.

موادی که برای آبسورپیسیون بکار برده می شوند انواع مختلفی دارند که شناسائی مشخصات آنها و بخصوص منحنی تغییرات ضریب آبسورپسیون آنها بر حسب فرکانس ، نوع در شکل 51 آبسورینت های عمده با منحنی تغییرات ضریب آبسورپسیون مربوطه آنها ترسیم گردیده است و با توجه مختصری می توان نتیجه گرفت که برای داشتن آبسور پسیون یکنواخت در نوار فرکانس مورد نظر لازمست که ترکیبی از این مصالح را بکار برد.

در ترسیم منحنی های تغییرات ضریب آبسورپسیون ( شکل 51) فرض بر این است که ضخامت مواد آبسوربنت بحد کفایت زیاد باشد بطوریکه کلیه انرژی داخل شده در جسم پوروز (الیافی) بکلی جذب و تباه گردد- در غیر اینصورت طبق ممکن است ضریب آبسورپسیون و حتی شکل منحنی نیز، بعلت بازتاب انرژی از دیوار پشت ماتریال آبسوربنت واختلاط آن با انرژی بازتابیده از رویه آن، تغییر نماید.

بر اساس مطالعات دقیقی که توسط دانشمندان معروف آکوستیک از سالهای 1935 تاکنون در مورد خواص و مشخصاس مواد آبسوربنت بعمل آمده معلوم گردیده است که علاوه بر پوروزیته و ضخامت ماده آبسوربر، فشردگی آن نیز سهم عمده ای را در تعیین ضریب آبسورپسیون و منحنی ضریب آبسورپسیون بعهده دارد.

فشردگی جسم پوروز را می توان با مقاومت نشست تفسیر نمود که عبارتست از اختلاف فشاری (کیلوگرم) که بای عبور دادن مقدار معینی هوا ( مثلاً یک متر مکعب) از واحد سطح جسم پوروز مورد نیاز می باشد.

چنانچه مقاومت نشست r کوچک باشد( جسم پوروز فشرده نباشد) بدیهی است که از سطح جسم پوروز انرژی کمتری بازتاب می گردد ولی انرژی داخل شده بجسم پوروز در آن تباهی نیافته از دیوار پشت جسم پوروز بازتاب و در نتیجه ضریب آبسور پسیون را کاهش می دهد از این رو برای هر قشر معینی از جسم پوروز فشردگی خاصی لازمست تا ضریب آبسور پسیون حداکثر خود را دارا گردد.

بطوریکه از روند منحنی شکل 52 مشهود است برای ضخامت قشر پوروز معادل 10 سانتیمتر حداکثر ضریب آبسورپسیون سانتیمتر ضخامت داشته باشد حداکثر ضریب آبسورپسیون , و چنانچه فقط یک سانتیمتر باشد در حداکثر می شود با توجه مختصری به شکل 52 واضح می گردد که هر گاه ضخامت طبقه آبسورینت بحد کفایت نباشد ضریب آبسورپسیون بمقدار قابل توجهی کاهش می یابد- بدین ترتیب که با تبدیل ضخامت جسم پوروز 10 سانتیمتر به یک سانتیمتر حداکثر ضریب آبسورپسیون از 80% به 5% کاهش می یابد.

بطور خلاصه می توان خواص مصالح آبسور بنت را بصورت زیرین خلاصه کرد: 1- ضریب آبسورپسیون یک جسم پوروز با افزایش فرکانس بیشتر می گردد.

2- ضریب آبسورپسیون زیاد برای فرکانسهای بم ( پائین) با ضخامت زیاد جسم پوروز ( در حدود 10 سانتیمتر ) و کم بودن فشردگی آن بستگی دارد.

3- ضریب آبسورپسیون اجسام فشرده بسیار کم و افزایش ضخامت قشر پوروز تاثیری در ازدیاد آبسورپسیون آن ندارد.

برای ساختن انواع مصالح آبسورنت مواد الیافی مواد نرم را با چسبهای خاصی که فقط این الیاف را بیکدیگر ربط دهنده مخلوط کرده و بصورت ورق و صفحات با ضخامت های مختلف در می آورند.

در جدول زیرین نمونه ای از این مصالح جمع آوری گردیده است: تاثیر فضای خالی چنانچه مابین پوشش آبسورنت ( جسم پوروز) و دیوار پشت یک فاصله خالی( هوا) وجود داشته باشد و یا بعبارت دیگر مواد آبسوربنت را بروی بست های چوبی که بدیوار کوبیده شده اند قرار دهند ضریب آبسورپسیون مصالح آبسوربنت در فرکانسهای بم ( 100 تا 300 هرتس) بیش از دو برابر ازدیاد می یابد بدین ترتیب می توان با بکار بردن این روش ساده ( که منحصراً باید روش کار قرار گیرد) حداکثر استفاده را از مواد آبسوربنت در نوار فرکانس بم و زیر بعمل آورد.

چنانچه مواد آبسوربنت را رنگ نمایند ضریبآبسورپسیون آنها ممکن است بمقدار توجهی تقلید یابد- شکل 54 تاثیر رنگ روغنی را بر روی آبسورپسیون یک صفحه متشکل از الیاف چوبی پرس شده بقطر 7،1 سانتیمتر نمایش می دهد.

منحنی A تغییرات ضریب را در حالت معمولی و منحنی B تغییرات ضریب را هنگامی که برروی صفحه رنگ روغنی زده شده است نمایش میدهد.

با توجه به تاثیر رنگ معلوم می گردد که از رنگهای روغنی و پلاستیک بهیچوجه در اینگونه موارد نباید استفاده گردد و فقط در صورت لزوم استفاده از رنگهای قابل انحلال در آب که بمقدار کم و با پیستوله پاشیده شوند مجاز می باشد مصالح آبسوربنت با ضریب آبسورپسیون بسیار زیاد برای اجرای آزمایشهای آکوستیکی از قبیل تهیه مشخصات فنی و مطالعات علمی در باره میکروفن ها و بلندگوها و نظایر آنها امواج آکوستیکی پیشرونده مورد نیاز می باشند که بدون بازتاب همواره از سرچشمه دور و تباه شوند.

یک چنین حالتی را فقط می توان در شرایط معینی در بام یک ساختمان بسیار بلند بوجود آورد که در اطراف آن سطوح بازتابنده وجود نداتشه باشند- بدیهی است که در صورت وجود این شرایط هم باز از نظر اندازه گیری آکوستیکی وضعیت ایده آل وجود ندارد زیرا نوفه محیط ( از قبیل صدای پرندگان، هواپیما وعوامل جوی) را نمی توان نادیده گرفت از این رو برای ساختن لابراتوارهای میدان آزاد آکوستیکی که بدانها اطاق صامت نیز گفته می شود سطح دیوارها را از مواد آبسوربنت 100% می پوشاننند تا هیچ بازتابی در برابر امواج آکوستیکی رخ ندهد.

بدیهی است که عملاً مواد آبسوربنت 100% وجود ندارد و بایستی با دادن فرم خاص به مواد آبسوربنت الیافی (هرم- مخروط و گوه) نتیجه مطلوب را بدست آورد برای این منظور از مواد آبسوربنتی نظیر پشم شیشه - پنبه نسوز وغیره بطول 50 تا 100 سانتیمتر استفاده می گردد و بوسیله این مصالح رویه دیوارهای اطاق صامت را پوشش مینمایند تا آمواج آکوستیکی از ملاء نرم (هوا) به ملاء سخت ( مواد آبسوربنت) بتدریج وارد شده و در الیاف ماده آبسوربنت بعلت سایش تبدیل به گرما گردد.

( ضمناً سطح آبسوربنت نیز چندین برابر می گردد) ضری آبسورپسیون یک اطاق صامت با گوههائی از پشم شیشه بطول 50 سانتیمتر برای فرکانس های بیش از 120 هرتس قریب 99% می باشد- چنانچه جذب اصوات با فرکانسهای پائین تر نیز مورد نیاز باشد لازمست که طول گوه ها را بیشتر انتخاب نمایند.

انواع مختلف مواد آبسورنت شیمیائی از طرف کارخانه های گوناگون ساخته و به بازار عرضه می گردد که در هر مورد بایستی مشخصات داده شده از طرف کارخانه سازنده ویا آزمایشگاههای مربوطه در مد نظر قرار داده شود- مقاومت نشت این گونه مواد با مقایسه با اجسام طبیعی با ضریب آبسورپسیون مشابه زیاد تر است و علت آن حفره دار بودن این گونه مواد است که با وجود مقاومت نشت زیاد( غیر قابل نفوذ برای هوا) بعلت وجود حفره های ریز و درشت ( نظیر اسفنج و ابر) می توانند نوار فرکانس نسبتاً وسعی را جذب نمایند.

و مواد پوروز شیمیائی (ابر) که فقط حفره دارند و مقاومت نشت آنها زیاد می باشند، پی برد – علت زیاد بودن مقاومت نش این مواد اینست که حفره های داخل جسم به یکدیگر متصل نیستند.

اخیراً ابرهائی که دارای شرایط آکوستیکی متناسب می باشند در ابعاد و ضخامت های مختلف به بازار عرضه شده است که بعنوان مصاله آبسوربنت آکوستیکی بکار برده می شود.

مواد آبسوربنت با روکش سوراخدار استفاده از مواد آبسوربنت بصورت خام اشکالاتی از این رو غیر از لابراتورهای آکوستیکی و استودیوهای تلویزیون و پشت پرده سینماها و همانند آن ها، در بقیه موارد از مواد آبسوربنت روکش دار استفاده می گردد که روکش آنها را می توان از هر نوع ماتریال سخت و دلخواهی انتخاب نمود بشرط آنکه بر روی سطح آن تعداد کافی سوراخ یا شیار وجود داشته باشد.

برای صفحات مشبک با سوراخهای گرد که بیشتر به کار برده میشوند فرمول تجربی زیرین برای محاسبه فرکانس حد وضع گردیده است.

که در آن a قطر سوراخها و d فاصله مرکز هر دو سوراخ از یکدیگر برحسب سانتیمتر می باشد.

مثال : فرکانس حد یک قشر آبسوربنت با روکش سخت که در آن سوراخهائی با مشخصات زیرین.

سانتیمیتر 4/0 = a و سانتیمتر 1= d ساخته شده است عبارتست از (سطح مشبک : 13%) که در بسیاری از موارد متناسب با احتیاجات میباشد.

مشخصات صفحه مشبک داده شده در مثال فوق بخصوص در مورد تایل های مقوائی و چوبی (یا نظایر آن ) بضخامت 3 تا 5 میلیمتر و تایل های گچی ریخته با ضخامت بیشتر وهمچنین تایل های فلزی که در موارد استفاده از شوفاژ سقفی ناچار از بکار بردن آن هستند، متناسب می باشد.

در استخرهای سرپوشیده که رطوبت و تأثیرات ناگوار آب کلردار مانع از بکاربردن مصالح عادی آبسوربنت می باشد برای آرامش و کم کردن صدای آب صفحات مشبک آلومینیمی که در پشت آن مواد آبسوربنتی مانند پشم شیشه و آسبست و نظایر آن پر کرده اند در سقف و دیوارها نصب می نمایند.

چنانچه سطح مشبک بزرگتری مورد نیاز باشد بجای صفحات مشبک از تورهای خاصی دارند و هم در فرکانس های بالا تأثیر چندانی بر روی ضریب آبسورپسیون ندارند.

آکوستیک تایل در سال 1922 برای اولنی بار در آمریکا و سپس در سایر کشورها اختراعی به ثبت رسید که برای آرامش غوغا در مکانهای پرهیاهو از قبیل رستورانها – مغازه ها – ادارات بانکها – کارخانجات – سالن ورزش – کریدرهای ادارات – کلاسهای درس – سربازخانه ها – بیمارستانها – هتل ها و نظایر آن میتوان برای پوشش سقف آنها از تایلهای مقوائی باشیارها یا حفره هائی در سطح آن استفاده نمود تأثیر حفره ها و شیارها را در منحنی آبسورپسیون میتوان در شکل c51 مورد بررسی قرار داد.

بموجب این اختراع ابتدا یک کارخانه آمریکائی و اینک کارخانه های دیگری در دیگر کشورها تایل های مقوائی با: میلیمتر 15= d میلیمتر 3 و 5 a= که عبارت از 4410 حفره در متر مربع می باشد می سازند که بنام آکوستیک تایل در کلیه موارد نامبرده در فوق مورد استفاده قرار می گیرند.

بدیهی است که اعداد داده شده بطور تجربی تعیین گردیده اند و برخی از سازندگان دستورالعمل های خاص خود را که مغایر با دستور فوق می باشد بکار می برند.

(بجای حفره شیار نیز جایز است).

بدیهی است که مشخصات فنی و منحنی تغییرات ضریب آبسورپسیون برای آکوستیک تایلها کاملاً متفاوت و در هر مورد بایستی به کاتالک کارخانه سازنده مراجعه گردد.

آبسوربنت های پوسته ای (پانل) چنانچه صفحات نازکی را که دارای مقاومت نشت بسیار بزرگی نیز می باشند (نظیر تخته سه لائی و نئوپان و فیبر) بوسیله یک داربست چوبی بر روی دیوار نصب نمایند.

ملاحظه می شود که این صفحات همانند آنچه که در ابتدای بخش مصالح آبسوربنت (شکل 51) مورد بررسی قرار گرفت میتوانند در فرکانسهای کم، ضریب آبسورپسیون نسبتاً زیادی بوجود آورند که فرکانس روزنانس fo (فرکانسی که در آن ضریب آبسورپسیون ماکزیمم می شود ) طبق رابطه تجربی.

تعیین می گردد که در آن M جرم صفحه برحسب کیلوگرم در هر متر مربع و d فاصله هوائی پشت صفحه (ضخامت چوبهای داربست) برحسب سانتیمتر می باشند.

مثلاً برای یک صفحه نئوپان بوزن 10 کیلوگرم در متر مربع ؟؟

بستگی به تقسیمات داربست دارد و با بکار بردن مواد پوروز در پشت پوسته ها می توان ضریب آبسورپسیون را تا 50% الی 70% رسانید.

بدین سان با وجود صرفه جوئی در مصرف مواد آبسوربنت، میتوان ضریب آبسورپسیون قابل ملاحظه ای که با مواد پوروز فقط با ضخامت خیلی زیاد میسر می گردید، بدست آورد.

از روند منحنی شکل 51 (D) دیده می شود که آبسوربنت های پوسته ای را فقط در صورتی که مواد آبسوربنت نوع دیگری نیز بکار برده شده باشد میتوان مورد استفاده قرار داد.

آبسوربنت های پوسته ای در منازل خود بخود وجود دارند – زیرا کلیه گنجه ها و کمدها و کلیه دیوارهای نازک (تیغه) و در و پنجره و غیره اثر جذب نغمه های بم را دارند.

در مکانهائی که لوازمی از این قبیل وجود ندارد (تونل – زیرزمین – حمام – بناهای بتونی و نظایر آن ) اثر نامطلوب واخنش طولانی نغمات با فرکانسهای بم را میتوان بخوبی احساس نمود.

در سال 1862 هلمهولتس دانشمند فیزیکدان آلمانی روابط مربوط به کاوکهای (محفظه) توخالی (رزوناتر) را بصورت قوانین فیزیکی رزوناترها وضع نمود که امروزه از آن در فیزیک و معماری استفاده فراوان می شود.

بدیهی است که کاربرد رزوناتر برای جذب نغمه های بم می باشد و بعلت گرانی قیمت و اشکالات اجرائی فقط برای موارد خاص (از قبیل استودیوهای رادیو و تلویزیون ) قابل اجراء می باشد.

ساختن رزوناتر با مصالح عادی مشکل است و از این رو در عمل برای این منظور از آجرهای توخالی و همانند آن ها و یا از آکوستیک تایل و یا آبسوربنت های پوسته ای که با فاصله ای از یکدیگر نصب گردند استفاده می گردد.

فرکانس رزونانس رزوناتر هلمهولتس بر طبق رابطه زیر که واضع آن دانشمند انگلیسی لرد رایلی است تعیین می گردد.

(C سرعت انتشار صورت – R شعاع و 1 طول گردنه سوراخ v حجم درونی رزوناتر ) چنانچه بجای آجرهای توخالی سوراخدار از صفحات شیاردار استفاده گردد (شکل ؟؟) فرکانس رزونانس از رابطه زیر که واضع آن دانشمند دانمارکی پروفسور اینگر سلو و همکار اونیلسن می باشند محاسبه می گردد.

S) سطح شیار در هر متر v حجم پشت شیار در هر متر عمق مؤثر شیار که عبارتست از: عمق شیار – b پهنای شیار که در مقابل طول موج صورت در حالت رزونانس بایستی کوچک باشد.

نمونه ای از ضریب آبسورپسیون مصالح آبسوربنت آکوستیکی در جدولهای زیرین و شکلهای 62 و 84 ضرائب آبسورپسیون مهمترین مصالح آبسوربنت درج گردیده است که بیشتر این ضرائب در آزمایشگاه EMPA (سوئیس) و مرکز پژوهش PTT (سوئیس) برحسب توصیه های ISO/R 345-1963 سنجش و تدوین گردیده است.

مصالح الیافی را می توان با روکش های زیبائی از قبیل فلز سوراخدار – گچ سوراخدار یا نوارهای چوبی محفوظ نمود که هم از دید آکوستیکی ارزش خود را دارا است و هم راه حلهای جالبی برای تزئینات داخلی بناها بوجود می آورد که برای محاسبه تأثیر کرسی ها و تماشاگران و اعضاء ارکستر در واخنش تالارها آبسورپسیون معادل هر نفر (یا واحد) را برحسب متر مربع تعیین می نمایند که در جدول زیر نمونه ای 2- دستگاه مولد امواج ساکن (Standing Wave Apparatus Type 4002) اصول این دستگاه بر اساس لوله کنت استوار شده است.

به کمک این دستگاه با استفاده از خاصیت امواج ساکن (تداخل امواج) می توان میزان ضریب جذب و امپدانس اکوستیکی یک ماده را سریع و آسان (البته با تقریب) بدست آورد.

دو نوع لوله به قطرهای 3 و 10 سانتیمتر با جعبه بلندگو قابلیت اتصال دارد.

؟؟

لوله به قطر 10 سانتیمتر اندازه گیری را در رنج فرکانسی 90 تا 1800 هرتز و لوله اندازه گیری را در رنج فرکانسی 800 تا 6500 هرتز ممکن می سازد.

دستگاه اندازه گیری فوق مجموعاً از عناصر زیر تشکیل یافته است: 1- میکروفن 2- واگن متحرک حامل میکروفن 3- بلندگو نحوه انجام عمل اندازه گیری بدین صورت است که در وهله اول بوسیله یک نوسان ساز موجی به بلندگوی سیستم اعمال می شود.

بلندگو بصورتی تعبیه شده که ارتعاشات حاصل از آن به سمت انتهای لوله یعنی محل نصب ماده جذب رفته و پس از برخورد با آن قسمتی از موج جذب ماده شده و قسمتی دیگر بازتاب می شود.

میله باریکی ارتعاشات لوله را به میکروفنی که در روی ریل حرکت می کند منتقل می سازد که پس از دریافت ارتعاشات توسط میکروفن، اندازه گیری مقادیر حداکثر و حداقل میسر می شود.

4- نوسان ساز ضربانی مدل 1022 (Beat frequency Ocillator Type 1022) این دستگاه یک مولد سیگنال سینوسی است که در محدوده فرکانسهای صوتی یعنی بین فرکانسهای 20 هرتز تا 20000 هرتز کار می کند.

شرح دستگاه Power – کلیدی است جهت روشن و خاموش نمودن دستگاه -Power frequency Beat دکمه فشاری، زمانی که این دکمه در داخل فشار داده شود.

تغییراتی در روی میتر ظاهر می شود که نتیجه ضربان بین فرکانس تغذیه (50 هرتز) و فرکانس اسیلاتور B.F.O می باشد از این دکمه برای کالیبراسیون فرکانس اسیلاتور استفاده می شود.

-Automatic Scanning با قراردادن این کلید در حالت روشن، تغییرات فرکانس از حالت دستی خارج شده و بصورت اتوماتیک توسط یک سیستم دیگر انجام می شود.

-Frequency incriment تغییرات جزئی فرکانس (50 هرتز ) را برای فرکانس اصلی ایجاد می کند.

-Ocillator Stop با فشار دادن این دکمه سیگنال خروجی قطع می شود.

Modulation freq, freq.

Deviation – با انتخاب حالتهای مختلف سلکتور freq.Dev فرکانس اصلی اسیلاتور بین فرکانسهای 10 و …………..

و 250 هرتز انحراف پیدا می کند، که فرکانس این انحراف توسط سلکتور Modu.freq تعیین می شود.

بعنوان مثال با انتخاب فرکانس اصلی روی 1000 هرتز و سلکتور freq.devi روی 100 هرتز و سلکتور Modu.freq روی 4 هرتز،‌در خروجی سیگنال بوجود می آید که فرکانس این سیگنال در حول فرکانس 1000 هرتز و محدوده 900 تا 1100 هرتز بصورت نوسانی تغییر می کند که تعداد ابهامات 4 هرتز یعنی 4 نوسان در ثانیه می باشد بدین معنی که سیگنال خروجی چهار بار از فرکانس 900 تا 1100 هرتز بطور متوسط در مدت زمان یک ثانیه تغییر می کند.

-Remote Control کنترل دستگاه بصورت اتوماتیک یا از راه دور -freq.

Scal Alignment این قسمت دارای دو پتاسیونمتر fine و Coarse برای تغییرات کم و زیاد و تنظیم فرکانس خروجی و انطباق آن با مقداری که بوسیله اشل اصلی نشان داده می شود می باشد.

از این قسمت برای کالیبراسیون دستگاه در حالت ضربانی استفاده می شود.

- اگر فرکانس اشل مرکزی را روی قرار گیرد با فشار دادن این دکمه یک سیگنال با فرکانس 1000 هرتز در خروجی خواهیم داشت.

از این پتاسیومتر برای تغییر سطح سیگنال خروجی استفاده می شود.

-Load اتصال مصرف کننده یا بار به دستگاه – این مصرف کننده یا بار با امپدانسهای مختلف 6، 60، 600، 6000 اهم می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

-Matching Impedance امپدانس خروجی دستگاه توسط این سلکتور انجام می شود.

زمانی که این سلکتور در حالت Att قرار گیرد.

خروجی دستگاه از محل Attenutor Output گرفته خواهد شد و میزان تضعیف آن توسط سلکتور Att انجام می شود.

5- ژنراتور سینوسی مدل 1024 Sine Random Generator Type 1024 این دستگاه یک مولد سیگنال سینوسی بوده که دارای باند فرکانس 20 تا 20000 هرتز است.

در خروجی این دستگاه سه نوع سیگنال ایجاد می شود.

1- سیگنال سینوسی 2- سیگنال حاصل از یک باند باریک از نویز سفید 3- سیگنال نویز سفید اگر دستگاه در وضعیت Narrow Bands Of Random Noise, Sine Wave قرار گیرد، سیستم براساس اصل هتررود این که شامل دو مخلوط کننده است، کار میک ند.

در وضعیت Wide Band Random سیگنالی که از قسمت مولد نویز خارج می شود پس از گذشتن از یک فیلتر پائین گذر مستقیماً به تقویت کننده خروجی وصل می گردد.

شرح دستگاه: -Power کلید روشن و خاموش کننده دستگاه -Meter Switch این سلکتور در سه وضعیت می تواند قرار بگیرد.