Lekcja 4. Akustyczna błona

Jak i obiecywałem, w tym artykule opowiemy o stworzeniu bazowej akustycznej błony w pomieszczeniach studia, a także uważnie rozpatrzymy, jak ona «pracuje». Jest to już czwarty artykuł naszego cyklu. Pryzpomnę, że w pierwszym artykule omawialiśmy pytanie wyboru pomieszczenia pod studio; w drugim artykule były rozpatrzone niektóre teoretyczne pytania; w trzecim artykule omawiały się pytania zmieniania planu studyjnych pomieszczeni i izolacji dźwiękowej.

Pryzpomnę również, że w tym cyklu płci omawiamy główne pytania, powstające przy budownictwie studiów średnich rozmiarów, które w przyszłości planuje się wykorzystywać w handlowych celach.

Jeśli schematycznie rozpatrywać, z czego składają się wszystkie pomieszczenia gotowej studia, to wewnątrz każdego z nich okażą się trzy błony (rysunek 1).

1. Izolacyjna dźwiękowa błona

Rysunek 1. Przekrój ściany studyjnego pomieszczenia. Taka konstrukcja jest największe typową dla pokojów z «neutralną» akustyką

Urządzenie izolacyjnej dźwiękowej błony krótko rozpatrywaliśmy w zeszłym artykule. Jej zadanie, jak i wycieka z nazwy – to dodatkowa izolacja dźwiękowa największe krytycznych powierzchni studyjnych pomieszczeni.

Innymi słowami, izolacyjna dźwiękowa błona musi gwarantować nam, że dźwięk z studia i do studia może przenikać tylko do pewnego poziomu, który wyznaczyliśmy jak 30-35 dBA. Ona również zabezpiecza dobrą miarę szerokopasmowej izolacji dźwiękowej. Po drugie, ona również zabezpiecza dobrą miarę dźwiękochłaniania niskiej częstości.

.

2. Akustyczna błona

Рисунок 2. Пример, когда в лицевой стороне декоративно-акустической оболочки используется камень. Студия Townhouse-2, Лондон

Rysunek 2. Przykład, gdy w twarzej stronie dekoratywno-akustycznej błony wykorzystuje się kamień. Studio Townhouse-2, Londyn

Główne zadanie akustycznej błony – wyrównać rezonansową charakterystykę pomieszczenia, zwłaszcza kosztem wchłaniania niskiej i dolnej średniej częstości. Naturalnie, to zadanie decyduje się wspólnie z geometryczną konfiguracją studyjnych pomieszczeni. Oprócz tego, akustyczna błona przy współdziałaniu z izolacyjną dźwiękową wnosi swój wkład i do izolacji dźwiękowej pomieszczeni.

Akustyczna błona – w odróżnieniu od izolacyjnej dźwiękowej – musi praktycznie sprowadzić do minimum odzwierciedlenie dźwiękowych fal do tyłu pomieszczenia, zwłaszcza na rezonansowej częstości. «Czynność» akustycznej błony będzie dokładnie rozpisana w tym artykule ledwie później. Zaraz można powiedzieć, że główne jej zadanie – «zamordować» akustykę pomieszczenia i stworzyć dobre startowe umowy po to, żeby zmogliśmy zająć się akustycznym designe studyjnych pomieszczeni w prostym rozumieniu tego słowa. Dlaczego właśnie «zamordować»? Rozpatrzymy trochę później.

.

3. Dekoracyjno-akustyczna błona

Рисунок 3. Контрольная комната студии “Noites Longas” в Sexial (Португалия)

Rysunek 3. Kontrolny pokój studia “Noites Longas” w Sexial (Portugalia)

Główne zadanie dekoracyjnej akustycznej błony – stworzyć w studyjnych pomieszczeniach potrzebną akustykę. To może osiągać się obróbką kamieniem (rysunki 2 i 3), ustawieniem akustycznych odbłyśników i dyfuzerów albo prosto obróbką tkanką (rysunek 3). Tu mogą być również pułapki niskiej częstości (rysunki 4 i 5), powrotne boazerie dla zmiany akustycznych charakterystyk pomieszczenia itp. Dekoracyjna akustyczna błona określa również i wewnętrzny designe skończonego studia.

Więc…

.

Funkcje akustycznej błony

Po co że nam «zabijać» akustykę w malutkich pomieszczeniach, i które właściwie pomieszczeni nazywać małymi?

Czym więcej pomieszczenie, tym później w nim odzwierciedlenia od powierzchni powracają do punktu wyjścia, to znaczy – mniej wnoszą barwy do wyjściowego brzmienia instrumentu albo wokalistyki. Bardziej «dalekim» odzwierciedleniom należy iść i większą odległość, a dlatego przy swoim nawrocie oni, z reguły, gubią więcej energii, aniżeli te, które idą mniejszą odległość (jeśli dla porównania wziąć jednakowe odbijające powierzchnie). Co więcej, jeśli odzwierciedlenia przybywają z zatrzymaniem, że znacznie przekracza 40 milisekund, to oni, z reguły, postrzegają się nami właśnie jak odzwierciedlenia. A oto odzwierciedlenia, że przychodzą z zatrzymaniem mniej 40ms, prawie pewnie będzie postrzegały się jak tembrowa barwa instrumentu, a nie jak właściwie odzwierciedlenia. Więc, w dużych pomieszczeniach rezonansowe mody i odzwierciedlenia słyszą się jak oddzielne fenomeny, nie związane z bezpośrednim brzmieniem instrumentu. I jeśli prosty dźwięk instrumentu nie «utonie» w rewerberacji pomieszczenia zza jej wygórowanej długotrwałości albo głośności, to jego przyrodniczy charakterystyczny tembr będzie wyraźnie słyszalny.

Рисунок 4. Низкочастотные ловушки у задней стены контрольной комнаты студии AFS (г.Винница, Украина)

Rysunek 4. Pułapki niskiej częstości przy tylnej ścianie kontrolnego pokoju studia AFS (m. Winnica, Ukraina)

Jeśli uwzględnić, że szybkość dźwięku składa 340 m/s, to po to, żeby czas nawrotu wczesnych odzwierciedleń przekroczył 40ms, należy byle odległość od środka pokoju do najbliższej ściany była blisko 5 metrów. Jeśli ta odległość będzie mniejsza, to takie pomieszczenia my i odniesiemy do kategorii «akustycznie małych». Więc «akustycznie małym» pomieszczeniem można nazwać pomieszczenie z rozmiarami mniej niż 10×10×5m. Nasze pomieszczenia po rozmiarach, szybciej za wszystko, będą jeszcze mniejsze. Dlatego większą uprzejmość musimy okazać wchłanianiu pierwszych wczesnych prostych odzwierciedleń, zwłaszcza w diapazonie niskiej częstości. To i oznacza – «zamordować» akustykę pomieszczenia.

Ale czy można domagać się tego kosztem zwyczajnej obrobki scian jakimkolwiek materiałem?

Próby domagać się wchłaniania energii mód niskiej częstości studyjnych pomieszczeni tylko kosztem obrobki scian i sufitu dźwiękochłonną tabliczką są jawnie za mało. Tabliczka będzie chłonęła chyba wysoką częstość, zostając praktycznie całymi mody na dolnej średniej i niskiej częstości. O obrobce scian sławetnymi jajczarskimi ladami i mówić nie należy. W wyniku otrzymamy pokój z mocno zabarwioną objętością «zaduszoną» akustyką, w której będzie mało «żywości», która będzie zagęszczała dźwięk, pogarszając go przejrzystość. Jeśli że nam wycinać pasożytniczą częstość equaluzerem, to przy tym posprzątamy tę częstości i z prostego brzmienia muzycznych instrumentów albo wokalistyki. W wyniku tego będzie psuła się przyrodnicza struktura obertonów, a brzmienie muzycznego instrumentu albo wokalistyki straci właściwej jemu piękności i tembru.

Zrobić malutki pokój neutralnym muzycznie praktycznie niemożliwie, a dlatego w zdecydowanej większości wypadków jedyne, że można wymyślić w tej sytuacji, domagać się w naszym pokoju pełnego dźwiękochłaniania, a potem zapewnić niewielką ilość dyskretnych odzwierciedleń.

Рисунок 5. Примерно так выглядят типичные потолочные звукопоглощающие трэпы-ловушки

Rysunek 5. W przybliżeniu tak wyglądają typowe sufitowe dźwiękochłonne traps-pułapki

W poprzednich artykułach już wspominałem o to, że do tematu izolacji dźwiękowej i dźwiękochłaniania jeszcze będziemy powracały nie raz. Ot i teraz proponuję uważniej spojrzeć na pojęcie współczynników dźwiękochłaniania i na zawsze pozbywać się od jakichkolwiek wątpliwości, związanych z dźwiękochłanianiem i izolacją dźwiękową.

Dźwiękochłanianie oznacza, że materiał pozwala dźwiękowi wejść do siebie i nie zaciążyć wstecz do pomieszczenia. W tym sensie pojęcie współczynnika dźwiękochłaniania jest stosunkiem doustnie zaabsorowanego dźwięku do tego dźwięku, któremu dozwolono przejść przez materiał. Dlatego duże otwarte okno jest doskonałym pochłaniaczem dźwięku, ponieważ praktycznie nie odbija dźwięk do tyłu pomieszczenia. A oto ceglana ściana, odwrotnie, jest bardzo złym pochłaniaczem dźwięku, ponieważ ona odbija dużą część dźwiękowej energii do tyłu pomieszczenia.

Rozpatrzymy niektóre przykłady.

Mineralna wata średniej gęstości grubością blisko 3 cm chłonie obok 80% energii dźwiękowych fal, i to tylko na średniej i wysokiej częstości. Przy tym 20% dźwiękowej energii (popamiętacie tę cyfrę!) odbijają się do tyłu pomieszczenia.

Otwarte okno chłonie z wierzchu 99% dźwiękowej energii, która idzie przez niego. Przy tym do tyłu pomieszczenia odbija się mniej 1%.

Ściana, że wyłożyła się w pół cegły, pozwoli wejść do siebie i przejść na wskroś w przybliżeniu tylko 3% dźwięku, a 97% energii dźwiękowych fal zaciąży do tyłu pomieszczenia.

Dlatego z punktu widzenia dźwiękochłaniania na pierwszym miejscu u nas otwarte okno, potem mineralna wata i ceglana ściana.

Ale jeżeli rozpatrywać te materiały z punktu widzenia izolacji dźwiękowej, sytuacja się zmieni. Otwarte okno praktycznie nie stwarza izolacji dźwiękowej, za wyjątkiem chyba tych częstości, długość fali których przekracza największy rozmiar okiennego otworu. 3-centymetrowe warstwa mineralnej waty stworzy izolację dźwiękową obok 3 dB, chociaż na niskiej częstości izolacji dźwiękowej nie będzie praktycznie żadnej. A oto ceglana ściana stworzy bardziej 40 dB izolacji dźwiękowej.

Jak widziany, współczynnik dźwiękochłaniania i izolacyjne dźwiękowe właściwości – daleko nie jedno i toż. I mylić dźwiękochłanianie i izolację dźwiękową nie można.

A teraz wspomnimy, na czym zatrzymaliśmy się w budowie naszej «wirtualnej» studii? Wybraliśmy pomieszczenie i odbyliśmy planowanie studyjnych pomieszczeni. W samych krytycznych miejscach na pewnej odległości od ścian budowli stworzyliśmy oboczne im cegliane dźwiękoizolacyjne ściany między oknami, które nigdzie nie mają szorstkiego kontaktu z konstrukcją budowli, a także dodatkowe sufity. Po tym okleiliśmy wszystkie wewnętrzne ściany i sufity warstwą tworzywa piankowego grubością od 4-ch do 8-u centymetrów za pomocą sklejającego szpachlowania. Po tym tworzywo piankowe było fornirowe warstwą (a lepiej – dwoma) 12-milimetrowej płyty gypsowej. Taka kombinowana konstrukcja (masa/sprężyna/masa) w tym wypadku jest praktycznie idealną, ponieważ pozwala nam zdecydować dwa zadania. Po pierwsze, ona zabezpiecza dobrą miarę szerokopasmowej izolacji dźwiękowej. Po drugie, ona również zabezpiecza nader przyzwoite dźwiękochłanianie niskiej częstości. Innymi słowami, zatrzymaliśmy się na tym, że stworzyły w naszych pomieszczeniach «pływające» podłogi i izolacyjne dźwiękowe błony. A teraz na kolei stworzenie akustycznej błony w każdym pomieszczeniu.

Czynność izolacyjnych dźwiękowych i akustycznych błon musi w czymś przypominać kombinację «czynności» otwartego okna i ceglanej ściany. Taka konstrukcja kosztem wewnętrznego wchłaniania osiąga takiego samego efektu, jak i ściana z oknem kosztem odzwierciedlenia i przepuszczenia dźwięku. Co więcej, jeśli obszar między wewnętrzną pływającą akustyczną błoną pomieszczenia (która omawia się w tym artykule) i zewnętrzną izolacyjną dźwiękową błoną z tworzywa piankowego i płyty gypsowej obszyć jeszcze i łykowatym materiałem wysokiej gęstości, to zmożemy jeszcze i przeszkodzić rozwojowi rezonansów wewnątrz tej pustki. Więc, zmożemy zjednoczyć dobre dźwiękochłanianie, dobrą izolację dźwiękową i słabe odzwierciedlenie dźwięku. I wszystko to – kosztem jednej i tejże kompozytowej obszywki. A to jest nader poważnie, ponieważ w pomieszczeniach naszego niewielkiego studia nie ma dostatecznego obszaru dla montażu zwyczajnych masywnych szerokopasmowych dźwiękochłonnych systemów. Więc…

Jak że «pracuje» akustyczna błona?

Z punktu widzenia izolacji dźwiękowej

Przenikając do pierwszej warstwy mineralnej waty albo wojłokowego materiału (rysunek 1), który znajduje się od razu za dekoracyjnym tkankowym obiciem, dźwięk częściowo im chłonie się, a częściowo idzie do warstwy hidroizolacji (ruberoidu). Tu i dalej, gdy będziemy mówić o mineralnej wacie, będziemy brać pod uwagę mineralną watę Rockwoîl (nie Isover i nie URSA), która sprzedaje się w sklepach budulców w listach rozmiarami 100×50×5cm (wyższej gęstości) i 100×60×5cm (średniej gęstości). Na średniej i wysokiej częstości ruberoid «pracuje» na odzwierciedlenie dźwięku, dlatego wszystka wysoka częstość, odparta od niego – może nawet pod kątem 90° – wymuszona znów przejść przez warstwę mineralnej waty, nim oni wrócą do pokoju. Dla wchłaniania częstości z długością fali w przybliżeniu 16 cm – a to wzorowo 2 kHz – 5-centymetrowa warstwa że łykowatego chłonnego materialnej waty będzie nader efektywnej, ponieważ częstości z stosunkowo krótką długością fali przedrzeć się przez niego jest dostatnio skomplikowano. Trafienie dźwięku pod skośnym kątem na chłonną powierzchnię zwykle naprowadza do większej utraty jego energii, ponieważ jemu należy przechodzić przez pochłaniacz po przekątnej, czyli wychodzi, że on przechodzie przez dużą grubość dźwiękochłonnego materiału.

I jeśli nawet dopuścić, że 10% średniej i wysokiej częstości zaciążą mimo wszystko od powierzchni naszego pomieszczenia po pierwszym kontakcie z akustyczną błoną, to po drugim kontakcie z nią zaciąży już tylko 10% od pierwszych 10%, czyli 1%. Przy trzecim odzwierciedleniu, które w malutkim pokoju może stać się zaledwie przez jakiekolwiek 15 – 20 msek., energii, która zostaje w odzwierciedleniach, będzie już do tysiący razy mniej (10% od 10% od 10%) od tej, która była w pierwotnym dźwięku. Więc, zagasania na 60 dB osiągamy znacznie przedtem, aniżeli za 50 msek.

Na niskiej częstości są czynne już całkiem inne mechanizmy dźwiękochłaniania. Dźwięki niskiej częstości rozpowszechniają się na wszystkich kierunkach i mają dużą przenikającą siłę, niż wysokiej częstotliwości. To objaśnia się jak ich o wiele większą akustyczną potęgą, tak i tym, że długość ich fal jest bardzo duża w porównaniu z grubością ścian. W tym wypadku pierwszą wewnętrzną obszywką pokoju powinna być warstwa materiału, który stwarza kinetyczny barier, czyli warstwa ruberoid gęstością niemniej czym 4-5kg/m2. Nabywać taki materiał można w zwyczajnych sklepach budulców. Z reguły, on sprzedaje się w rolkach szerokością 1 m i długością 10 m. Warstwa ruberoid przybija się gwoździami do karkasowej konstrukcji pokoju, a warstwa mineralnej waty albo pilśni przybija się już nad nim tak, by on był obrócony do wewnątrz pokoje (rysunek 1).

Z tyłu tej kinetycznej bariery stwarza się powietrzna pustka głębokością od 5 do 8 cm (zależnie od grubości osełek karkasa), w której z wierzchu wiesza się kurtyna-ekran z pilśni, która jest wycięta i podgoniona tak, by wypełnić sobą pustkę na całą wysokość i szerokość jej poprzecznego przecięcia. W tym wypadku pilśń można zamienić mineralną watą średniej gęstości.

Do innej strony karkasowej konstrukcji wzmacnia się t.zw. «kanapka» (rysunek 1), który składa się z dwóch warstw 12-milimetrowej płyty gypsowej i ściśniętej między nimi warstwy ruberoidu gęstością od 5-u do 10-u kg/m2.

Wszystkie te warstwy «pracują» jak membrany i zdolne mocno gasić dźwiękową energię na niskiej częstości. Jeśli rozpatrywać od wewnątrz nasze pomieszczenie z punktu widzenia wchłaniania niskiej częstości, to ono jest coś podobne do dużego miękkiego «worka». Gdy dźwiękowe fale uderzyły się o kinetyczną barierę z ruberoidu, odbywa się w przybliżeniu toż, gdy bokser sprawia ciosów po ciężkim worku z piaskiem: pokój jakby chłonie do siebie cios niskiej częstości, chłonąc dużą część jego energii i przetwarzając jej na cieplną. Jest brany pod uwagę, że wewnętrzna ruberoidna obszywka ścian przy bodziecu dźwiękowej fali wyrusza wstecz, a potem podaje się naprzód wskutek działania półcykłów dźwiękowych fal. Ale waga, plac i inercja tej warstwy ruberoidu jest taka, że to naprowadza do znacznej utraty energii dźwiękowej fali kosztem utrat lepkości, i u dźwiękowej fali praktycznie nie ma szansów «wyśliznąć się» wstecz. Obszywka takiego rodzaju posiada małą miarą jędrnej, ona jest mniej więcej inercyjna.

Można doprowadzić jeszcze takie porównanie. Wyobraźcie sobie dzwon, ulany nie z brązu albo stali, a z ołowiu. Taki dzwon chyba nie będzie miał jaskrawe brzmienie, i przyczyny temu są praktycznie te same. Przy ciosie o taki dzwon ołów będzie chłonął cios, deformował się, i dzięki właściwym jemu poważnym wewnętrznym właściwościom, że gaszą, on energię tego ciosu prosto zaabsoruje. Ta i duża waga nie pozwoli jemu chwiać się pod ciosami, a ponieważ ani chwiać się, ani wibrować on prawie nie może, to chyba nie zmoże promieniować dosyć zauważalny dźwięk.

Toż samo odbywa się i wtedy, gdy dźwięk stara się zmusić wibrować ruberoidną obszywkę naszego pokoju. On wymuszony wydawać energię na przemieszczenie ciężkiej giętkiej masy, i wskutek dempingowego przeciwdziałania obszywki jego akustyczna energia przetworzy się do cieplnej. Jakaś znikoma część dźwięku, zazwyczaj, odbija się do tyłu pokoju, ale wskutek niewielkich rozmiarów pokoju już potem kilku milisekund odparta energia znów zderza się – w ten raz z ruberoidną warstwą innej powierzchni pokoju – i znów niesie utraty. Więc, dźwięk zagasa bardzo szybko, a na częstości niżej 150Hz on absolutnie znika mniej niż za 100 msek. Jeśli mówić o najniższą częstość, to z nimi problemów nie powstaje dlatego, że oni w ogóle nie mają żadnego modalnego podtrzymania, ponieważ trafiają do strefy presji (patrz 2-gą płcią cyklu).

Rysunek 6. Zasada dempingu kosztem lepkiej «ściśniętej» warstwy-uszczelki

Więc, gdy nasz wewnętrzny «worek»-błona zaczyna «grać» z narastaniem i spadkiem presji, on może promieniować jakąś znikomą część energii i zewnątrz. Jednak, dzięki właściwościom konstrukcji akustycznej błony, w otworach między pionowymi kontuarami-osełkami między zewnętrzną i wewnętrzną obszywką stwarzają się powietrzne pustki, które zabezpieczają naszemu «workowi» dodatkową amortyzację. Powietrze w nich przeciwdziała zmianom presji, ponieważ swoją jędrną on cały czas pragnie odnowić formę wewnętrznego «worka». Oprócz tego on przekazuje wysiłek na zewnętrzną kompozytowe warstwę («kanapka»), który składa się z płyty gypsowej i ruberoidu. A ta warstwa różni się tym, że zabezpiecza duże utraty i silne gaszenie (demping) akustycznej energii. I oto dlaczego.

Tarcie wewnętrznych części w płytach gypsowych przekształci akustyczną energię w cieplną, a oprócz tego dźwięk jeszcze musi wykonywać i dodatkową pracę po przemieszczeniu na tyle dużej masy tej warstwy. ruberoid, szczelnie ściśnięty w «kanapce» między dwoma listami płyt gypsowych, wykonuje funkcje t.zw. «ściśniętej warstwy». Praca ściśniętej warstwy schematycznie jest przedstawiona na rysunku 6. Z jego widać, że ściśnięta warstwa z lepkiego dekoncentrującego energię materiału pragnie rozprowadzić poprzeczny wysiłek po całej swojej powierzchni. To poprzeczny wysiłek stawia ogromny opór na wygięcie, dzięki czemu zabezpiecza się wysoki poziom dempingu˙ i duże akustyczne utraty.

Zwyczajnie, ktoś może powiedzieć, że zza umocnienia wszystkich warstw do ogólnej karkasowej konstrukcji dźwięk może udzielać się od wewnętrznej warstwy zewnętrznym warstwom. Ale w praktyce problemów z tym zwykle nie powstaje przez to, że wewnętrzna powierzchnia – «kinetyczna bariera» z ruberoidu (rysunek 1) – jest dosyć miękką, i nieobecność w niej szorstkości nie sprzyja kształtowaniu efektywnego akustycznego związku z kontuarami konstrukcji. A oto masa jej bardzo efektywnie amortyzuje ruch kontuarów-oselek karkasa. Karkas z osełek bezpośrednio postrzega tylko znikomą część ogólnej energii dźwiękowej fali. Przecież przy szerokości kontuarów do 5 cm i okresowością rozkładu do 60 cm karkasowa konstrukcja zajmie tylko 8% całego placu akustycznej błony. A ponieważ rozmowa idzie teraz o wchłanianie dźwięku na niskiej częstości, to fale niskiej częstości – czyli fale dużej długości – w ogóle «nie spostrzegają» tych kontuarów i obchodzą ich bez każdych problemów.

Jeśli że komuś te argumenty poddają się nieprzekonywającymi, to wycisnąć «czystych 100%» możliwości z akustycznej błony można przy wykorzystaniu skomplikowanej konfiguracji, obrysowanej schematycznie na rysunku 7. Przy takiej konfiguracji błony są związane nadprożami tylko z wierzchu i od spodu. Prawda, w tym wypadku ilość kontuarów-oselek wezbierze w dwa razy, a sama akustyczna błona wezbierze dodatkowo do głębi na 3-5 cm.

Rysunek 7. System z dubbingowanymi zmieścionymi kontuarami. Warstwy materiałów obszywki z każdej strony karkasowej konstrukcji wzmacniają się do nie zależnym jeden od jednego grup kontuarów (A i B), związanych tylko górnymi i dolnymi taflami-nadprożami. Przy takiej kombinacji obszaru potrzebny więcej tylko na 5 cm, w odróżnieniu od zwyczajnej karkasowej konstrukcji. Poza tym, taki system zabezpiecza dużą izolację

Przy wyrobie karkasa akustycznej błony wykorzystuje się drewniana belka, która ma w przecięciu rozmiary od 4×4 cm do 5×10 cm. W każdym oddzielnym wypadku projektant Waszego studia decyduje, którego przecięcia belka będzie największe odpowiednim. Wybór przecięcia przy tym zależy od wysokości karkasa, rozmiarów pomieszczenia, kruszcu drzewa i tego obciążenia, którą będzie niósł akustyczna błona. Samą przeważającą jest belka z choiny. Jeszcze do początku wyrobu karkasa drewniana belka powinna być dobrze ususzona w warunkach środowiskowych (zresztą, to dotyczy i ostatnich drewnianych konstrukcji studia). Wykorzystanie nieususzonego drzewa w przyszłości może doprowadzić do tego, że gotówe drewniane konstrukcje w miarę wysychania zacznie wykręcać, obniży się hermetyczność, a same konstrukcje jeszcze nie jeden rok czasami będą trzaskały, przy czym w samy niewygodny czas. Naturalnie, przed wyrobem karkasa akustycznej błony belka powinna być obrobiona na stolarskiej obrabiarce, być gładkim i równym.

Kilka razy mi proponowały zamienić drewnianą belkę żelaznymi nakierowującymi belkami, które wykorzystują się przy montażu konstrukcji z płyt gypsowych. Myślę, że nie warto na to iść po następnych przyczynach: po pierwsze: takie belki nie mają takiego «sprężynowego efektu», jak drewniana belka; po drugie, oni nie zmogą tak dempingować wahania boazerii («kanapki»), wskutek czego mogą udaremnić niektóre przewagi, otrzymane od rozdzielania powierzchni akustycznej błony; po trzecie, to jest nie technologicznie, ponieważ z wewnętrznej strony akustycznej błony będzie wzmacniała się dekoracyjno-akustyczna błona, a zapewnić jej umocnienie po żelaznym belkam będzie dosyć skomplikowane.

Ale wrócimy do czynnośći naszej akustycznej błony. Za obliczeniem tych 8% placu, który zajmuje drewniana konstrukcja karkasa, okaże się, że duża część związków między wewnętrznymi i zewnętrznymi powierzchniami akustycznej błony w tym wypadku przechodzi przez powietrzną pustkę. Ta pustka w naszym wypadku wyściela pilśnią albo mineralną watą średniej gęstości, że sprzyja zwiększeniu dźwiękowych utrat, chociaż na bardzo niskich częstościach efekt od tego jest minimalny. Utraty energii dźwiękowych fal na niskiej częstości, które powstają przy ich przechodzeniu przez powietrzną pustkę, mogą być dużymi tylko w tym wypadku, gdy zewnętrzna obszywka akustycznej błony jest dosyć ciężką. Przecież obiektu z małą masą dosyć ciężko kopnąć obiekt z większą masą. Tak samo i powietrzu w powietrznej pustce bardzo ciężko wzbudzić zewnętrzną kompozytową warstwę («kanapka») z ciężkich materiałów. A propos, zasada rozpowszechnienia dźwiękowych fal między warstwami z różną gęstością i masą rozpatrywaliśmy na przykładach w 2-m artykule naszego cyklu w końcu rozdziału «dźwiękochłanianie» (Install Pro, №4 (23), 2003 r.).

Obecność powietrznej pustki wewnątrz akustycznej błony u niektórych ludzi wywołuje podziw. Przy tym postanawiają dwa samych typowych pytania:

  • czyżby chcecie powiedzieć, że powietrze wewnątrz pustki ma jakąkolwiek wagę?
  • a czy nie rozrzutnie «wyrzucić» 5-8 centymetrów po obwodzie pomieszczenia niepotrzebnie (czyli pod powietrzną pustkę)?

Odpowiedzieć na te pytania można przykładem, z którego naocznym stanie i zasada czynności powietrznej pustki.

Przy locie samolotu na dużej wysokości wewnątrz salonu tworzy się presja, odpowiednie atmosferycznej presji na poziomie 2,5 km nad poziomem morzy, czyli gęstość powietrza pomniejszają. Późniejsze zmniejszenie gęstości powietrza nie koniecznie, ponieważ u nie wysportowanych ludzi to może doprowadzić do trudności oddechu. Zdawało się by, a dlaczego nie stworzyć w salonie samolotu presję, odpowiednia atmosferycznej presji na poziomie morza? Temu są dwa wyjaśnienia. Po pierwsze, w tym wypadku wezbierze spadek między presjami zewnątrz i wewnątrz samolotu, że spowoduje konieczność wzmacniania konstrukcji samolotu, jego wagi, to znaczy – do wydatkowania ponad normę paliwa, podwyżki eksploatacyjnych kosztów i zdrożeniu biletów. Po drugie, zwiększenie gęstości powietrza do poziomu atmosferycznej presji na poziomie morza, jak okazuje się, powiększa wagę samolotu więcej niż na pół tony; i to – wyjątkowo kosztem wagi powietrza! Jeśli samolot będzie stałe «wozić» dodatkowe pół tony powietrza, to będzie i wydatkowanie ponad normę paliwa, i podniosłe znoszenie, i znów zdrożenie biletów. Tamte z Was, kto nurkował z aqualungiem, dobrze znają, że waga balonów z powietrzem do zanurzenia znacznie więcej, czym po wyjściu na ląd.

Wiedza tych właściwości powietrza i odbiór ich, jak właściwości gazu, pomoże zrozumieć czynność powietrznych pustek między różnymi warstwami akustycznej błony. Te pustki całkiem nie są «wyrzuconymi niepotrzebnie». W naszym wypadku oni wykorzystują się nie tylko dla akustycznej amortyzacji konstrukcji akustycznej błony ścian, ale i dla zwiększenia dźwiękowych utrat, które powstają wskutek stwarzanych powietrzem spadków po gęstości i akustycznej oporze.

Teraz już znamy, że akustyczna energia mocno słabnie dzięki kompleksowemu podejściu, które jednoczy utraty niskiej częstości w ruberoidzie, demping z pomocą powietrza w pustkach między kontuarów, i przeszkoda ruchowi dźwiękowej fali masą płyty gypsowej, która amortyzuje się jeszcze i kosztem ciężkiego ruberoidu, ściśniętego wewnątrz «kanapki». Jeśli całą tę konstrukcję ustalić na pianową gumę albo mineralną watę odpowiedniej (wysokiej) gęstości, to okaże się, że ona siaduje na pianowo-gumowej albo mineralwatnej «sprężynie», którą otaczają z pięciu stron inne – z powietrzu – «sprężyny». Teraz pozostałości dźwiękowej energii wymuszone przejść i przez te «sprężyny», nim oni osiągną warstwy płyty gypsowej z izolacyjnej dźwiękowej błony, za której znowuż idzie warstwa tworzywa piankowego albo mineralnej waty wysokiej gęstości, który jest przyklejony z kolei do opornym ścianam budowli, albo do ceglanych ścian między oknami wzmocnionej izolacyjnej dźwiękowej błony. Sprężyny są reaktywnymi elementami, to znaczy oni bardziej skłonne zachowywać i oddawać energię, czym prosto przekazywać jej dalej. Wszystkie istniejące w akustycznej błonie powietrzne pustki, a także powietrzne pustki między akustyczną i izolacyjnej dźwiękowej błonami są obszyty pilśnią albo mineralną watą średniej gęstości. Dlatego jakiekolwiek rezonansy, które mogą sformować się w tych powietrznych pustkach zza poprzecznego ruchu powietrza albo z fal «błądzących» naokoło «pudełka» akustycznej błony, wymuszone przejść przez metry pilśni albo mineralnej waty, co jest im jawnie nie pod siłę. Dzięki takim przedsięwzięciom rezonansy w powietrznym obszarze stają się niemożliwymi. Tym samym udaje się uniknąć utworzenia akustycznego «zwarcia», ponieważ przy powstaniu rezonansowych zjawisk w powietrznych pustkach mocno zrosła by i przydatność powietrza wykonywać jakby akustyczną łączenie między dwiema błonami powietrznej pustki.

Rysunek 8. Początek wyrobu karkasa akustycznej błony

A coś odbywa się w odstępie między akustyczną i izolacyjną dźwiękową błonami? Powietrze, które otacza wewnętrzną «pływającą» akustyczną błonę, posiadając stosunkowo małą gęstością, musi przekazać pozostałości energii dźwiękowych wahań o wiele cięższej obszywce z płyty gypsowej izolacyjnej dźwiękowej błony (rysunek 1). Jak już się akcentowało, powietrzu z małą masą i małą gęstością bardzo ciężko wzbudzić materiał, posiadający dużą masą i wysoką gęstością. Dlatego powietrze, napierając na płyty gypsowe, który całą swoją masą przeszkadzają jego późniejszemu ruchowi, doświadcza późniejsze utraty w planie przekazania dźwięku. Do utrat energii dźwiękowych fal również naprowadza jeszcze i tarcie części płyt gypsowych, tym samym jeszcze bardziej pomniejszawszy tą energię, która może przejść przez niego na przyklejone do niego tworzywo piankowe, które z kolei jest przyklejone do ściany.

Mocno przyklejone do płyt gypsowych tworzywo piankowe (albo mineralna wata wysokiej gęstości) stawia silny opór ruchowi płyt gypsowych i w ten sposób zabezpiecza dodatkowe gaszenie (demping) wibracji, przez co akustyczne utraty jeszcze bardziej nasilają. I, nareszcie, będąc przyklejonym do opornej ściany, tworzywo piankowe (albo mineralna wata wysokiej gęstości) wygina się pod wpływem siły, która zawiadamia się jemu od płyt gypsowych, ponieważ jego masa i szorstkość są znikomymi w porównaniu z masą i szorstkością głównej opornej ściany, którą on jakby pragnie ruszyć. Konkretna wielkość tych ostatnich utrat zależy od masy ściany, do której jest przyklejona warstwa tworzywa piankowego albo mineralnej waty wysokiej gęstości.

Więc, w planie przeszkody rozpowszechnieniu dźwięku i osłabnięciu energii dźwiękowych fal rozpatrzyliśmy pracę akustycznych i izolacyjnych dźwiękowych błon, a także ich konstruktywne współdziałanie. A jeszcze dodajcie do tego izolacyjne dźwiękowe właściwości opornej ściany budowli albo dodatkowej izolacyjnej dźwiękowej ściany między oknami, z pustaków, wypełnionych suchym piaskiem. Teraz można powiedzieć, że taka konstrukcja (akustyczna, izolacyjna dźwiękowa błony i oporna ściana) zdolna zapewnić izolację dźwiękową 80 dB! I to – przy częstości 40 Hz!

Z punktu widzenia dźwiękochłaniania…

Do tego czasu rozpatrywaliśmy pracę akustycznej błony i jej współdziałanie z izolacyjną dźwiękową błoną z punktu widzenia izolacji dźwiękowej. Ale należy pamiętać, że główne mianowanie akustycznej błony – wyrównać rezonansową charakterystykę pomieszczenia, zwłaszcza kosztem wchłaniania niskiej i dolnej średniej częstości. Akustyczna błona – w odróżnieniu od izolacyjnej dźwiękowej – musi praktycznie sprowadzić do minimum odzwierciedlenie dźwiękowych fal do tyłu pomieszczenia, zwłaszcza na rezonansowej częstości. Dlatego rozpatrzymy pracę akustycznej błony jeszcze raz, ale już z tego punktu widzenia.

Idąc po całym skomplikowanym systemie konstrukcji akustycznych i izolacyjnych dźwiękowych błon, akustyczna energia nie tylko idzie od warstwy do warstwy, ale i odbija się od granicy każdej warstwy, zwłaszcza od wewnętrznych granic warstw z dużą masą. W naszej konstrukcji na ogół mamy cztery takich ciężkich warstwy:

  1. wewnętrzną błonę – «kinetyczna bariera» – z ruberoidu;
  2. «kanapka» z płyty gypsowej i ruberoidu po inną stronę karkasa akustycznej błony;
  3. warstwa płyty gypsowej, przyklejona do tworzywa piankowego (w izolacyjnej dźwiękowej błonie);
  4. oporna ściana budowli, albo dodatkowa dźwiękoizolująca ściana z pustaków, zasypanych suchym piaskiem.

Pryzpomnimy, że przy przedostawaniu się do pierwszej warstwy mineralnej waty albo wojłokowego materiału akustycznej błony, znajdującego się od razu za dekoracyjnym tkankowym obiciem (rysunek 1), dźwięk częściowo im chłonie się, a częściowo idzie do warstwy ruberoidu. Na średniej i wysokiej częstości ruberoid «pracuje» na odzwierciedlenie dźwięku, dlatego wszystka wysoka częstość, odparta od jego – może nawet pod kątem 90° – wymuszone będą znów przejść przez warstwę mineralnej waty, nim oni wrócą do pokoju. Dla wchłaniania częstości z długością fali w przybliżeniu 16 cm – a to wzorowo 2 kHz – 5-centymetrowa warstwa łykowatego chłonnego materiału będzie nader efektywną, ponieważ częstości z stosunkowo krótką długością fali przedrzeć się przez jego jest dosyć skomplikowane.

Gdy dochodzimy do warstwy-«kanapki», odzwierciedlenia od jego nasilają dzięki większej szorstkości materiału. Jednak te odzwierciedlenia nie mogą bez przeszkód wrócić do pokoju. Im trzeba najpierw przejść przez «kinetyczną barierę» z ruberoidu, który jeszcze do utworzenia odzwierciedleń zdążył przygasić prostą falę, która szła przez niego, dzięki, po pierwsze, swojej masie; po drugie, właściwościom, zabezpieczającym wewnętrzne lepkości energetyczne utraty; i w trzecich, dzięki swojej słabej promieniującej przydatności. Otóż, na swojej powrotnej drodze do pokoju odzwierciedlenia od warstwy-«kanapki» wymuszone znów nieść takie same utraty w warstwie ruberoidu. Ale tu jest jeszcze jeden moment. Dokładnie tak, jak i jakaś część energii prostej fali odbija się do pokoju od wewnętrznej ruberoidnej obszywki, ta że obszywka odbija i część energii odpartej fali wstecz do konstrukcji ściany – w kierunku «kanapki», od którego część już przedtem odpartej energii znów odbija się w bok ruberoidnej obszywki i tak dalej – po kole. I na wszystkich tych etapach odparta fala znów niesie nowe utraty. Otóż, czym więcej akustycznych utrat będziemy domagały się wewnątrz naszej wielowarstwowej konstrukcji akustycznej błony kosztem wewnętrznych odbijających powierzchni (które na kształt pułapek przychwytują dźwięk, powstrzymując jego między pewnymi warstwami, dopóki on nie rozproszy się pod postacią cieplnej energii), tym więcej «czystego» dźwiękochłaniania (to znaczy dźwiękochłaniania bez uwzględnienia przekazania dźwięku) zmożemy domagać się.

Takim samym sposobem odbijają energię wstecz do wewnątrz pokoju i inne ciężkie ostateczne warstwy – warstwy z obu stron warstwy tworzywa piankowego izolacyjnej dźwiękowej błony, który jest przyklejony do opornej ściany. Jednak czym dalej pogłębiamy się do naszej skomplikowanej konstrukcji, tym u akustycznej energii mniej szans wrócić wstecz do pomieszczenia.

Oto i wychodzi, że taka skomplikowana konstrukcja, jak pokazano na rysunku 1, pozwala kosztem wysokiej miary wewnętrznego dźwiękochłaniania rozwiązywać nie tylko problemy wewnętrznej akustyki pomieszczeni studia, ale i problemy izolacji dźwiękowej naszych pomieszczeni. Przy czym ta konstrukcja posiada stopniowo narastającym dźwiękochłanianiem, ponieważ jej same odbijające dźwięk powierzchnie dysponują się dalej za wszystko od wewnętrznego obszaru pokoju.

Już mówiliśmy o to, że proste dźwiękochłonne materiały są, z reguły, złymi izolatorami, a dobre izolatory – złymi pochłaniaczami dźwięku. A nam w studiie koniecznie mieć i dobre dźwiękochłanianie, i dobrą izolację dźwiękową. Zwyczajnie, można było by pójść «tradycyjną drogą» i ustalić dostateczną ilość dźwiękochłonnego materiału rodzaju mineralnej waty, a za nią – prostą izolacyjną dźwiękową ścianę. Ale w tym wypadku potrzebowała się by taka ilość mineralnej waty, a dźwiękochłonna warstwa miała by taką grubość i dobrała by taki niewyobrażalny pożyteczny plac w pomieszczeniu, że w wyniku z studyjnych pomieszczeni mało by się co pozostało.

Ze względu na to, że właściciele studiów drożą każdą piędzią pożytecznego placu studia, opisana nami konstrukcja izolacyjnych dźwiękowych i akustycznych błon jest lepszym wyborem. Sądzicie sami. Akustyczne i izolacyjne dźwiękowe błony zależnie od zadań mogą zajmować po obwodzie pomieszczenia od 21 do 33 cm. Przy «tradycyjnym podejściu» po obwodu «odgryzały się» by już nie centymetry, a metry pożytecznego placu.

Rady i przykłady

Opisana powyżej metodyka wchłaniania energii znalazła swoje zażywanie nie tylko w akustyce. Doprowadzę parę naocznych przykładów.

Swego czasu twórcy czołgowej techniki zaszli do impasu. Starając się przeciwdziałać coraz więcej i więcej rosnącej przebojowej potęgi przeciwczołgowych pocisków, oni byli wymuszone coraz więcej i więcej powiększać grubość pancerzu czołgów. Na pewnym etapie to doprowadziło do tego, że zza dużej wagi czołgi zaczęły przekształcać się na niezgrabnych monstrumy i stały się dobrymi celami dla artylerii – dużymi i siedzącymi. Impas? Nie, wyjście znalazło się. Pancerz czołgów zaczęły robić nawet mniejszej grubości, ale – wielowarstwową. Przy trafieniu kumulatywnego pocisku do czołgu skoncentrowany kumulatywny strumień przepala pierwszą metalową błonę pancerza. Ale w ślad za nią idzie błona z piasku. W wyniku tego kumulatywny strumień gubi swoje ukierunkowanie i – w związku z tym, że piasek stawia jej mniejszy opór, czym stal – ona rozpłuje się wzdłuż warstwy z piasku. Jeśli że pozostałości kumulatywnego strumieniu przepalają i drugą stalową błonę, to w ślad za nią idzie błona z ceramiki, i kumulatywny strumień znowu wymuszony rozkolportować swoją energię omal nie po całym pancerzu już w tej warstwie. Wychodzi tak, że jeśli w litym pancerzu przebojowej potęgi pocisku przeciwdziałały zaledwie kilku kwadratowych centymetrów pancerza, to w wielowarstwowym pancerzu przebojowej potęgi pocisku przeciwstawia się już czy nie cały plac wieży czołgu. W tym wypadku przebojowej potędze pocisku jest już jawnie za mało, i w wyniku osiąga się główne zadanie: członkowie załogi zostają się żywymi.

Po takiej samej metodyce robią chłonające energię przednie części współczesnych samochodów, które przy czołowym ciosie spłaszczają się stopniowo, etapami chłonąc energię ciosu i tym samym chroniąc od dużych urazów pasażerów samochodu.

Wchłanianie energii – to w jakimkolwiek razie wchłanianie energii, bądź to energia dźwiękowych fal, energia samochodowych kolizji albo energia pocisków, że znalazły się do pancerza. I w razie z czołgami, i w razie z samochodami pytanie wchłaniania energii – to pytanie życia i śmierci ludzi, że znajdują się w nich. W tym wypadku mimo wszystko wyraźnie działa się instynkt samozachowawczy, i konstruktorskie decyzje podejmują się prawidłowe. A przy budownictwie studiów wiele osób pozwalają sobie rozluźnić się, i dość często podejmują decyzje, które prosto szokują swojej nie słusznością. Za oknami już trzecie tysiąclecie, a na stronach naszej muzycznej prasy dotychczas bardzo serio rozdmuchuje się temat oklejania ścian przy budownictwie studia że nabiły już oskomę cudownymi jajczarskimi ladami z późniejszymi entuzjastycznymi odzewami o to, jak «świetnie» wszystko wyszło. To już nawet nie jest śmiesznie. Czyżby po przeczytaniu i tego artykulu ktoś jeszcze będzie zajmował się takimi głupstwami??? A ja mam teraz takie pytanie: ciekawie, czy godzili się by autorzy podobnych publikacji znajdować się pod obstrzałem w czołgu, pancerz którego jest zrobiony z tych samych jajczarskich lad?

Co jeszcze należy powiedzieć o urządzeniu akustycznej błony po obwodzie studyjnych pomieszczeni? Jeszcze nie rozpatrywaliśmy pytanie, jakąż powinna być odległość między akustycznej i izolacyjnej dźwiękowymi błonami? Zwyczajnie, czym ona jest większe – tym lepiej. Zwłaszcza dla wchłaniania niskiej częstości. Jednak to bardzo często przyjmuje się «w bagnety» właścicielami studiów, i coś udowadniać tu – daremny wydatek czasu. Dlatego i nie będę dawał tu żadnych rekomendacji. W jakimkolwiek razie, podczas budownictwa studia będziecie miały dużo odpadów mineralnej waty, tworzywa piankowego, ruberoidu, pilśni. Otóż, wszystkie te odpady możecie obrzucać do obszaru między akustycznymi i izolacyjnymi dźwiękowymi błonami. Nie przeszkodzi. Przy układaniu mineralnej waty albo innego łykowatego materiału z tyłowej części wewnętrznej akustycznej błony 5-10 cm obszaru między izolacyjnymi dźwiękowymi i akustycznymi błonami zwykle całkiem dosyć dla zabezpieczenia akustycznej kontroli studyjnych pomieszczeni.

Zwłaszcza chcę wyróżnić, że na etapi stworzenia akustycznych błon u nas zaczyna się dużo pracy z drzewem. Dlatego – rada z życia: nie późnej tego etapu musicie doprowadzić na studio. inspektora pożarnego nadzoru. «Strażacy» zwykle bardzo podziwiają, gdy trafiają na taki niestandardowy obiekt, ale już po kilku minut im staje ciekawe, i oni zaczynają dać pożyteczne rady. Uwaga! Obowiązkowo nabywajcie w pożarnej części rozczyn dla przeciwpożarowej obróbki. Od teraz każdy dzień pracujący u Was na budownictwie musi kończyć się przeciwpożarową obróbką drewnianych konstrukcji. Obowiązkowo! Zadbajcie również i o to, byle «strażak» nie płynnie, aniżeli raz w 10-15 dni odwiedzał Wasze studio. To znacznie ulży Wasze życie w przyszłości, zwłaszcza na końcowym etapie – etapie przyjęcia. Jeśli iść tej rekomendacji, to przyjęcie studia «strażakiem» nigdy nie będzie dla Was problemem. Jedyną «łapówką» w tym wypadku może być chyba że plakat jakiegokolwiek artysty z autografem. Sprawdzono nie raz.

Na tym etapie – tymczasem są nie zbiorcze ściany akustycznej błony – trzeba również sprosić fachowców firmy, która będzie montowała Wam ochronną i przeciwpożarową sygnalizację, system wentyłacji i klimatyzowania.

I przed tym, jak zakończyć rozmowę o stworzenie akustycznej błony po obwodzie ścian i przejść do sufitu, krótko opowiem, jak że wytwarza się ta błona w realnych umowach budownictwa. Pierwsze, czym trzeba zająć się – to wyrób karkasa z drewnianych osełków. Zaczynać trzeba z najdługą ściany. Jak już było mówiono przedtem, rozmiary przecięcia osełek mogą być samymi różnymi: od 4×4cm do 5×10 cm. Przecież nie trzeba zapominać, że naszej akustycznej błonie trzeba jeszcze będzie powstrzymywał i dużą wagę sufitu.

Dopuścimy, że robimy karkas z osełek z rozmiarami przecięcia 5×5 cm. Osełki rozmieszczają się równolegle jeden jednemu na podłodze i zsuwają się w przekrojach poprzecznych takimi samymi osełkami. Odległość między osiowymi liniami osełek – 60 cm. Dlaczego właśnie 60 cm? Po pierwsze, taka odległość jest dostateczna dla zabezpieczenia szorstkości konstrukcji. Po drugie, to jest wygodnie dla montażu listów płyt gypsowych, długość których może być i 250, i 260, i 300 cm, a oto szerokość ich – zawsze 120 cm, że jest krotne 60 cm. Po trzecie, trzeba pamiętać, że dla stworzenia dźwiękochłaniania niskiej częstości systemu naszym następnym krokiem będzie obszywka tyłowej strony karkasa trzywarstwową «kanapką» (płyta gypsowa-ruberoid-płyta gypsowa), w którym druga warstwa płyty gypsowej będzie przybijała się z zamknięciem pierwszej.

Karkas ściany wytwarza się na podłodze, w pozycji poziomej (rysunek 8). W takim położeniu i boazerie z płyty gypsowej, i ruberoid lekko kładą się na karkas, w takim położeniu ich wygodnie przybijać do karkasa gwoździami. Gwoździ po możliwości powinny być z wiełkimi kapelusikami, ściernymi karbami, cynkowane. Jeśli takich gwoździ nie ma, podejdą i zwyczajne, ale na ich kapelusiki trzeba zaopatrzyć się szajby (albo «kwadraty» z cynkowanej blachy 4×4cm), a same gwoździ urażają się na przemian, ukosem. Dalej nad «kanapką» zakłada się jako przynęta gwoździami warstwa grubej pilśni albo mineralnej waty średniej gęstości. Po tym karkas wzbiera i ustala się na potrzebnym miejscu w pionowym położeniu – warstwą mineralnej waty albo pilśni na zewnątrz. Karkas utrwala się, dla czego przez dolną poprzeczną belkę przybija się gwoździami do podłogi. Żeby uniknąć jego spadku, po kątach robią się rozporki.

Rysunek 9. Konstrukcja zawartego balu z dykty i drzewa. Przecięcie balu składa 30 x 15 cm. Bal różni się nadzwyczajną gęstością (wszystkie komponenty kleją między sobą i zbite gwoździami)

Potem, gdy karkas akustycznej błony jest ustalony do pionowego położenia, przyszłe powietrzne pustki częściowo wypełniają się pilśnią albo mineralną watą średniej gęstości. Utrwala się mineralną watą albo pilśń za pomocą drobnych gwoździ do bocznych stron pionowych osełek. Po tym za pomocą niewielkich gwoździ z dużymi kapelusikami albo szajbami nad nimi do pionowych kontuarów przybija się warstwa ruberoidu. Przy tym rolki ruberoidu maglują się poziomo.

I na koniec, nad wewnętrzną warstwą ruberoidu za pomocą drobnych gwoździ przybija się warstwa mineralnej waty średniej gęstości. A propos, jeśli uwzględnić, że szerokość arkusza mineralnej waty Rockwool również zbiega się z odległością między pionowymi drewnianymi osełkami (60cm), to znacznie ułatwia montaż.

W takiej kolejności wytwarzają się i ustalają się wszystkie ostatnie ściany akustycznej błony, potem w kątach oni szczelnie zsuwają się dużymi gwoździami. Konstrukcja, że wyszła, będzie w stanie dotrwać sufit wagą do kilku ton.

Wszystko, co było napisane wyższej, dotyczy wyrobu «głuchych» ścian. Ale w ścianach akustycznej błony studyjnych pomieszczeni nieuchronnie będą okna, drzwi, otwory pod systemy klimatyzowania i tak dalej To mówi o to, że zrobić akustyczną błonę studyjnych pomieszczeni bez zawczasu przygotowanego projektu praktycznie niemożliwie. Inaczej u nas nie będą zbiegały się otwory pod okna i drzwi w akustycznej błonie i w ścianach między oknami, które są zbiorcze przy planowaniu studyjnych pomieszczeni. Przy tym trzeba również uwzględnić nieuniknioną zapadłę «pływającej» podłogi pod wagą całej konstrukcji akustycznej błony i dużej wagi sufitu, w którym będą wykorzystane ciężkie pułapki niskiej częstości (rysunek 5). Wynik tu może być tylko jeden: projekt studia muszą robić fachowcy. No a teraz przechodzimy do wyrobu akustycznej błony sufitu.

Akustyczna błona sufitu

Przy wyrobie akustycznej błony sufitu wykorzystują się też zasady, co i przy wyrobie akustycznej błony ścian, ale technologia jej wyrobu ma swoje konstrukcejne właściwości i ograniczenia. Związano to w zasadzie z tym, że drewniany karkas akustycznej błony sufitu zarazem musi powstrzymywać w poziomym położeniu dużą wagę akustycznej błony, wagę wieszanych do niego pułapek niskiej częstości, a poziome przęsła między ścianami mogą osiągać dziesięciu i więcej metrów. Dlatego przy grubości sufitowych osełek w 5-15cm, ich szerokość może być od 10 do 30 centymetrów. W pewnych wypadkach, gdy przęsła między ścianami są niemałe, można rozpatrywać jak sufitowe osełki metalowe bale. Ale mimo wszystko lepiej będzie robić kompozytowe osełki składające się z drzewa i dykty, jak to pokazano na rysunku 9.

Jedyna istotna odmienność między konstrukcją ścian i sufitu polega na obróbce wewnętrznej strony sufitowej konstrukcji, na czym my i zatrzymamy się.

Rysunek 10. Warianty konstrukcji akustycznej błony sufitu

Na rysunku 10 schematycznie pokazany – jak wariant – przekrój takiej sufitowej konstrukcji. Nad sufitowymi osełkami widzimy znajoma nam «kanapka» (płyta gypsowa-ruberoid-płyta gypsowa), który przybija się w miarę układania gwoździami do sufitowych osełek z wierzchu. W miarę układania takiej «kanapki» poleca się obrzucać nad nim listy mineralnej waty średniej gęstości żeby uniknąć utworzenia rezonansów w zakrytej pustce między konstrukcjami sufitu.

W łukach między belkami można zawierać pasma ruberoidu i grubej pilśni, przy czym oni przybijają się przez listwę gwoździami do bocznych powierzchni sufitowych belek, jak i pokazano na rysunku 10(a). Jeśli nie ma pilśni, można zawrzeć kilka warstw mineralnej waty średniej gęstości, a byle ona nie upadała z sufitu, zrobić pod karkasem «siatkę» z cienkich listw albo kapronowego sznuru, można również odnotować listy mineralnej waty gwoździami, jak pokazano na rysunku 10(b). 15-20-centymetrowy głąb sklepionej konstrukcji jest dostateczny po to, żeby odejmować pewną część energii jak u prostych fal średniej częstości, tak i u tych, które prawie bez utrat odbijają się od twardej podłogi. Dla wypełnienia sufitowych pustek Philip Newell doradza wykorzystywać materiał PKB2, podstawa którego przypomina ruberoid z przyspawujemym do niego z jednej strony 2-centymetrowym warstwą pilśni. Ale dostać w naszych umowach taki materiał jest skomplikowano, a kosztować on może dosyć drogo. Dlatego ja i proponuję kompozycję ruberoidu z pilśnią albo kilka warstw mineralnej waty. Rozpatrzymy konstrukcję akustycznej błony sufitu średniego po rozmiarach pokoju.

Ponieważ drewniana podłoga jest samą odbijącą powierzchnią z wszystkich powierzchni pokoju, trzeba we właściwy sposób uwzględnić w konstrukcji przeciwległego do niego sufitu. Nad wewnętrznym sufitem jest wolny obszar głębią w przybliżeniu 30 cm. Jeśli jego nabić dźwiękochłonnym materiałem – bądź to mineralna wata, obrzezania tworzywa piankowego albo innych wykorzystywanych w budownictwie materiałów – on będzie zabezpieczał dobre wchłanianie wszystkich tych dolnych średnich częstości, którym udało się przejść przez wewnętrzną obszywkę. Zresztą, puste miejsce nad wewnętrznym sufitem jest zostawione i dla innych celi: dla uszczelki wentylacyjnych kanałów, systemu klimatyzowania i tak dalej. Razem z tym ten obszar można wykorzystywać i dla nadruku dodatkową ilością dźwiękochłonnego materiału, który będzie sprzyjał jeszcze większemu wyrównywaniu akustyki pokoju.

Mechanizmy dźwiękochłaniania w łykowatych materiałach

W ostatnim czasie spotykały się niektóre myśli, że zażywanie mineralnej waty dla izolacji dźwiękowej – to banalnie. Czy to naprawdę tak? Teraz mimo wszystko dokładnie rozpatrzymy procesy, które odbywają się w niej, ponieważ to nam przyda się jeszcze nie raz. Ale zaczniemy z daleka.

Swego czasu, gdy Newton na zasadzie szczególnie teoretycznych rozliczeń zdecydował obliczyć szybkość dźwięku, okazało się, że ona musi składać 279 metrów na sekundę przy 0° C. W rozliczeniach on uwzględniał tylko jędrną i gęstość powietrza. Jednak praktyka pokazała, że rzeczywista szybkość dźwięku jest równa w przybliżeniu 332 m/sek. Wysuwało się dużo domniemań, byle wyjaśnić tę rozbieżność, ale wszyscy oni byli błędnymi dopóki Peire Simon markiz de Laplas, nie zastosował to, co teraz nazywamy korektą Laplasu.

A sprawa okazała się w tym, że powietrze przy ściskaniu nagrzewa się, a przy rozcieńczeniu – chłodzi się. Rozpowszechniając się w powietrzu, dźwiękowa fala to ściska, to rozrzedza jego. Rozliczenia Newtona opierały się na jędrnej i gęstości powietrza. Jędrna – to przydatność stawiać opór sile, że wygina, i przeciwstawiać się jej. I szybkość dźwięku częściowo zależy od jędrnej powietrza. Ale gdy działka wysokiej presji dźwiękowej fali ściska powietrze, ów powiększa swoją jędrną dwojaki: po pierwsze, kosztem zwiększenia swojej gęstości, a po drugie, kosztem ciepła, które generuje się przy jego ściskaniu. I błąd Newtona akurat w tym i polegał, że on upuścił ze swoich rozliczeń wpływ tych temperaturnych zmian. On uwzględniał tylko podwyżkę jędrnej wskutek zmiany gęstości.

Zwyczajnie, przy przechodzeniu dźwiękowej fali po całym obszarze na ogół żadnej średniej zmiany temperatury nie obserwuje się. Jednak na lokalnym poziomie temperaturne zmiany mimo wszystko istnieją, i oni są równej wielkości i przeciwległe skierowanymi przy każdym pół periodzie ściskania- rozcieńczenia. Stąd można błędne wysnuć, że podwyżki i poniżenia temperatury nawzajem gaszą jeden jednego. Być może, Newton tak i myślał, ale naprawdę to nie tak.

Gdy powietrze ściska się, jego objętość skraca się, a przy rozcieńczeniu jego objętość zwiększa się. Wewnętrzną siłą, która przeciwdziała zmianom objętości, jest jędrna środowiska. Jeśli rurę zalutować z jednego końca, a z innego końca wprowadzić do jej nie przepuszczający powietrza tłok, to przy naciśnięciu na tłok i jego wyciąganiu powietrze będzie odpowiednio ściskać się i rozwierać. Jeśli tłok puścić, on wróci do wyjściowego stanu – stanu spokoju. Jeśli że rurę napełnić gazem większej jędrnej, to dla tychże przesuwań tłoku zdarzy się dołączać dużą siłę, ponieważ ten gaz będzie silniej przeciwdziałał takim zmianom.

Рисунок 11. Передача энергии в системе масс и пружин. Четыре шара (А, В, С и D) отделены друг от друга пружинами и находятся в стеклянной трубе. Система показана в состоянии равновесия, без приложения силы; пружины находятся в ослабленном состоянии

Rysunek 11. Przekazanie energii w systemie mas i sprężyn. Cztery kule (A, B, C i D) są rozdzielone jeden od jednego sprężynami i znajdują się w szklanej rurze. System jest pokazany w stanie równowagi, bez załącznika siły; sprężyny znajdują się w osłabionym stanie

Przekazanie dźwięku po powietrzu można wizualnie przedstawić jak to obrysowano na rysunku 11. Jeśli sprężyny są dosyć słabe, to dynamiczne obciążenie, przyłożona z lewa na kulę «A», udziela się na kulę «B», potem na kulę «C» i tak dalej, ale przy tym przekazanie energii od jednej kuli do innej odbywa się z zauważalną zwłoką. A teraz przewidzemy, że my podgrzały sprężyny, i oni zostali znacznie bardziej szorstkimi. Wtedy dynamiczne obciążenie, przyłożono do kuli «A», przy bardziej szorstkich sprężynach fala będzie przetaczała się już kilka szybciej. I, nareszcie, jeśli ustalić praktycznie niewzruszone sprężyny, dynamiczne obciążenie od jednej kuli do innej będzie udzielało się prawie nagle, ponieważ kombinacja kul i sprężyn będzie działała praktycznie jak jeden monolit. Stąd wynik, że szybkość przekazania wysiłku w systemie jest proporcjonalna szorstkości sprężyn.

Faktyczno części powietrza działają tak samo, jak i te kule z sprężynami, a jędrna powietrza jest funkcją odporności takich «sprężyn». Wychodzi, że wysiłek, które dołącza się do jednej części powietrza, jak by ściska sprężynę, nagrzewając jej i powiększając tym samym siłę jędrnej, którą przeciwdziała następna część. Dlatego efekt grzania, wywołanego ściskaniem, sprzyja podwyżce jędrnej gazu, a stąd – i szybkość rozpowszechnienia w nim dźwięku.

Рисунок 12. Приложение силы к системе, показанной на рисунке 11. Когда сила приложена к шару «А», он через пружину передаёт энергию шару «В». Затем «В» через пружину «В-С» передаёт энергию шару «С» и так далее, до тех пор, пока вся цепочка шаров и пружин не переместится в направлении приложенной силы. Скорость, с которой по цепочке передаётся энергия, зависит от жёсткости пружин (упругости связей). В примере, показанном выше, видно, что пружина между шарами «А» и «В» сжата. Поэтому сила, действующая на шар «В», уже ничем не уравновешивается, и шар «В» движется к шару «С», прилагая часть энергии, заложенной в пружине «А-В», на сжатие пружины «В-С» до тех пор, пока пружины «А-В» и «В-С» не станут одинаково сжатыми, и тогда шар «В» будет стремиться перейти в состояние покоя. В этом состоянии пружина «В-С» будет частично сжата. Но здесь уже шар «С» выйдет из состояния равновесия, поскольку пружина «В-С» позади него сжата сильнее, чем пружина «С-D», находящаяся впереди, и поэтому он начнёт перемещаться в направлении шара «D». Благодаря приложенной силе и импульсу, заложенному в движении шаров, система будет колебаться со свойственной ей частотой до тех пор, пока, наконец, она не придёт в состояние покоя, сдвинувшись вправо после того, как будет израсходована приложенная сила

Rysunek 12. Dodatek siły do systemu, pokazanego na rysunku 11. Gdy siła działa do kuli «A», ona przez sprężynę przekazuje energię kuli «B». Potem «B» przez sprężynę «B-C» przekazuje energię kuli «C» i tak dalej, dopóki cały łańcuszek kul i sprężyn nie przesunie się w kierunku przyłożenia siły. Szybkość, z którą po łańcuszku udziela się energia, zależy od szorstkości sprężyn (jędrnej związków). W przykładzie, pokazanym powyżej, widać, że sprężyna między kulami «A» i «B» jest ścisła. Dlatego siła, działająca na kulę «B», już niczym nie równoważy się, i kula «B» porusza się do kuli «C», dołączając część energii, założonej w sprężynie «A-B», na ściskanie sprężyny «B-C» dopóki sprężyny «A-B» i «B-C» nie staną się równie ścisłymi, w takim razie kula «B» będzie pragnęła przejść do stanu spokoju. W tym stanie sprężyna «B-C» będzie częściowo ścisła. Ale tu już kula «C» wyjdzie z stanu równowagi, ponieważ sprężyna «B-C» z tyłu od niego ścisła silniej, aniżeli sprężyna «C-D», że znajduje się na przodzie, i dlatego on zacznie przenosić się w kierunku kuli «D». Dzięki działającej sile i impulsowi, założonemu w ruchu kul, system będzie wahał się z właściwą jej częstością dopóki, nareszcie, ona nie przyjdzie do stanu spokoju, zsunąwszy się na prawo potem, jak będzie wydana działająca siła

Proces rozcieńczenia można przedstawić tak: przy rozcieńczeniu wysiłek wyciągania działają do kuli «A», która ciągnie za sobą kulę «B», a ów – następną kulę, i tak dalej. W stanie spokoju siła jędrnej, że działa na kulę «B», powstrzymuje jego w miejscu, ponieważ sprężyny «A-B» i «B-C» znajdują się w równowadze. Przy «wyciąganiu» kuli «A» od kuli «B», siła jędrnej, że działa na kulę «B», maleje ze strony, zwróceną do kuli «A», dlatego sprężyna «B-C» zaczyna działać na kulę «B» w kierunku kuli «A» z dużym wysiłkiem dopóki nie będzie odnowiona równowaga. W miarę tego, jak kula «B» przenosi się do kuli «A», wysiłek «B-C» staje mniej, dlatego zaistniał nadmiar siły «D-C» zaczyna kopać kulę «C», która porusza się w kierunku kuli «B». Energia fali będzie rozpowszechniała się po rurze dopóki wszystkie kule nie wstaną znów na jednakowej odległości jedna od jedney. I tu akurat okazuje się to, że chłód rozcieńczenia «pracuje» nie na zgaszenie ciepłoty ściskania, a działa jakby z nią jednocześnie. Spojrzymy na rysunek 12.

Przy rozcieńczeniu gęstość sprężyny «A-B» zniżkuje, a dlatego i siła, że działa na «B» ze strony będzie więcej, aniżeli ze strony «A». Oziębienie, wywołane rozcieńczeniem, jeszcze więcej obniża jędrną, obluzowując sprężynę, i działa w tymże kierunku, co i obniżka gęstości, tym samym jeszcze więcej pomniejszawszy siłę «A-B». A to oznacza jeszcze większy spadek między siłą «A-B» i siłą «B-C», dlatego «B» odpycha się od «C» z dużym wysiłkiem, czym gdyby to było tylko przy zmianie gęstości wskutek rozcieńczenia.

Teraz jasno, że ciepło, stwarzające się przy ściskaniu, i chłód, że powstaje przy rozcieńczeniu, zgodne «pracują» w jednym i tymże kierunku, co i zmiany gęstości, czym wzmacniają efekt ostatniego. Zza tej dodatkowej “pomocy”, wywołanej zmianami jędrnej zza wyróżniania cieplnej energii, szybkość dźwięku w powietrzu okazała się wyższe tej, że była po raz pierwszy obliczona Newtonem tylko na zasadzie jędrnej i gęstości. Ciepło i chłód w tym wypadku nie gaszą jeden jednego, a razem «pracują» na zwiększenie szybkości dźwięku w jakimkolwiek środowisku.

A teraz bliżej do naszej mineralnej waty. W materiale na kształt mineralnej waty włókna działają jak przewodnicy, odprowadzając cieplną energię u fal ściskania, i oddając jej falom rozcieńczenia. Tym niweluje się znaczna część cieplnych wahań, które by mogły wzmacniać zmiany jędrnej, to znaczy – maleje ilość energii, że idzie na rozpowszechnienie dźwięku. Przez to rozpowszechnienie dźwięku przechodzi z adiabatycznej płaszczyzny (kolejności grzania-oziębienia) do izotermicznej (płaszczyzna stałych temperatur), co już samo po sobie zwalnia szybkość dźwięku. Dlatego jeśli korpus akustycznego systemu napełnić łykowatym chłonnym materiałem, to taki korpus okaże się akustycznie większym, aniżeli fizycznie, bo szybkość dźwięku wewnątrz niego zwalnia się izotermicznym charakterem jego rozpowszechnienia w łykowatym materiale.

Ale to – nie jedyna właściwość łykowatych materiałów. Oni jeszcze charakteryzują się przejawem «efektu labiryntu». Treść jego w tym, że na drodze rozpowszechnienia części powietrza dużo przeszkód, które te części wymuszone otaczać po «długim» trasom. Wymuszone wydłużenie drogi przechodzenia dźwięku, przechodzącego przez włókna, powiększa i utraty lepkości, z którymi zderza się powietrze w miarę tego, jak dźwiękowe fali starają się odszukać sobie drogę wśród włókien.

Istnieją również i wewnętrzne utraty energii przez to, że wibracji powietrza wymuszają wibrować włókna mineralnej waty, która odbiera energię dźwiękowej fali.

Są jeszcze i frykcyjne utraty, powstające przy tarciu włókien jeden o jeden. Dla całego tego ruchu włókien jest potrzebna energia, i oni znajdują jej, przetwarzając akustyczną energię do cieplnej.

Рисунок 13. Безэховая камера «ISVR». Большая безэховая камера в Институте Исследования Звука и Вибрации Саутгемптонского университета в Великобритании

Rysunek 13. Bezechowa kamera «ISVR». Duża bezechowa kamera w Instytucie Badania Dźwięku i Wibracji Southamptońskiego uniwersytetu w Wielkiej Brytanii

Wszystkie wyżej wspomniane utraty dźwiękowej energii są proporcjonalne szybkości, z którą część wibrującego powietrza stara się przejść przez materiał. I czym powyżej szybkość części powietrza, które weszły do niego, tym więcej współczynnik wchłaniania tego materiału. Trochę poplątane? Wtedy postanowimy pytaniem: dlaczego betonowa ściana nie chłonie dźwiękową falę? A rzecz w tym, że gdy dźwiękowa fala osiąga ściany, ściana szorstko wstrzymuje jej ruch i odbija jej wstecz. W tym punkcie zmiany kierunku jest duża presja, a oto szybkość ruchu części praktycznie dorównuje zeru. Toż samo odbywa się i z piłką, odpryskującym od ściany, i z kulą, że rykoszetowała od stalowej listewki. Z tego wychodzi wynik, że czym drastyczniej odbywa się zmiana oporu środowiska rozpowszechnieniu ruchu dźwiękowej fali, tym więcej energii dźwiękowej fali odbija się wstecz i tym goreje dźwiękochłanianie. I przeciwnie, czym «miękcej» odbywa się zmiana tego oporu, tym mniej dźwiękowej energii odbija się i tym lepiej dźwiękochłanianie. Ten wynik ma dla nas ważne praktyczne znaczenie.

Teraz staje jasno, dlaczego wewnętrzne błony ścian bezechowych kamer robią się z łykowatych materiałów, które mają formę klinów (patrz rysunek 13). Zmiana oporu środowiska przy kolizji dźwiękowej fali z tymi klinami odbywa się bardzo płynnie. Dźwiękowa fala jakby połyka się tymi klinami, i do momentu jej przyjścia do głównych dźwiękochłonnych konstrukcji opór dźwiękowej fali u podstaw klinów rośnie i wyrównuje się z oporem chłonnych konstrukcji. Doradzam dobrze wczytywać się i zorientować się z wyżej powiedzianym, ponieważ w późniejszym to przyjęcie nam przyda się, zwłaszcza gdy mowa pójdzie o akustyczną obróbkę tylnych ścian i sufitów kontrolnych pokojów.

Z tego powodu efekt wchłaniania, że tworzy się łykowatym materiałem, tym powyżej, czym dalej on jest rozmieszczony od odbijających ścian. I jeśli przyjąć tę odległość za ćwierć długości fali, to i będzie to ta sama niska częstość, którą ta konstrukcja może chłonąć.

A oto skuteczność czynności pochłaniaczy dźwięku membranowego rodzaju (na kształt naszej «kanapki» płyta gypsowa-ruberoid-płyta gypsowa) zależy od siły, z którą na nich napiera dźwiękowa fala. Dlatego dla maksymalnej skuteczności dźwiękochłaniania ich należy rozmieszczać bliżej do punktu maksymalnej presji – czyli przy ścianie.

Jak widzimy, mechanizmy dźwiękochłaniania mogą być absolutnie różnymi. I ich skuteczność zależy nie tylko od fizycznych właściwości materiałów, ale i od tego, w których miejscach pomieszczenia oni będą zastosowane.

Byle zakończyć rozdział o dźwiękochłanianiu, postanowimy się jeszcze jednym pytaniem: jaki jest związek między skutecznością dźwiękochłonnych materiałów łykowatego rodzaju i ich gęstością i grubością? Czy jest ten związek prosty? Odpowiedź na te pytania poważnie znać jeszcze i dlatego, że to pomoże znaleźć nam balans między skutecznością i kosztem dźwiękochłonnych materiałów, a także między tą objętością, którą oni mogą zajmować.

Weźmiemy, na przykład, mineralną watę. Cena jednego kilograma mineralnej waty jest w przybliżeniu jednakową bez względu na jej gęstość. Z jednej strony, zażywanie mineralnej waty mniejszej gęstości da większy efekt, czym zażywanie mineralnej waty większej gęstości z tąż masą. Jednak w pierwszym wypadku będzie zajęta większa objętość, czym w drugim.

Na częstości 125Hz mineralna wata grubością 3 cm może mieć współczynnik wchłaniania 0,07. A oto mineralna wata grubością do 12 cm (w 4 razy więcej) przy tejże gęstości będzie mieć współczynnik wchłaniania 0,38, co do 5 razy więcej. Tu mamy prawie prostą współzależność. Z innej strony, przy jednakowej grubości mineralna wata gęstością 30 kg/m3 może mieć współczynnik dźwiękochłaniania 0,07, a mineralna wata gęstością 120 kg/ m3 – zaledwie 0,10. W tym wypadku poczwórne zwiększenie gęstości dało przyrost dźwiękochłaniania mniej, aniżeli na połowę.

Wniosek: przy jednakowej wadze i praktycznie jednakowej cenie cztery warstwy niskiej gęstości materiału, zajmującego poczwórną objętość, dadzą więcej niż do 10 razy większe wchłanianie na częstości 125 Hz, czym, obrazowo mówiąc, też cztery warstwy, skurczone do objętości jednej, czyli do warstwy z poczwórną gęstością.

Istnieją specjalne tablice z wskazaniem współczynnika dźwiękochłaniania różnych materiałów z różną gęstością. Ta i praktyczne doświadczenie tu zbędnym nie bywa.

Wniosek

W ostatnim czasie naszym przemysłem zaczęły wytwarzać się specjalne dźwiękoizolacyjne materiały. Z reguły, oni wypuszczają się pod postacią sufitowych i ściennych płyt rozmiarami 60×60, 60×120 i 120×120 cm. Te materiały rzeczywiście jak najlepiej pasują dla akustycznej obróbki biur, wytwórczych i innych pomieszczeni, ponieważ akustyczne wymagania do takich pomieszczeni nie są porównywalne z tymi wymaganiami, które okazujemy do akustyki studyjnych pomieszczeni. Dobrze są przemyślane nie tylko właściwości akustyczne tych materiałów, ale i technologia ich montażu.

Na żal, na tym zaczęły spekulować niektóre firmy, że specjalizują się rzekomo na budownictwie studiów. Wszystka «projektowa praca» podobnych firm polega na tym, że w pomieszczeniu robi się remont z zastosowaniem tych materiałów, potem to pomieszczenie nazywa się «projektantami» studiem. Rozpatrzymy to pytanie z trzech punktów widzenia: dźwiękochłaniania, izolacji dźwiękowej i designu.

Już mówiliśmy o to, że przy drastycznej zmianie akustycznego oporu część dźwięku zaciąży wstecz do pomieszczenia, co jest w większości wypadków nam nie koniecznie. Co więcej, nawet od takiego materiału jak mineralna wata średniej gęstości też jest odzwierciedlenia, niech bardzo znikome. Dlatego w dalszym ciągu w samych krytycznych z punktu widzenia dźwiękochłaniania powierzchniach będziemy stosowały specjalne pułapki, byle jeszcze więcej obniżyć ilość możliwych odzwierciedleń. Twarza strona wyrabianych przemysłem materiałów ma dużą szorstkość, czym taż mineralna wata. Oznacza i odzwierciedleń dźwięku od ich do tyłu pomieszczenia będzie więcej. Ależ nasze cele były innymi, tak czy nie?

Jeśli spojrzeć na «kanapkę» akustycznej błony i na warstwę płyty gypsowej dźwiękoizolacyjnej błony jak na pochłaniacze membranowego rodzaju, to odznaczymy, że ich plac praktycznie odpowiada placowi tych powierzchni, u których oni są ustalone. Nam wiadomo, że skuteczność pochłaniaczy membranowego rodzaju (zwłaszcza w diapazonie niskich częstości) zależy od ich wagi i placu. Pochłaniacz rozmiarami 5×5m o wiele efektywny na niskiej częstości, niż 25 pochłaniaczy rozmiarami 1×1m. Wychodząc z tego, można wysnuć, że zażywanie przemysłowych modułów akustycznych materiałów nie rozwiąże wielu problemów akustyki studyjnych pomieszczeni.

Designe studiów, powierzchnie których są obrobione takimi materiałami, też zostaje życzyć lepszego. Technokracyjny wygląd studyjnych pomieszczeni chyba nie będzie sprzyjał natchnieniu muzyków, a studia będą podobne jedna za jedenej. Przecież designe studia – to też bardzo poważnie, zwłaszcza jeśli uwzględnić, ile czasu przeprowadzają w studiach inżyniery dźwięku i muzycy. Istnieją nawet koncepcje, w jakiej barwnej gamie trzeba decydować designe konkretnego studia zależnie od tego, z którymi stylami muzyki planuje się w niej praca. Czy warto nam rezygnować od tego doświadczenia? Zresztą, pytania designe będą rozpatrzone nami w jednej z przyszłych płci.

Domyślam się, że różni ludzie rozmaicie reagują na ten cykl płci. Jestem i takie, które mówią, że to wszystko bardzo drogo, że od wszystkiego tego pachnie idealizmem i tak dalej Dlatego ja specjalnie w tym artykule opisywał i argumentował pracę i zażywanie każdej warstwy jak w akustycznej, tak i w izolacyjnej dźwiękowej błonie. Odznaczcie, że stosowaliśmy w całości dostępne budulcy, które sprzedają się wszędzie i za miernymi cenami. Nie było i nie będzie żadnej «egzotyki» pod postacią ołowianych tafl, RPG-dyfuzerów, rzadkich ras drzewa, półtoratonowych drzwi i 12-centymetrowych szkieł. Nawet okna i drzwi będziemy robiły samodzielnie, o co i opowiemy w następnym artykule.

Istnieją różne koncepcje budownictwa studiów «ideologami» których są takie światowych sław akustyki-designery, jak Toyoszyma, Hydley, Kinoszyta i inne. Ale, moim zdaniem, opisywana tu technologia budownictwa studiów, zaproponowana Philipem Newellem, jest największe adaptowanej do umów naszego kraju – taką «złotym środkiem». Potwierdzeniem temu służy i cała większa ilość studiów, które projektują się właśnie za tą technologią.

Tłumaczenie z rosyjskiego – Andrzey Baszmakow

«Install Pro», №27 (2-2004)

Popularity: 27% [?]

Share this Page:
Digg Google Bookmarks reddit Mixx StumbleUpon Technorati Yahoo! Buzz DesignFloat Delicious BlinkList Furl

Comments are closed.