Âm thanh và dải tần số
Âm thanh mà tại người nghe được có tần số từ 20 Hz đến 20,000 Hz (20 kHz). Trong xây dựng, Việc hiệu âm thanh ở tần số nào là quan trọng, vi hiệu quả cách âm của mới kết cấu phụ thuộc rất nhiều vào tần số âm thanh cần ngăn.
Nguoi ta chia dải tần số thành các nhóm:
- Tần số rất thấp (infrasound, <20 Hz): Không nghe được những cam nhân được
- Bass (<250 Hz): Tieng trong, âm nhac tôn, tieng đồng có xe
- Tần số trung (250-2000 Hz): Giong noi nguoi, âm nhac, âm thanh hang ngày
- Treble / tần số cao (>2000 Hz): Âm nhac tần số cao, tieng xiet, tieng nhi
Tại sao âm bass khó cách nhất?
Âm thanh tần số thấp (bass) khó cách âm vì nhiều lý độ vật lý:
- Bước sống dài (bass 100 Hz có bước sống khoảng 3.4 met): Để “vòng” quá hoặc xuyên qua kết cấu mỏng
- Năng lượng truyền qua kết cấu theo cơ chế “mass law” (định luat khối lượng): khối lượng trên m2 cang tầng thi cách âm cang tốt, những với bass cần khối lượng rất lớn
- Hiện tường công hướng (resonance): mới kết cấu có tần số công hướng riêng, khí âm tới trung vào tần số độ, kết cấu rung động manh và truyền âm quá rất tốt
Vi đủ: tường thạch cao mỏng 75mm có tần số công hướng khoảng 80-120 Hz, chính là vùng bass. Ở tần số nay hiệu quả cách âm sut giảm rõ rệt.
Hiện tường “dip” trong đường công cách âm
Khí Vẽ đồ thị hiệu quả cách âm theo tần số, thường thay một hoặc vài diem “dip” (âm thi ở tần số trung). Đây là hiện tường “coincidence effect” hoặc “critical frequency”:
- Ở một tần số nhất định, bước sống uon công (bending wave) của kết cấu trung với bước sống âm thanh trong không khí
- Kết cấu rung động đồng bộ với âm thanh, truyền âm quá hiệu quả nhu chiều sống
- Kết quả: mặt mặt âm ở tần số độ thấp hơn dạng kể số với đủ doan lý thuyet
Khi chọn vật liệu, cần chọn loại có tần số “coincidence” năm ngoài vùng tần số quan trọng (thường là ngoài dài giong noi 300-3000 Hz).
Âm tần số cao: Để cách nhất
Âm thanh tần số cao (>2000 Hz) để cách âm vi:
- Bước sống ngăn, năng lượng nhờ hơn, bị hấp thụ và phân xạ nhanh
- Ngày ca vật liệu tường đổi mỏng cung đủ hiệu quả
- Vật liệu hấp thụ âm (bong khoảng không khí, Rockwool) hoạt động tốt ở dài nay
Trong thực tế, vật liệu hấp thụ âm thông thường (bong thạch cao, xo khoảng, trợ xo) bắt đầu có hiệu quả dạng kể từ khoảng 500 Hz trợ lên, và rất hiệu quả trên 1000 Hz. Với bass <250 Hz, chung hau nhu không có hiệu quả.
Giải pháp ứng với tung dải tần số
Dựa vào nguyên lý trên, các giải pháp phải được chọn phù hợp:
- Đổi với bass (<250 Hz): Tầng khối lượng kết cấu (bê tông dày, tường gach năng); dùng cấu tạo phòng kep (double-leaf) với khoảng trong lớn (> 100mm); trong khoảng trong có thêm vật liệu hấp thụ âm; trong trường hợp cuc doan, dùng “room within room” (các goi cách chắn đồng tach toàn bộ phòng)
- Đổi với tần số trung (250-2000 Hz): Kết cấu tiêu chuẩn + vật liệu hấp thụ âm trong khoảng trong là đủ
- Đổi với tần số cao (>2000 Hz): Bắt kỹ vật liệu nao có độ đầy đủ đều hiệu quả; tạp trung xử lý khe ho vi dày thường là noi âm cao tấn “lot quá” để nhất
Ứng dụng thực tế trong chọn vật liệu
Khí xem catalog vật liệu cách âm, hay chủ y xem giá trị STC/Rw được đo bằng nhiều tần số hay chỉ một tần số. Các nha sản xuất uy tin cung cấp bảng độ mặt mặt âm theo tung dài octave (1/3 octave), giúp kỹ sư đánh giá chính xác hơn đổi với từng ứng dụng cụ thể. Đổi với công trình sắt đường cao tốc, cần xem kỹ số liệu ở dài 63-250 Hz, đổi với phòng thứ âm cần xem toàn dài từ 100 Hz trợ lên.