Коэффициенты звукопоглощения распространённых материалов

Коэффициенты звукопоглощения (α) строительных и акустических материалов на стандартных частотах.

soundabsorptioncoefficientsКалькулятор

Обзор

Коэффициенты звукопоглощения описывают, какую часть падающей звуковой энергии материал поглощает, а не отражает. Значения варьируются от 0 (полное отражение) до 1 (полное поглощение) и зависят от частоты. Инженеры используют эти коэффициенты для прогнозирования времени реверберации, выбора акустических обработок и проектирования ограждений, перегородок и зрительных залов.

Коэффициент шумоподавления (NRC) — это однозначная оценка, равная среднему арифметическому коэффициентов поглощения на частотах 250, 500, 1000 и 2000 Гц, округлённому до ближайшего 0,05.

Сохранён исходный контекст: средние коэффициенты поглощения используются для описания акустического характера помещения, а время реверберации увеличивается по мере уменьшения среднего коэффициента поглощения. Очень мягкие, мягкие, нормальные, жёсткие и очень жёсткие помещения можно сравнить по их времени реверберации и среднему коэффициенту звукопоглощения.

В таблице ниже указаны средний коэффициент звукопоглощения — αm — и время реверберации — Ta — для некоторых типичных помещений.

Приведённая ниже диаграмма может использоваться для определения звукопоглощения в помещениях различного размера и с различными акустическими характеристиками.

Основные формулы

Время реверберации по Сэбину

$T_{60} = \frac{0.161 \, V}{A}$

Уравнение Сэбина оценивает время (в секундах) затухания звука на 60 дБ в помещении.

Полное звукопоглощение помещения

$A = \sum_{i} \alpha_i \, S_i$

Полное поглощение (м² Сэбин) равно сумме произведений площади каждой поверхности на её коэффициент поглощения.

Коэффициент шумоподавления

$\text{NRC} = \frac{\alpha_{250} + \alpha_{500} + \alpha_{1000} + \alpha_{2000}}{4}$

Среднее значение четырёх стандартных коэффициентов для речевого диапазона.

Переменные

Символ	Описание	Единица
$T_{60}$	Reverberation time (60 dB decay)	s
$V$	Room volume	m³
$A$	Total sound absorption	m² Sabins
$\alpha$	Absorption coefficient (0–1)	—
$S$	Surface area	m²

Коэффициенты поглощения материалов

Коэффициенты поглощения зависят от частоты. В таблице ниже приведены характерные значения для распространённых строительных и акустических материалов.

15 строк

Типичные коэффициенты звукопоглощения для распространенных материалов (падение под углом 0° или диффузное поле).
Material	125 Гц	250 Гц	500 Гц	1 кГц	2 кГц	4 кГц	NRC
Кирпич, неглазурованный	0.03	0.03	0.03	0.04	0.05	0.07	0.05
Бетонный блок, окрашенный	0.1	0.05	0.06	0.07	0.09	0.08	0.05
Стекло, оконное	0.18	0.06	0.04	0.03	0.02	0.02	0.05
Гипсокартон на стойках	0.29	0.1	0.05	0.04	0.07	0.09	0.05
Фанерная панель (6 мм)	0.28	0.22	0.17	0.09	0.1	0.11	0.15
Ковролин на бетоне	0.02	0.06	0.14	0.37	0.6	0.65	0.3
Ковролин на пенопластовой подложке	0.08	0.24	0.57	0.69	0.71	0.73	0.55
Шторы, тяжелые драпированные	0.07	0.31	0.49	0.75	0.7	0.6	0.55
Акустическая потолочная плита (минеральное волокно)	0.69	0.86	0.95	0.98	0.98	0.98	0.95
Стекловолокно, 25 мм на стене	0.06	0.2	0.65	0.9	0.95	0.98	0.65
Стекловолокно, 50 мм на стене	0.18	0.54	0.91	0.98	0.99	1	0.85
Пена, открытопористая 50 мм	0.14	0.3	0.65	0.9	0.96	0.99	0.7
Аудитория (сидящая, на человека)	0.35	0.45	0.57	0.61	0.62	0.6	0.55
Деревянный пол на лагах	0.15	0.11	0.1	0.07	0.06	0.07	0.1
Водная поверхность / лед	0.01	0.01	0.01	0.02	0.02	0.03	0.01

Источник: engineeringtoolbox.com

Калькулятор — Время реверберации

Время реверберации Сэбина (T₆₀)

Объем комнаты(m³)

Общее поглощение(m² Sabins)

Преобразователь единиц

Преобразователь единиц для акустики помещений

Объем комнаты(m^3)

Площадь поглощения(m^2 Sabins)

Площадь поверхности(m^2)

Время реверберации(s)

Интерактивная диаграмма поглощения помещения

Исходная диаграмма SoundRoomAbsorption.gif представлена ниже в виде интерактивных данных из восстановленной таблицы характеристик помещения.

Характеристики поглощения помещения

Восстановленные исходные таблицы

Следующие таблицы восстановлены со страницы оригинального источника для сохранения полных справочных данных.

Кешированная страница-источник включает не инженерную таблицу макета/поиска перед таблицами акустических данных. Для строгого сохранения таблиц источника обнаруженные строки пользовательского интерфейса/поиска воспроизведены ниже; они не являются данными о коэффициенте звукопоглощения.

Звук - Характеристики поглощения помещения

3 строк

Sound - Room Absorption Characteristics
Характеристики помещения	Очень мягкое	Soft	Normal	Hard	Очень твёрдое
Время реверберации - Ta -	0.2 < Ta < 0.25	0.4 < Ta < 0.5	0.9 < Ta < 1.1	1.8 < Ta < 2.2	2.5 < Ta < 4.5
Типичное помещение	Студия радио и телевидения	Ресторан Театр Лекционный зал	Офис Библиотека Квартира	Больница Церковь	Большая церковь Завод
Средний коэффициент звукопоглощения - αm -	0.4	0.25	0.15	0.1	0.05

Источник: engineeringtoolbox.com

Оригинальные исходные изображения

Следующие оригинальные исходные изображения сохранены для предотвращения потери визуального справочного материала. Если изображение содержит диаграмму или табличные данные, извлечённые значения представлены в таблицах страницы, калькуляторах или интерактивных диаграммах; остальные изображения сохранены в качестве визуальных справочных источников.

Sound Room Absorption

Инженерные заметки

Пористые поглотители (стекловолокно, пена, акустическая плитка) лучше всего работают на средних и высоких частотах. Увеличение толщины сдвигает эффективное поглощение в сторону более низких частот — панель толщиной 25 мм обычно требует частот выше ~1 кГц для достижения α > 0,5, тогда как панели толщиной 100 мм расширяют этот диапазон до ~250 Гц.
Панельные / мембранные поглотители (фанера, гипсокартон) резонируют на низких частотах и полезны для контроля басов ниже ~500 Гц. Их характеристики зависят от массы панели, глубины полости и способа монтажа.
Воздушные зазоры за пористыми поглотителями повышают эффективность на низких частотах почти так же, как увеличение толщины поглотителя на эквивалентную величину.
Стандарты измерений: ASTM C423 измеряет поглощение в реверберационной камере (диффузное падение). Значения Sabine и NRC по этому стандарту наиболее распространены в архитектурной акустике. ISO 354 является международным эквивалентом.
Зависимость от площади: Коэффициенты звукопоглощения не являются строго аддитивными на единицу площади — дифракция на краях и неравномерное покрытие могут увеличивать эффективное поглощение. Производители иногда публикуют данные для конкретных конфигураций монтажа (типы A–E по ASTM).
Влага и старение: Минеральное волокно и пена с открытыми ячейками могут терять свои свойства при воздействии влажности или пыли. Пена с закрытыми ячейками и тонкие плёнки не поглощают звук эффективно.
Зрительный зал и сиденья: Занятые кресла поглощают значительно больше, чем пустые мягкие кресла. Проектируйте с учётом частичной заполняемости, если она варьируется.

Источники

Оригинальный источник — Engineering ToolBox: Коэффициенты звукопоглощения
ASTM C423 — Стандартный метод испытания на звукопоглощение и коэффициенты звукопоглощения методом реверберационной камеры
ISO 354 — Акустика — Измерение звукопоглощения в реверберационной камере

Источник: engineeringtoolbox.com