Как перфорированные металлы используются в акустике

Как перфорированные металлы используются в акустике

Перфорированные металлы имеют два основных акустических применения:

1. Как лицо чего-то еще

В этом случае перфорированный металл используется в качестве защитного или декоративного покрытия для некоторых специальных акустических материалов; этот материал может быть предназначен либо для поглощения звука, либо для отражения или рассеивания звука особым образом. Таким образом, цель перфорированного металла в таких применениях состоит в том, чтобы быть настолько «прозрачным», чтобы звуковые волны проходили сквозь него, не уменьшаясь и не отражаясь, чтобы столкнуться с акустической обработкой, которая скрывается за ним.

На диаграмме показаны типичные коэффициенты звукопоглощения для стекловолоконных материалов на различных частотах. Обратите внимание, что только один дюйм стекловолокна достаточно эффективен для поглощения звука на высоких частотах (около 2000 Гц и выше), но очень неэффективен для поглощения низких частот. С другой стороны, шесть дюймов стекловолокна очень эффективно поглощают все частоты (поглощается около 99 процентов энергии падающего шума). Проблема конструкции здесь в том, что поглощающий материал занимает много места и стоит дорого.

2. Как настроенный резонансный поглотитель

Во многих приложениях по контролю шума цель состоит в том, чтобы удалить или уменьшить звуки, которые возникают только в узком диапазоне частот. Для таких ситуаций можно разработать систему звукопоглощения, которая «настроена» на те целевые частоты, в которых перфорированный металл играет критически активную роль. Такая система называется настроенным резонансным поглотителем.

Используя такую ​​систему, дизайнер может уменьшить толщину поглощающего слоя и сэкономить место и сэкономить средства. Это показано в таблице на этой странице. Это ясно показывает, что если целевой частотный диапазон сосредоточен на 2000 Гц, поглощающий слой толщиной всего 1 дюйм удалит почти весь этот звук.

В резонансном звукопоглотителе (см. Диаграмму) движение воздуха внутрь и наружу отверстий в перфорированном металлическом листе колеблется в ответ на падающую звуковую волну. Предпочтительная частота колебаний определяется массой воздуха в перфорационных отверстиях и упругостью захваченного воздушного слоя. На этой частоте воздух резко движется внутрь и из отверстий, а также вперед и назад в звукопоглощающем слое, где акустическая энергия преобразуется трением в тепло и, таким образом, удаляется из акустической сцены. Именно взаимодействие между толщиной перфорированного листа и размером и количеством отверстий в нем с глубиной захваченного слоя воздуха определяет целевую частоту и, следовательно, толщину поглощающего слоя, необходимого для удаления звука.

Перфорированные металлы как компонент резонансной звукопоглощающей системы обладают уникальными возможностями.