Плотность каменной ваты для широкополосных бас-ловушек

Добрый день!
Чем больше погружаюсь в тему, тем больше растет непонимание как зависит звукопоглощение на низких частотах от плотности каменной ваты. На форумах Андрей Смирнов рекомендовал брать вату большой плотности 60-110 кг/м3. И это выглядит вполне логично. Но вот калькулятор на https://www.acousticmodelling.com/ говорит об обратном. Согласно его расчетам чем легче вата, тем она лучше работает в диапазоне низких частот.
Пример на прикрепленном файле.
Получается, вата плотностью 35 кг/м3 работает лучше ваты 60 и 100 кг/м3.

Я раздвоился))), как говорил индейский вождь в фильме про детей капитана Гранта.

Коллеги, кто имеет практический опыт строительства угловых бас-ловушек, посоветуйте, какой путь, все-таки, правильный?
   

Добрый день.
Первое, что нужно понимать - это то, что самым главным параметром НЧ звукопоглотителя резистивного типа, определяющим глубину звукопоглощения (до каких частот вниз оно ещё эффективно) является еготолщина пористой/волокнистой панели + величина воздушного зазора между ней и комнатным ограждением (стена или потолок), на котором поглощающее устройство смонтировано.
А вот уже вторым, менее важным фактором в данном аспекте является сопротивление акустического материала прохождению через него воздушного потока, который косвенным образом связан с более понятным параметром - объёмной плотностью этого самого акустического материала.
Теперь, немного подробнее.
Почему же толщина панели/звукопоглощающего устройства является определяющей в конструкции углового НЧ-поглотителя? Дело в том, что здесь работает принцип четверть-волнового поглощения, то есть, если, скажем, толщина панели/устройства составляет примерно 20 см. (0,2 м.), то самое эффективное звукопоглощение будет иметь место в отношении звуковых волн с длинами волн близкими к 0,2х4=0,8 м., а это соответствует частотам в районе примерно: 343:0,8=428 Гц. Само собой, будут поглощаться и более низкие частоты, но с постепенно убывающей эффективностью. Отсюда логичный вывод - чем толще панель/устройство, тем ниже частоты звукопоглощения.
Идём дальше. Тогда, какая связь между сопротивлением акустического материала прохождению через него воздушного потока и объёмной плотностью акустического материала? На первый взгляд, всё предельно ясно - чем выше объёмная плотность/масса акустического материала, тем, естественно, плотнее его структура, а, следовательно, тем труднее звуковым волнам преодолевать сопротивление при прохождении тела этого самого материала.
Однако, на самом деле, в данном утверждении таки имеют место кое-какие "подводные камни". А именно, возьмём к примеру, три различные минераловатные или стекловолоконные панели с одинаковой объёмной плотностью и в лаборатории измерим сопротивление этих акустических материалов прохождению через них воздушного потока. Очевидно, результаты измерений будут заметно отличаться... В чём же дело? А, всё оказывается довольно просто: сопротивление зависит не только от объёмной массы, но и от особенностей структуры акустического материала. Имеется в виду для волокнистых материалов это: длина и диаметр волокон, их ориентация относительно плоскости панели, количество и характер связующего вещества, и т.д., и т.п. Для пористых материалов это: количество и размер пор, процент сообщающихся/открытых пор, плотность и толщина стенок пор... Отсюда вывод: в общем случае, можно ориентироваться на значения объёмной плотности акустического материала, но для корректной оценки его звукопоглощающих способностей желательно знать фактическое значения его сопротивления прохождению через него воздушного потока.
Но каковы же оптимальные значения массы и сопротивления для НЧ звукопоглощения? Здесь ключевое значение имеет непременное условие - продуваемость конструкции углового НЧ поглотителя воздухом. Почему это важно? Для того, чтобы устройство работало корректно (то есть, чтобы соблюдался принцип четверть-волнового поглощения) необходимо, чтобы длинные звуковые волны пройдя через тело устройства, отражались от капитальных комнатных ограждений позади бас-ловушки и снова возвращались в пространство комнаты, предварительно повторно проходя через тело бас-ловушки. За счёт двойного прохождения через тело устройства "туда-сюда" звуковые волны теряют часть своей акустической энергии и за счёт этого ослабляются.
Очевидно, чтобы всё происходило в соответствии с вышеописанным сценарием, сопротивление акустического материала не должно быть чрезмерно высоким, поскольку в этом случае "процесс остановится". Также, сопротивление не должно быть незначительным, поскольку эффективность работы такого звукопоглотителя будет неудовлетворительной.
Здесь уместно отметить, что проникающая способность басовых звуковых волн достаточно мощная, поэтому в устройствах данного типа используются материалы средней плотности.
Опять же, выбор материала также зависит и от особенностей конструкции самого устройства. Скажем, в конструкции Superchunks акустический материал выполняет весь внутренний объём устройства, поэтому логично использовать более лёгкий материал. А вот, в случае с АК-47 или TubeTraps, в которых используются относительно тонкие слои акустического материала, очевидно, имеет смысл использовать более плотный/тяжёлый материал.
Реальное сопротивление воздушному потоку стали измерять относительно недавно, а по многим не специализированным, но наиболее часто используемым материалам таких данных или просто нет, или найти их затруднительно. Опять же, характер звукопоглощения угловых НЧ поглотителей низкодобротный, поэтому в реальной жизни, с моей точки зрения, вполне приемлемо оперировать значениями объёмной плотности. Скажем, в случае Superchunks используйте минеральную вату (или ещё лучше, но опаснее! стекловату) с объёмной массой примерно 35-50 кг./м.куб., а в случае с АК-47 или TubeTraps 50-80 (можно и до 100) кг./м.куб.
Кстати, в конструкциях НЧ звукопоглотителей резонансного типа также нет нужды в использовании тяжёлых материалов.
В приведенном Вами калькуляторе используется именно параметр "сопротивление воздушному потоку", а не "объёмная масса".

Добрый день!
Спасибо за такой развернутый ответ.
Все сомнения начались после статьи _https://www.jochenschulz.me/en/blog/rockwool-glasswool-hemp-best-absorber-material. И выбор теперь стоит между минеральной ватой и холлофайбером. И, судя по всему, при строительстве прямоугольных угловых ловушек холлофайбер будет вполне эффективен. Конечно, я имею ввиду не наполнитель для подушек, а плиты _Холлофайбер® АКУСТИК

Добрый день!
"Все сомнения начались после статьи _https://www.jochenschulz.me/en/blog/rockwool-glasswool-hemp-best-absorber-material" - ну, это же вовсе не научная статья, а просто блог такого же увлечённого человека как и Вы... Это я к тому, что, очевидно, делать выводы на основании единственного источника информации, как минимум, не совсем корректно... Хотя, любая информация лишней не бывает, да и рассуждает человек вполне себе здраво.
"И выбор теперь стоит между минеральной ватой и холлофайбером" - холлофайбер - абсолютно безопасный для здоровья материал, несомненно, будет работать. Опять же, при штабелировании треугольных кусков материала при формировании Superchunks, его объёмная плотность несколько увеличится. При этом, не думаю, что эффективность углового НЧ звукопоглотителя на его основе будет явно конкурировать с эффективностью устройства на основе минеральной ваты. Поэтому здесь выбор чисто практический, то есть, это всего лишь вопрос личных предпочтений...
Кстати, в Москве есть предприятие АО "Альянс" (ссылки в разделе "Реклама" справа вверху на моём сайте), которое выпускает меламиновые звукопоглощающие панели Эхокор (то же самое, что и Basotect от Basf) - отличный экологически чистый акустический материал, но недёшево.
А по поводу безопасности применения минеральной или стекловаты (последняя ещё более неприятна в работе, но имеет некоторые функциональные преимущества перед каменной ватой) имеются надёжные простые, проверенные временем рекомендации - опять же, всё предельно просто и, при этом, дёшево. А если конструкция звукопоглощающего устройства герметична, то внутри него, вообще, можно использовать минеральную вату без всяких специальных мер безопасности.