Пористый абсорбер или резистивный звукопоглотитель

Для поглощения звуковой волны важно расстояние от фронтальной плоскости поглотителя до отражающей поверхности. А вот вариант конструктива, то есть, используется ли для этого толстая панель без относа/зазора от отражающей поверхности или же используется более тонкая панель на относе/с воздушным зазором между стеной и поглощающей панелью, при одинаковой общей глубине конструкции - это уже вопрос второстепенный.
Конечно же, и этот момент имеет значение, поскольку он определяет равномерность поглощения на разных частотах, но касается это, главным образом, более низкого частотного диапазона. То есть, сплошной абсорбер обеспечивает более равномерное поглощение разных частот по сравнению с широкополосным поглотителем на относе.
Ну, и толщина конструкции, естественно, напрямую связана с шириной поглощаемого спектра. Чем глубже конструкция/толще материал, тем в более низком частотном диапазоне способен эффективно работать абсорбер.
Согласно общей распространённой информации, поглотитель толщиной 5 см. без относа работает в частотном диапазоне не ниже примерно 500-600 Гц. В то время как абсорберы толщиной 100 мм. эффективны до области в районе 250 Гц., а это важный момент для ослабления эффекта "гребенчатой фильтрации".
Также имеет значение и значение объёмной плотности/объёмной массы материала. Чем объёмная плотность больше, тем плотнее, тяжелее и твёрже панель. Естественно, тем выше сопротивление распространяющейся в материале звуковой волне. То есть, несколько упрощённо и обобщённо: чем выше значение объёмной плотности минеральной ваты, тем более эффективно поглощение в нижней области спектра.
Что касается вопроса "переглушения", то это относится в основном к ВЧ диапазону, то есть, толщина широкополосного поглотителя к данной проблеме отношения не имеет, поскольку здесь основное значение имеет общая площадь используемых в комнате резистивных поглотителей.
Специальная акустическая минеральная вата более эффективна по сравнению с обычной теплоизоляционной (в силу особенностей внутренней структуры), но эта разница вовсе не фатальна и эффект от её применения таки будет явным и убедительным в любом случае.

Вопрос: Скажите а тезис о том, что конструкция 50мм вата + 100мм относ равносильна 150мм ваты, имеет место быть?
Ответ: Это, действительно, так и есть, поскольку пористый абсорбер, по сути, является четвертьволновым звукопоглотителем. А принцип действия последнего строится на расстоянии от фронтальной плоскости панели до отражающей поверхности (до поверхности стены или потолка), то есть, без учёта насколько заполнено внутреннее пространство. Именно поэтому, если Вы обратили на это внимание, в своём пояснении я использовал термин "глубина конструкции", а не "толщина панели". На самом деле, степень заполнения внутреннего пространства пористого абсорбера тоже имеет значение - от этого зависит равномерность звукопоглощения на разных частотах в пределах эффективного диапазона звукопоглощения устройства, хотя, возможно, это и не так важно, как бюджет акустических мероприятий.

Доброго дня! Подскажите пожалуйста, а где то есть условно говоря таблица, соотношения плотности минваты и частот, которые будут либо отражаться от неё, либо проходить через и, соответственно, поглощаться?

Добрый день!
Такой таблицы не встречал, но и не вижу в этом особой целесообразности.
Дело в том, что, как уже говорилось выше, резистивный акустический абсорбер, по сути, является четвертьволновым звукопоглотителем. Поэтому определяющим фактором таки является именно толщина звукопоглощающего устройства (причём, не просто толщина самой минераловатной панели, а толщина панели + величина воздушного зазора между панелью и поверхностью комнатного ограждения, конечно, в случае, если панель смонтирована на относе от последнего). Проще говоря, чем толще устройство, тем более низкие частоты оно способно поглощать.
Чисто с практической точки зрения, очевидно, вполне достаточно иметь в виду общую информацию о том, что звукопоглощающее устройство на основе пористых/волокнистых абсорберов толщиной 50 мм. поглощает частоты примерно до 500 Гц. вниз по шкале, а толщиной 100 мм., соответственно, примерно до 250 Гц. Это связано с тем, что характер звукопоглощения устройств данного типа низкодобротный, что, в свою очередь, делает некорректным оперирование такими терминами, как: "рабочий диапазон частот", "верхняя граница рабочего частотного диапазона" или "нижняя граница рабочего частотного диапазона" (характеризующими параметры высокодобротных устройств). То есть, низкая добротность предполагает пологий спад кривой КЗП по краям диапазона, поэтому точно определить границы эффективности звукопоглотителя не представляется возможным.
Теперь, об объёмной плотности минеральной/стекло ваты. Несомненно, этот параметр также влияет на характеристики пористого/волокнистого абсорбера, но в гораздо меньшей степени, чем его толщина. В принципе, всё достаточно просто. Если плотность материала заведомо слишком мала, то и сопротивление, создаваемое его структурой воздушному потоку, также мало. А, следовательно, не стоит ожидать и заметной потери энергии более длинных звуковых волн (ВЧ будут эффективно поглощаться в любом случае!).
Если же плотность материала будет заведомо слишком высокой, то это резко ухудшает продуваемость устройства воздухом и ограничивает способность звуковых волн проходить сквозь его тело. Как результат, ВЧ и ВСЧ будут отражаться от уже достаточно твёрдой поверхности панели, в то время, как несоизмеримо длинные с толщиной устройства НЧ/НСЧ, просто будут проходить сквозь тело поглотителя, не замечая его. То есть, эффективность такого резистивного звукопоглотителя будет однозначно сомнительной.
Отсюда вывод - объёмная плотность пористой/волокнистой панели должна быть достаточной для создания некоего эффективного сопротивления продуваемости воздухом и прохождению звуковых волн. С другой стороны, плотность не должна быть заведомо низкой или излишне высокой. В большинстве источников тематической информации для данной цели рекомендуется использовать минеральную вату с объёмной плотностью в районе ориентировочно 40-60 кг./м.куб.
Но, опять же, само по себе значение объёмной плотности вовсе не является абсолютно легитимным параметром, поскольку немаловажное значение имеют и особенности структуры акустического материала: волокнистый, пористый, мягкий или жёсткий, длина и толщина волокон, их ориентация в панели конкретного типа, соотношение "слепых" и сообщающихся сквозных ячеек и т.д. Все эти моменты, в конечном итоге, определяют величину сопротивления воздушному потоку конкретной панели конкретной толщины GRF, а, следовательно, и особенности графика её КЗП.

Говорят, если задать конкретный вопрос, то можно получить конкретный ответ. :)) Если я делаю панель по принципу резонатора Гельмгольца и пытаюсь настроить её, что бы она работала с диапазона 1000 гц. И просто есть беспокойство, что если я заложу туда вату, скажем плотностью 60, то она может оказаться слишком плотной для волн 1000 гц и они будут отражаться от неё, а непосредственно работать будет только с 400 ГЦ.

"Говорят, если задать конкретный вопрос, то можно получить конкретный ответ. :))" - и ведь правильно говорят!
Например, какое отношение имеет вопрос "... по принципу резонатора Гельмгольца" к текущей теме "Пористый абсорбер или резистивный звукопоглотитель"?
А, скажем, вопрос: "... где то есть условно говоря таблица, соотношения плотности минваты и частот, которые будут либо отражаться от неё, либо проходить через и, соответственно, поглощаться?" - вовсе не имеет прямого отношения к теме резонатора Гельмгольца, поскольку в резонансной конструкции минеральная вата выполняет совершенно иную функцию, а именно, функцию, аналогичную упругости воздуха, скажем, в медицинском шприце с закрытым пальцем "носиком", когда вы пытаетесь перемещать поршень туда-сюда... Здесь вопрос "какие частоты поглощаются минераловатной панелью" попросту некорректен

щас будет анекдот, как 37-ми летний мужик представляет себе процесс :)) Идут значит волны к резонтатору гельмгольца... а там фанера с маленькими дырочками, и часть волн говорит - не, фанера, это для нас слишком твердо и дырочки неудобные- мы отразимся назад.
Часть более низких волн говорит - а фиг с ним, мы крутые, мы в дырочки пролезем без проблем!
Тыкаются в дырочки, а там минеральная вата большой плотности и они такие - не, мы туда тоже нафиг не пойдём... и отражается назад :)))
А часть волн низких, мощных говорит - а нам пофигу - мы крутые - мы пройдём куда угодно, проходя, через "узкое горлышко" начинают толкаться с выходящими, психующими волнами (ещё бы - оказалось что там замкнутое пространство и им придётся возвращаться назад) и в этих взаимных проталкиваниях через узкий проход и через плотную минвату теряют часть своей энергии.... а дойдя до задней стенки - понимают, что двигаться дальше некуда - кругом обман - и возвращаются назад, опять теряя силу при просачивании через минвату и терки со входящими волнами...
Простите, я творческий человек без технического образования - а ля "я художник, я так вижу"...
ну а вопрос оказался в этой теме "за компанию", так как постоянно читая общие рекомендации о выборе абсорбера вставал вопрос - как не похерить свой труд, выбрав слишком плотную вату, когда самому хочется погасить конкретно 1000-500 Гц, и так же столкнулся с тем, что взяв спанбонд высокой плотности (в пароноидальных мыслях уберечься от эмиссии частиц ваты ) (до того, как нашёл Ваши рекомендации) я тоже себе немного малину подпортил... спанбонд оказался плотнее ваты в нём. Кстати, хотел так же поделиться одним моментом - спанбонд в садовых магазинах специально делается с кучей маленьких дырочек, что б влага не собиралась. А есть так называемый медицинский спанбонд - по стоимости не фиг и разница, но он идёт сплошным ковром

Александр, приветствую.
Ну, анекдот - не анекдот, а мыслите Вы вполне себе логично и всё было бы так, как Вы говорите, если бы не одно "Но"...
Всё, что Вы написали, в принципе, верно, но только при соблюдении определённых условий: если бы толщина перфорированной фронтальной панели была бы заведомо небольшой/тонкой и, если бы процент её перфорации (отношение общей площади всех перфораций к площади панели) был заведомо высоким, скажем, более 30%.
Но в конструкции перфорированного резонатора Гельмгольца толщина фронтальной панели, как правило, не менее 8 мм., а процент перфорации обычно менее 15%. Опять же, перфорационные отверстия обычно небольшие - не более 12 мм. При таких условиях во фронтальной панели устройства образуется множество не просто отверстий, а тоннелеобразных отверстий. Так вот, объём воздуха, заключённый в каждом из этих самых тоннелеобразных отверстий под воздействием звуковых волн колеблется туда-сюда с частотой, значение которой определяется: процентом перфорации, толщиной фронтальной панели, диаметром и взаиморасположением перфорационных отверстий, а также общей глубиной устройства. И именно эта частота является резонансной частотой резонатора Гельмгольца, в свою очередь, определяющей главную частоту спектра его поглощения.
То есть, в отличие от первого варианта (вариант обычного резистивного звукопоглотителя с антивандальным покрытием - с сеткой сверху), теперь мы имеем акустическую резонансную систему. Причём, акустический материал внутри устройства обеспечивает звукопоглощение за счёт амортизации колебаний воздушных столбиков перфорации и снижает добротность резонатора, расширяя его рабочий частный диапазон.
Само собой, в данной конструкции также имеют место и процессы, описанные Вами, но они являются второстепенными. Например, перфорированный резонатор Гельмгольца с относительно низкой резонансной частотой (скажем, 300 Гц.) имеет низкий процент перфорации при относительно толстой фронтальной панели и относительно глубоком корпусе, то есть, это толстая панель с редкими отверстиями. В то же время, устройство с относительно высокой резонансной частотой (скажем, 1000 Гц.) представляет собой панель толщиной 8-10 мм. с частой перфорацией. И здесь нетрудно догадаться, что происходит с ВЧ в каждом из этих случаев - чем больше площадь перфорации, тем выше ВЧ поглощение открытой поверхностью мин.ваты и, наоборот - чем площадь перфорации меньше, тем более активно ВЧ отражаются от жёсткой поверхности фронтальной панели
Кстати, я по профессии - врач, так, что тоже не "технарь"...
Ну, а чтобы "не похерить свой труд, выбрав слишком плотную вату", нужно просто использовать минеральную вату в рекомендованном диапазоне объёмной плотности (скажем 30-50 кг./м.куб.), а при выборе нужной частоты поглощения руководствоваться конструктивом (широкополосный звукопоглотитель резистивного типа или СЧ звукопоглотитель резонансного типа).
Рекомендуемая поверхностная плотность спанбонда для изоляции минеральной ваты 40-50 г./м.кв.