Разделение акустических материалов на «звукоизоляционные» и «звукопоглощающие» достаточно условно, имеет много оговорок и исключений. Это порождает множество разночтений и ошибок, на практике приводящих к неправильным решениям в проектировании и строительстве объектов.

Дело в том, что любая строительная конструкция сточки зрения акустических свойств может характеризоваться двумя параметрами: показателями звукоизоляции и звукопоглощения. Данные свойства определяются разными физическими величинами: децибелами (дБ) для звукоизоляции и безразмерным коэффициентом звукопоглощения () для оценки звукопоглощающих качеств конструкций.

Характеристика звукоизоляции в общем случае показывает перепад между уровнями звукового давления с двух сторон оцениваемой конструкции, тогда как коэффициент звукопоглощения показывает отношение звуковой энергии, «поглотившейся» в конструкции, к общему количеству энергии, попавшему на поверхность данного материала. Из этого следует, что «звукоизоляция» оценивает способность ограждающей поверхности препятствовать проникновению шума из помещения, либо наоборот, извне. И чем больше значение звукоизоляции, тем тише будет с другой стороны преграды.

При этом “зона ответственности” коэффициента поглощения находится внутри того же помещения, где звук был излучен. Диапазон значений коэффициента находится в интервале от 0 до 1. Значение = 0,95 показывает, что 95% звуковой энергии на данной частоте необратимо перешло в тепло, и только 5% отраженного звука от данной поверхности отразилось от поверхности назад в помещение.

Материалы и конструкции с выраженными высокими значениями одного из вышеуказанных параметров (дБ или а), как правило, заносят в соответствующий подкласс акустических материалов. В качестве примера можно упомянуть стекло- или минераловолокнистые плиты. При толщине более 30 мм они обладают высокими значениями коэффициента звукопоглощение в широкой полосе частот. При этом их собственная звукоизоляция достаточно скромна. Поэтому они на протяжении длительного времени являются «лицом» подкласса звукопоглощающих материалов.

Так как коэффициент звукопоглощения в значительной степени зависит от физических свойств лицевой поверхности материала, звукопоглощающие материалы также подразделяются на «неотделочные» и «отделочные». Отделочные, помимо высоких акустических свойств, имеют лицевое покрытие, выполняющее декоративные функции и участвующее в дизайне интерьера помещения. С точки зрения классификации роль такого материала определена более строго — он, как изначально более дорогой и уже функционально определенный, никогда не применятся в качестве элемента звукоизоляционных конструкций. Задача материалов такого рода одна — поглощать в помещении отраженный звук.

1. Акустический комфорт в помещении

звукопоглощающий плита материал

Даже если полностью изолировать помещение от проникающего шума извне, это не является гарантией акустического комфорта внутри. Само понятие «акустического комфорта» в зависимости от типа и назначения помещения содержит в себе наборы разных, иногда противоположных друг другу условий. Например, акустический комфорт в помещении вестибюля общественного помещения или торгового комплекса предполагает достаточно сильную «заглушенность», для того чтобы большое количество находящихся там людей не мешали друг другу разговорами и не утомлялись от постоянного шума. При этом в зрительном зале театра зрителю, сидящему перед балконом в конце партера, хочется быть «вовлеченным» в процесс, происходящий на сцене, что при сильном «заглушении» зала и отсутствии полезных отражений становится невозможным. При этом слишком гулкий зал спортивного сооружения непригоден для проведения в нем концертных мероприятий, потому что отраженный звук перекрывает и размазывает прямой звук, идущий со сцены.

Наконец, для хорошего звучания многоканального звука Dolby стены помещения кинотеатра должны возвращать минимум отраженного звука, тогда как в комнатах прослушивания или тон-залов студий, поверхности помещений кропотливо «настраиваются» подобно музыкальным инструментам и как хорошее вино должны сочетать в себе тонкий баланс вкуса — отраженного и поглощенного звука.

При выполнении акустического проектирования, как правило, решается одна из двух типовых задач. Либо требуется рассчитать оптимальное количество звукопоглощающего материала, применение которого на доступных поверхностях помещения позволит максимально снизить гулкость в пропорции: эффект/затраты. К числу таких объектов принадлежат торгово-развлекательные комплексы, спортсооружения, общественные помещения и т.п. Либо же речь идет о подробном перечне материалов и конструкций с указанием точных мест их размещения, позволяющих решать задачи сбалансированной акустики объекта. В данном списке концертные и театральные залы, клубы, кинотеатры, студии и Hi-End комнаты.

2. Классификация звукопоглощающих материалов

Звукопоглощающими называют материалы, применяемые для внутренней отделки помещений с целью улучшения акустических свойств последних. Основной целью применения звукопоглощающих материалов является снижение слышимых шумов в промышленных и общественных зданиях.

Звукопоглощающие материалы способны обеспечивать требуемую продолжительность реверберации в помещениях различного назначения, причем коэффициент звукопоглощения, измеренный в диффузном поле (в реверберационной камере при непосредственном размещении материала или изделия на жестком основании) в частотных полосах 125…500, 500…2000 и 2000…8000 соответственно не ниже 0,2; 0,4 и 0,6. Под реверберацией понимают наличие постепенно затухающего в закрытом помещении звука вследствие повторных отражений после прекращения звучания. Время реверберации в зависимости от вида помещений и частот составляет 0,2…2 с.

Звукопоглощающие материалы применяют для равномерного распределения уровней полезного сигнала по площади в данном помещении, а также для предотвращения распространения звука вдоль длинных помещений.

По характеру поглощения звука звукопоглощающие материалы делят: на пористые с твердым скелетом, в которых звук поглощается в результате вязкого трения в порах, при этом звуковая энергия переходит в тепло (пеностекло, газобетон и другие пористые материалы с твердым скелетом); пористые с гибким скелетом, в которых кроме резкого трения в порах возникают релаксационные потери, связанные с деформацией нежесткого скелета (минеральная, скелетная, базальтовая и хлопковая ваты; древесноволокнистые плиты и другие, аналогичные по характеру, материалы);панельные материалы и конструкции, звукопоглощение которых обусловлено активным сопротивлением системы, совершающей вынужденные колебания под действием падающей звуковой волны (тонкие панели из фанеры, жесткие древесноволокнистые плиты, звуконепроницаемые ткани и т. п.). Звукопоглощение пористых материалов можно увеличить также посредством устройства воздушного слоя между ограждающей конструкцией и ими.