2. Αν ο ήχος συναντήσει στην πορεία του μια μαλακή ή τραχιά
ή πορώδη επιφάνεια, τότε ένα μέρος του απορροφάται ενώ
το υπόλοιπο ανακλάται. Τα υλικά που απορροφούν τον ήχο
λέγονται ηχομονωτικά. Η απορρόφηση εξαρτάται από το
υλικό της επιφάνειας και από την απόσταση που έχει η
ηχητική πηγή από το δέκτη.
Όπως το φως έτσι και ο ήχος μπορεί να απορροφηθεί
Απορρόφηση του ήχου
Ηχομονωτικά υλικά
Φελλός Σφουγγάρι Φελιζόλ Υαλοβάμβακας Ύφασμα
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.2
Φώτης Τουλιόπουλος
3. Μαγική κιμωλία
Η απορρόφηση του ήχου
Στα προηγούμενα μαθήματα μάθαμε πως ο ήχος
ανακλάται. Πέρα από αυτή του την ιδιότητα ο ήχος
μπορεί ακόμη και να απορροφάται όταν
συναντάει μια μαλακιά και πορώδη
επιφάνεια. Συγκεκριμένα απορροφάται ένα μέρος
του (το μεγαλύτερο) κι άλλο ένα μικρότερο μέρος
ανακλάται.
Προσπαθήστε να φέρετε στο μυαλό σας το υλικό με
το οποίο είναι καλυμμένοι οι τοίχοι σε ένα θέατρο
ή σε ένα κινηματογράφο. Το υλικό αυτό είναι
μαλακό και έχει προεξοχές και κοιλότητες. Γιατί
άραγε;
Η παρακάτω εφαρμογή θα σας βοηθήσει να καταλάβετε
το γιατί.
Οι επιφάνειες που έχουν μεγάλες προεξοχές ,
απορροφούν πολύ περισσότερο τον ήχο κατά τη
διάρκεια της ανάκλασης.
Τα υλικά που χρησιμοποιούμε για να περιορίσουμε
τους ήχους και κατά προτίμηση τους θορύβους
ονομάζονταιηχομονωτικά. Αυτά απορροφούν το
μεγαλύτερο μέρος των ηχητικών κυμάτων και
ανακλούν ένα πολύ μικρό μέρος.
Σκεφτείτε επίσης τι θα συμβεί αν κάποιος σας
φωνάξει από τη μια μεριά της πόλης της Κομοτηνής
ενώ εσείς βρίσκεστε στην άλλη. Θα τον ακούσετε;
Όχι φυσικά. Όταν ο ήχος λοιπόν διαδίδεται στον
αέρα ,σταδιακά απορροφάται , μέχρι να
εξαφανιστεί. Επομένως και ηαπόσταση παίζει ρόλο
στην απορρόφηση του ήχου. Όσο μεγαλύτερη είναι η
απόσταση , τόσο μεγαλύτερη είναι και η απορρόφηση
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.3
4. Εγκύκλιος Παιδεία
ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
Ο ήχος, όπως και το φως
μπορεί νααπορροφηθεί, δηλαδή να
"εξαφανιστεί". Και συγκεκριμένα όταν ο ήχος
συναντήσει στην πορεία του μια μαλακή ή
πορώδη ή τραχιά επιφάνεια , τότε ένα πολύ
μεγάλο μέρος του απορροφάται από την
επιφάνεια και ένα μικρό μέρος αλλάζει
κατεύθυνση και ανακλάται.
Ο φελλός απορροφά σχεδόν τελείως τον ήχο,
γιατί είναι πορώδης και μαλακός και γι αυτό
χρησιμοποιείται για ηχομόνωση.
Το ίδιο πολύ απορροφάται από το σφουγγάρι,
το φελιζόλ, το ν υαλοβάμβακα αλλά
και το πανί, τα υφάσματα και τα χαλιά.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.4
5. Τα μαλακά και πορώδη υλικά ή τα υλικά που
έχουν τραχιές επιφάνειες και απορροφούν το
μεγαλύτερο μέρος του ηχητικού κύματος και
ανακλούν ένα πολύ μικρό μέρος,
χαρακτηρίζονται ηχομονωτικά.
Η απορρόφηση εξαρτάται εκτός από
το υλικό στο οποίο διαδίδεται ο ήχος και από
την απόστασηανάμεσα στην ηχητική πηγή και
το δέκτη
Εδώ δες σε ποιες επιφάνειες απορροφάται ο
ήχος και σε ποιες όχι.
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
1. Σε ένα θέατρο ή κινηματογράφο συνήθως οι
τοίχοι είναι καλυμμένοι με μαλακό υλικό, που
έχει μικρές προεξοχές και κοιλότητες. Γιατί
πιστεύεις ότι συμβαίνει αυτό;
2. Τι θα πρότεινες στους κατασκευαστές των
κτιρίων μιας πόλης, για να μειωθεί ο θόρυβός
της; Κάνε τουλάχιστον τρεις προτάσεις
Αναρτήθηκε από ΝΙΚΟΣ στις Τρίτη, Μαρτίου 03,
2009
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.5
6. 4. Απορρόφηση του ήχου
Όταν ένα ηχητικό κύμα κατά τη διάδοσή του συναντήσει
ένα πορώδες και μαλακό υλικό, ανακλάται πολλές φορές στα τοιχώματα
των πόρων και απορροφάται από το υλικό. Άρα τα πορώδη και μαλακά
υλικά απορροφούν τον ήχο.
Ο φελλός απορροφά σχεδόν τελείως τον ήχο, γιατί είναι πορώδης και
μαλακός και γι' αυτό χρησιμοποιείται για ηχομόνωση.
Το ίδιο πολύ απορροφάται από το σφουγγάρι, το φελιζόλ,
τον υαλοβάμβακα αλλά και το πανί, τα υφάσματα και τα χαλιά.
Υπάρχουν πορώδη υλικά στα οποία οι πόροι διακρίνονται με γυμνό μάτι. Σε
άλλα υλικά για να τους δούμε χρειαζόμαστε μεγεθυντικό φακό, ενώ σε άλλα οι
πόροι διακρίνονται μόνο με μικροσκόπιο.
Την απορρόφηση ο άνθρωπος την χρησιμοποιεί σε αρκετές περιπτώσεις π.χ.
στους κινηματογράφους και στο θέατρο, στο καπώ της μηχανής του
αυτοκινήτου και αλλού.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.6
7. ΔΑΣΚΑΛΟΣ Κ.-TEACHER K.
ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
Δείτε τι γίνονται τα ηχητικά κύματα στις πορώδεις, στις
σκληρές,στις καμπύλες και στις ανώμαλες επιφάνειες:ΚΛΙΚ
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.7
8. Όταν ένα ηχητικό κύμα συναντήσει μια σκληρή
επιφάνεια, μεγάλο μέρος της ενέργειας ανακλάται.
Όταν ένα ηχητικό κύμα συναντήσει ένα πορώδες
υλικό ή μια μαλακή επιφάνεια ή μια μεμβράνη, ένα μεγάλο μέρος
του απορροφάται. Το ποσό της ενέργειας που απορροφάται
εξαρτάται από το υλικό, τo μέγεθος και την επιφάνεια . Ένα άλλο
μέρος της ενέργειας διαδίδεται μέσω του υλικού. Τέλος, το
υπόλοιπο της ενέργειας ανακλάται.
Ο ήχος, με την απορρόφησή του μετατρέπεται σε θερμική
ενέργεια.
Επιφάνειες που προκαλούν μεγαλύτερη απορρόφηση του ήχου
κατά τη διάρκεια της ανάκλασης είναι και αυτές που έχουν πολλές
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.8
9. προεξοχές.
Η απόσταση
Aν κάποιος γελάσει δυνατά, δε θα μπορούσε να τον ακούσει
κάποιος ένα χιλιόμετρο μακριά, ακόμη και υπό τις καλύτερες
συνθήκες.
Αυτό δείχνει ότι ενώ ο ήχος διαδίδεται στον αέρα, μέρος της
ενέργειάς του απορροφάται σταδιακά, μέχρι την πλήρη εξαφάνισή
του.
Η απορρόφηση είναι μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη είναι η
απόσταση ανάμεσα στην ηχητική πηγή και το δέκτη.
Αναρτήθηκε από Δάσκαλος στις Δευτέρα, Μαρτίου 02, 2009
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.9
33. Βασικές έννοιες
Η ακουστική είναι μια επιστήμη (κλάδος της φυσικής) που
μελετάει τους ήχους, υπέρηχους και υπόηχους.
Η ακουστική χώρων ασχολείται με τη μελέτη και τη
συμπεριφορά του ήχου σε διάφορους κλειστούς χώρους και
την αλληλεπίδραση με τα αντικείμενα στο εσωτερικό των
χώρων αυτών.
Η βελτίωση της ακουστικής ενός χώρου γίνεται με ακουστική
επεξεργασία (acoustic treatment). Ο βασικός τρόπος
ακουστικής επεξεργασίας είναι η τοποθέτηση υλικών
απορρόφησης και διάχυσης σε ορισμένα σημεία του
τοίχου ή/και του ταβανιού.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.33
34. Βασικές έννοιες
Στάθμη ηχητικής πίεσης - SPL (Sound Pressure Level)
SPL ή Lp είναι ο λογάριθμος του λόγου της πίεσης Prms (ρίζα
μέσου τετραγώνου) προς την πίεση αναφοράς Pref.
1 Bel αντιστοιχεί στον λόγο 10:1
- 3 dB = 2 φορές λιγότερη πίεση
- 20 dB = 100 φορές λιγότερη πίεση
- 60 dB = 1 000 000 φορές λιγότερη πίεση
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.34
35. Βασικές έννοιες
Χρόνος αντήχησης 60 - RT60 (Reverb Time 60)
Ο χρόνος που απαιτείται να εξασθενήσει ο ανακλώμενος ήχος κατά
60 dB από τον απευθείας ήχο.
Η εξίσωση του Sabine:
Όπου c είναι η ταχύτητα του ήχου (343 m/s σε 20°C), V ο όγκος
του δωματίου σε m³, S η συνολική επιφάνεια του δωματίου σε m²,
α ο μέσος συντελεστής απορρόφησης των επιφανειών του
δωματίου, S*α η συνολική απορρόφηση σε Sabin.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.35
37. Καμπύλες ίσης ακουστότητας
Οι κάτω καμπύλες (κόκκινο και μπλε) είναι το κανονικό
κατώφλι ακουστότητας για αρμονικά κύματα. Αυξάνοντας την
ηχητική πίεση οι καμπύλες γίνονται πιο ίσες (flat).
Ως αποτέλεσμα:
• Disco Smile – αυξάνουμε
τις χαμηλές και τις υψηλές
συχνότητες και «κόβουμε»
τις μεσαίες
• Να ακούμε μουσική σε
υψηλή στάθμη.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.37
38. (Anechoic Chamber) (Reverb room)
Ανηχωϊκός χώρος Χώρος αντήχησης
Ακουστικά νεκρός χώρος,
«μηδενική» ανάκλαση από
τους τοίχους,
RT60 ≈ 0 ms
Μέγιστη απορρόφηση.
Παραμονή πάνω από 5 min
προκαλεί ακουστική
παραίσθηση.
Ακίνητος άνθρωπος μπορεί να
ακούσει την καρδία του, την
κυκλοφορία αίματος και
άλλους θορύβους που παράγει
ο ανθρώπινος οργανισμός.
Ακουστικά ζωντανός χώρος,
Μέγιστη ανάκλαση από τους
τοίχους,
RT60 ≥ 8 sec
Ελάχιστη απορρόφηση.
VS
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.38
39. Βέλτιστο RT60 σε σχέση του μεγέθους
του χώρου
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.39
40. Αξονικοί τρόποι ταλάντωσης
(Axial modes)
Δημιουργούνται
στάσιμα κύματα
μεταξύ
παράλληλων
τοίχων.
fx(axial) - οι συχνότητες των αξονικών τρόπων
ταλάντωσης (Hz)
x - ο αριθμός των μισών μηκών κύματος τα οποία
εφαρμόζουν μεταξύ των επιφανειών
L - η απόσταση μεταξύ των αλληλεπιδρόμενων
επιφανειών (m)
c - η ταχύτητα του ήχου (m/s)
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.40
41. Στάσιμα κύματα κατά μήκος του δωματίου
Οι δύο άνθρωποι ακούνε
διαφορετικά τη 2-η αρμονική
συχνότητα. Αυτός που βρίσκεται
στο κέντρο θα ακούει δυνατά το
μπάσο και ο άλλος ελάχιστα.
Τα στάσιμα κύματα δημιουργούνται
όταν το μήκος κύματος είναι (1+n)/2, n=0,
1, 2… φορές κάποιας διάστασης του
χώρου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να
έχουμε αυξημένη ηχητική πίεση σε
κάποια σημεία του χώρου και συνήθως
κοντά στους τοίχους και τις γωνίες.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.41
42. Υλικά απορρόφησης
Σε στούντιο, home cinema και ειδικούς χώρους
μουσικής ακρόασης η ακουστική επεξεργασία γίνεται με:
Αφρώδη υλικά (Foam)
Ακουστικά πάνελ
Μπασοπαγίδες (Basstraps)
Διαχύτες (Diffusers)
Στην απορρόφηση του ήχου η ηχητική ενέργεια
μετατρέπεται σε θερμότητα και ταυτόχρονα μειώνεται
η ένταση του ηχητικού κύματος.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.42
43. Αφρώδη υλικά (Acoustic Foam)
Απορροφούν τις υψηλές (και τις μεσαίες) συχνότητες.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.43
45. Ακουστικά πάνελ
Το κύριο απορροφητικό υλικό είναι ο πετροβάμβακας. Όταν
τοποθετούνται σε απόσταση από τον τοίχο (5-10cm air gap)
έχουν καλύτερη απόδοση στις χαμηλές συχνότητες.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.45
46. Υλικά διάχυσης (Diffusers)
Οι διαχύτες αντιμετωπίζουν την επαναλαμβανόμενη ηχώ
(flutter echo) χωρίς να κάνουν το χώρο ακουστικά νεκρό. Η
χρήση τους δεν είναι κατάλληλη σε μικρά δωμάτια, κοντά στο
σημείο ακρόασης.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.46
47. Ακουστική επεξεργασία στα
σημεία ανάκλασης
Η ακουστική επεξεργασία πρέπει να ξεκινάει διορθώνοντας πρώτα
τα σημεία ανάκλασης, εκεί που δημιουργούνται οι πρώιμες
ανακλάσεις (early reflections). Σε ορισμένες περιπτώσεις τα
ανακλώμενα κύματα μπορούν να έχουν ίση ή ακόμα μεγαλύτερη
ένταση από το απευθείας σήμα (1-2 dB).
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.47
48. Η Ακουστική στα Αμφιθέατρα
(παρατηρήσεις)
Αμφ.1,2 – Οι τοίχοι και το ταβάνι δεν είναι
επίπεδες (παράλληλες) επιφάνειες και είναι
καλυμμένες με πορώδες υλικό.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.48
49. Η Ακουστική στα Αμφιθέατρα
(παρατηρήσεις)
Αίθουσα Σεμιναρίων – οι καρέκλες αναδιπλώνονται
όπως στα θέατρα/σινεμά. Ο λόγος είναι να μην
αλλάζει η αντήχηση, ανεξαρτήτως αν η αίθουσα είναι
γεμάτη ή οι θέσεις είναι κενές.
Α 301 – Δεν έχει γίνει καμία ακουστική επεξεργασία.
Η αντήχηση είναι υπερβολική!
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.49
50. Μετρήσεις - RT60
Ο χρόνος αντήχησης σε δύο παρόμοια δωμάτια (10m2).
Το ένα έχει επεξεργαστεί με ακουστικά πάνελ.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.50
51. Η κατανομή των συχνοτήτων σε δωμάτιο
Το sub-woofer βρίσκεται σε λάθος θέση.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.51
52. Η Εξέλιξη των κυμάτων (Waterfall)
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.52
53. Η Εξέλιξη των κυμάτων (Waterfall)
Το βέλτιστο σημείο για το sub-woofer.
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.53
54. Συμπεράσματα
Η ακουστική επηρεάζει την καθημερινή
μας ζωή
Τα αυτιά μας “βλέπουν” τις διαστάσεις
του χώρου όπως τα μάτια μας
Το χειροκρότημα είναι ένα τεστ
ακουστικής
Επιμέλεια: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.54