KÜÇÜK AKUSTIK-ABC

Optimize edilmiş oda akustiği, hem odanın fiziksel özelliklerinden hem de kullanım amacından etkilenen çeşitli faktörlerin karmaşık bir etkileşiminin sonucudur. Bir odanın akustiğini iyileştirmek için, sadece ses yayılımının fiziksel prensiplerini anlamak değil, aynı zamanda sesin bireysel algısını ve farklı akustik olayların etkilerini de dikkate almak çok önemlidir. Oda akustiğini optimize etmek üzere doğru malzemeleri seçmek için "Küçük Akustik ABC "de sunulan en önemli akustik terimlerin temel olarak anlaşılması şarttır.

Bina akustiği ve oda akustiği

Şimdi sesin kapalı bir odadaki insanlar üzerindeki etkilerine bakarsak, aşağıdaki temel farkı görebiliriz:

Bina akustiği alanında, sesin kapalı bir odaya girmesinin nasıl engellenebileceği sorusu, yani ses yalıtımı, bu nedenle ele alınan konulardan biridir. Öte yandan oda akustiği, sesin kapalı odalar içinde yayılmasıyla ilgili bir çalışmadır ve sesin oda içinde yayılmasının, genellikle ses zayıflatma (emilim) ve hedeflenen yansıma veya difüzyon yoluyla en iyi şekilde nasıl etkilenebileceğini araştırmaya çalışır.

İnsan işitme

İnsan kulağı, ses dalgaları olarak adlandırılan ve bir ses olayı tarafından tetiklenen hava basıncındaki dalgalanmaları algılar. Bir ses olayının perdesi, sesin frekansı ƒ, yani SI birimi Hertz [Hz] ile tanımlanan saniyedeki salınım sayısı ile belirlenir. Frekans ne kadar düşük olursa, ses dalgasının ilgili dalga boyu da o kadar büyük olur; bu sayede insan kulağı yaklaşık 20 Hz ila 20.000 Hz arasındaki frekansları algılar. Akustik planlamada, temiz ve anlamlı bir planlama sağlamak için tüm parametreler her zaman frekansa bağlı olarak dikkate alınmalıdır.

Tüm duyulabilir sinyaller insan işitme duyusunun tüm frekans aralığını kapsamaz. Örneğin insan konuşması yaklaşık 125 Hz'den 8 kHz'e kadar uzanır. Bu nedenle bu aralık oda akustiğinin planlanması için özellikle önemlidir. Bir sinyalin frekans bileşimi, sinyalin karakteristik ses rengiyle sonuçlanır.

Bir ses olayının kulak tarafından algılanabilmesi için belirli bir ses seviyesine sahip olması gerekir. Bu, aynı zamanda frekansa bağlı olan işitme eşiği olarak bilinir. İnsan kulağı en çok 500 Hz ile 4 kHz aralığındaki seslere karşı duyarlıyken, 100 Hz'in altındaki bas aralığındaki sesler yalnızca yüksek ses seviyelerinde algılanır.

Yankılanma süresi

Oda akustiğini değerlendirirken en önemli ölçü yankılanma süresidir T. Bu parametre, bir ses olayının orijinal enerjisinin milyonda birine inmesi, yani 60 dB seviye kaybetmesi için geçen süreyi tanımlamak için kullanılır.

Bir ses olayı bir odada üretilirse, ses kaynağının yönsel özelliğine bağlı olarak ses dalgaları oda boyunca az ya da çok küresel olarak yayılır. Ses enerjisinin sadece bir kısmı dinleyiciye doğrudan ulaşır. Ses enerjisinin büyük bir kısmı, oda yüzeylerinden gelen yansımalar yoluyla dinleyiciye gecikmeli olarak ulaşır. Bir odada ne kadar çok sert yüzey varsa, ses dalgası odada o kadar sık yansır ve dinleyiciye o kadar çok yansıma ulaşır, bu da daha uzun bir yankılanma süresine neden olur. Bu nedenle yankılanma süresi, ses emici yüzeyler eklenerek azaltılabilir ve düzenlenebilir.

Oda hacmine bağlı olarak farklı kullanım türleri için farklı yankılanma süreleri hedeflenir:

Ses emilimi

Bir odadaki yankılanmayı azaltmak için ses emici malzemeler kullanılmalıdır. Genellikle gözenekli emiciler, yani tekstil veya açık gözenekli köpükler gibi belirli bir gözenekliliğe sahip malzemeler kullanılır. Bu tür malzemelerdeki gelen ses enerjisi, malzeme içindeki sürtünme ve kırınım etkileri ile ısıya dönüştürülür ve böylece "emilir". Gelen ses enerjisini farklı bir fiziksel prensibe göre emen membran emiciler (panel transdüserler olarak da bilinir) veya Helmholz emiciler daha az kullanılır. Bir malzemenin sesi ne kadar iyi absorbe edebildiği boyutsuz α (ses absorpsiyon katsayısı) değeri ile belirtilir:

α = 1 %100 emilime karşılık gelir
α = 0 %0 yansımaya karşılık gelir

Farklı malzemelerin sesi emme kabiliyeti güçlü bir şekilde frekansa bağlıdır, bu nedenle yankılanma odasındaki ses emilimi de frekansın bir fonksiyonu olarak ölçülür ve belirtilir. Malzemeleri sınıflandırmayı kolaylaştırmak için, frekansa bağlı ses yutma katsayısından ortalama bir değer hesaplanabilir ve bu değer daha sonra bir ses yutucu sınıfına atanır:

Yankılanma odasında ses yutma katsayısı ölçülürken, kurulum türü de ölçülen değer için belirleyicidir. Akustik perdelerin ölçülen emilim değerleri bu nedenle genel olarak verilemez, ancak her zaman ilgili test kurulumuyla bağlantılı olarak verilmelidir. Perdelerimizi standart olarak duvardan 100 mm mesafe ve hem %0 hem de %100 pil payı ile ölçüyoruz.

Ses yalıtımı

Bina akustiği alanında, bir bina bileşeninin ses azaltma indeksi özellikle önemlidir. Bu, gelen sesin yayılmasının ne ölçüde engellendiğini gösterir. Yutma ile karşılaştırıldığında, bu kapalı bir oda içindeki yansımaları (ve dolayısıyla yankılanma süresini) azaltmakla ilgili değildir, ancak bir odanın iki bölümü veya ayrı odalar arasındaki hacmi azaltmakla ilgilidir. Bir yapı bileşeninin ses yalıtımı büyük ölçüde ağırlığına ve malzemelerin bileşimine bağlıdır.

Ses azaltma indeksi R dB cinsinden, yani ses basınç seviyesi ile aynı birim cinsinden verilir. Ses basıncının iki katına çıkarılması, ölçülen seviyede 6 dB'lik bir artışa karşılık gelir. Bununla birlikte, bir sinyalin algılanan ses yüksekliği, maruz kalma süresi, frekans veya spektral bileşim gibi diğer birçok faktöre bağlıdır. Öznel olarak algılanan ses yüksekliğinin iki katına çıkması yaklaşık 10 dB'lik bir seviye farkına karşılık gelir.

Ses basınç seviyesi

Ses olaylarının gücünü karakterize etmek için kullanılan fiziksel büyüklük, paskal [Pa] cinsinden ölçülen ses basıncıdır. İnsan kulağı, havadaki çok geniş bir basınç dalgalanması aralığını algılayabilir. İşitme eşiği (yaklaşık 20 μPa) ile ağrı eşiği (20 Pa) arasında 1:1.000.000'luk bir faktör vardır. Net bir gösterim için, ses basıncı, insan işitsel izlenimine daha yakın bir şekilde karşılık gelen işitme eşiğine oran olarak verilir. Bu da ses seviyeleri için desibel [dB] birimini ortaya çıkarır.

Akış direnci

Ses emilimi bölümünde açıklandığı gibi, çoğu perdeyi içeren gözenekli emicilerde sesin çarpması malzemedeki sürtünme etkileriyle sağlanır. Böyle bir sürtünmeyi mümkün kılmak için, akış direnci olarak adlandırılan değerin 500 ila 1500 Pa s/m aralığında olması gerekir. Değer önemli ölçüde düşükse, malzeme ses geçirgen olarak tanımlanabilir; değer önemli ölçüde yüksekse, ses enerjisinin büyük bir kısmı ya yansıtılır ya da ses enerjisi daha fazla emilmeden malzemeden geçer.

Akış direnci, kurulum koşulundan bağımsız olarak bir malzemenin akustik özelliklerinin bir göstergesini sağlar. Bununla birlikte, bir bileşenin gerçek akustik özellikleri her zaman ses yutma katsayısının ölçüldüğü sahadaki kurulumla bağlantılı olarak dikkate alınmalıdır.