Щиты Бекеши (поглощающие панели), в мире звуков и аудио

Акустические свойства помещения - один из самых важных моментов, влияющих на качество прослушиваемых фонограмм. Современная квартира не всегда может удовлетворить своими акустическими свойствами придирчивого слушателя.

Мне случилось пережить огромное разочарование, когда, переехав из старого кирпичного дома с комнатой для прослушивания (КдП) площадью 18 м2, я оказался в 12-метровой, современного панельного дома.

Старая квартира обладала удачными акустическими свойствами. Это принималось мной как данность и не заставляло особенно задумываться о потенциальных проблемах.

Переехав, сделав базовый ремонт и, наконец, расставив аппаратуру, я не услышал привычного звучания. Вторая комната большего метража звучанием меня также не удовлетворила.

Во-первых, не нравилось порхающее эхо. Достаточно было хлопнуть в ладоши и услышать многократные переотражения от стен. Локализация источника звука практически потерялась.

Во-вторых, не понравился бубнящий навязчивый бас. Акустические стоячие волны воспринимались очень некомфортно, фонд поглощения в комнате был несерьезным.

Звук быстро утомлял. Сначала были предприняты шаги по поиску оптимального расположения акустики в комнате. Мне пришлось отказаться от классического фронтального расположения АС на равном расстоянии от одной из стен, когда излучение АС направлено вдоль или поперек комнаты. Наиболее выгодно АС зазвучали, когда направление излучения было параллельно диагонали комнаты.

Для этой ситуации простенькие моделирующие программки типа “Room Response Calculator” показывали довольно удачную результирующую АЧХ в точке прослушивания.

Следующий шаг - расположение в углах комнаты рассеивающих и звукопоглощающих конструкций. В углах комнаты амплитуды акустических колебаний максимальны и поглощать их там наиболее эффективно.

Один угол закрывался дверью комнаты, во второй поставили высокий узкий шкаф, заполненный журналами, книгами и дисками, в третий встал телевизор на угловой тумбе.

Добавился мягкий диван и, наконец, были заказаны тяжелые портьеры. Портьеры крепились к потолку, опускались до самого пола и шли от одной стены до другой. Когда портьеры сбирались по углам, то получалась довольно приличная “куча”.

В комнате сразу стало тише, мягче, эхо существенно уменьшилось, бас стал более внятным. Постепенно были изучены варианты отделки помещения, позволяющие дополнительно улучшить акустические свойства КдП. Не всегда затраты на эти мероприятия укладывались в разумные рамки.

Допустим, ловушки баса (Bass Traps) сделать несложно. Но затевать что-то серьезное, вроде уменьшения высоты потолка или увеличения толщины стен за счет поглощающих конструкций, изменение геометрии потолка (или комнаты) стоит при наличии времени, желания, согласия домашних и резерва в семейном бюджете.

Конструкция поглощающих панелей

В общем, я решил сделать несколько поглощающих панелей, которые носят название щитов Бекеши. Конструкция представляет собой мембранный поглотитель и при минимальных (относительно прочих вариантов) габаритах способна поглощать широкий спектр звуковых колебаний, включая низкие частоты. Щит состоит из каркаса, закрепленного на жестком основании (стене, потолке).

На каркасе крепится плотная ткань. Пространство под тканью заполнено материалом, поглощающим звук и демпфирующим колебания самой мембраны (ткани).

Резонансная частота конструкции зависит от площади, поверхностной плотности и силы натяжения мембраны. Ниже приведена расчетная формула [1]:

расчетная формула

где:

  • fn - резонансная частота, п - порядок резонансной частоты (гармоника), Гц;
  • I, h, d - длина, ширина, толщина материала, м;
  • р - плотность материала, кг/м^3;
  • F- сила натяжения мембраны, Н.

Резонанс обычно выражен слабо, за счет чего конструкция работает в широкой полосе частот. Кроме того, это система с распределенными параметрами на средних и высоких частотах и с сосредоточенными параметрами на низких частотах. Некоторую сложность представляет собой вычисление поверхностной плотности и силы натяжения мембраны.

Скажем, взяв обычные пружинные весы и оттянув полотно с усилием в 1 кг (по шкале весов), можно получить силу натяжения в 10Н. Свернув пару квадратных метров материала и взвесив их, можно получить поверхностную плотность.

Возможны несколько подводных камней - выпуклая форма мембраны приведет к неравномерному натяжению полотна, к колеблющейся мембране присоединится некоторая масса демпфирующего материала. Я прикинул варианты, решил понадеяться на авось и получить экспериментальные данные.

Чертежи щитов Бекеши

Рис. 1. Чертежи щитов Бекеши.

Сделанный мною вариант щитов Бекеши имеет размеры 1750x1160x80 мм. Размер получился при распиливании стандартного листа ДСП 3500x1750x16 мм на три равные части.

Толщина получилась исходя из толщины звукопоглощающего материала. В качестве звукопоглощающего материала использован Isover Comfort KL 37 с размерами листа 1170x565x50 мм, по крайней мере, маркировка была именно такой.

На этот счет у меня есть некоторые сомнения, потому что в спрессованной упаковке было 10 листов. Это соответствует площади чуть больше 6 м2 (при заявленной около 13 м2), да и распух материал до толщины 80...100 мм.

 

И. Ерофеев. РМ-11-17.

1 52 Аудиотехника
звуковые эффекты звук аудио аудиокомплекс
Написать комментарий:

cashback