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Absorbentes Panel, etc parte 2

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Paolo Capeles

on 1 August 2014

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Transcript of Absorbentes Panel, etc parte 2

Absorbentes de Panel
La absorción de sonido a frecuencias más bajas se logra efectivamente por absorbentes de resonancia. Fibra de vidrio y baldosas acústicas son comunes absorbentes porosos. Sin embargo, la absorción de la fibra de vidrio y otros absorbentes fibrosos en las frecuencias bajas es bastante pobre. Para absorber, el espesor del material poroso debe ser comparable a la longitud de onda del sonido. A 100 Hz, la longitud de onda es 11.3 pies, y el uso de cualquier absorbente poroso a este espesor no sería práctico. Por esta razón, los absorbentes de resonancia se utilizan para obtener una absorción a bajas frecuencias. Una masa suspendida de un resorte vibrará a su frecuencia natural. Paneles diseñados con una cámara de aire detrás de ellos actúan de forma similar. La masa del panel y la elasticidad del aire en la cavidad son conjuntamente resonante a alguna frecuencia particular. El sonido se absorbe como el panel se flexiona debido a la amortiguación causada por las pérdida de calor de fricción del material dentro del panel. Absorción proporcionada por paneles absorbentes suele ser relativamente modesta porque el movimiento resonante también irradia un poco de energía de sonido. Paneles fabricados con materiales inertes con alta amortiguación proporcionan una mayor absorción.
Absorbentes de Panel
Absorbentes de Panel
Absorbentes de Panel
Construcción de Absorbentes
Absorbentes Policilíndricos - Construcción
Absorbentes Policilíndricos - Construcción
Helmholtz (Volume) Resonators
Helmholtz (Volume) Resonators
Absorbente de Panel Perforado
Helmholtz (Volume) Resonators
La amortiguación aumenta a medida que la velocidad en el panel aumenta, y la velocidad es más alta a la frecuencia resonante. La absorción de sonido es máxima a la frecuencia a la que la estructura es resonante. La cavidad de aire cerrado y sellado detrás del panel actúa como resorte; mayor sea la profundidad del espacio aéreo, menos rígido el resorte. Del mismo modo un espacio aéreo más pequeño actúa como un muelle rígido. La frecuencia de resonancia para un panel sin perforar plana puede estimarse a partir de:
Nota: En unidades métricas, cambiar 170-60.

Por ejemplo, considere un pedazo de madera contrachapada 1/4-pulg espaciada de la pared, el 2 × 4
clavos en el borde, lo que da cerca de un espacio aéreo 33/4-pulg detrás. La densidad superficial de la madera contrachapada 1/4-pulg, 0.74 lb/pies cuadrada, se puede medir o se encuentran en las referencias. Sustituyendo, se obtiene una frecuencia de resonancia de aproximadamente 102 Hz.
Las frecuencias de resonancia del panel como función de la profundidad de la cavidad en pulgadas, y la densidad de la superficie en onzas por pie cuadrado. Conociendo el espesor de la madera y la profundidad del espacio detrás de la madera contrachapada, la frecuencia de resonancia se puede leer en las líneas diagonales. La ecuación se aplica a las membranas y los diafragmas de materiales distintos de la madera contrachapada como Masonite, tableros de fibra, o incluso de papel Kraft. Para todo lo que no sea madera contrachapado, la densidad de la superficie debe ser determinado. La densidad de superficie se encuentra fácilmente pesando un trozo del material de área conocida. El área de superficie de un absorbente de panel debe ser de al menos 5 pies cuadrado.
Mediciones de absorción de tres absorbentes del panel. (A) de madera contrachapada de 3/16 pulgadas con el espacio aéreo de 2 pulgadas. (B) de madera contrachapada de 1/16 pulgadas con 1 pulgada de lana mineral y 1/4 en el espacio aéreo. (C) Lo mismo que (B), pero para el panel de 1/8 pulgadas.
El gráfico A muestra el caso sencillo de 3/16 pulgadas de paneles de madera contrachapada en 2 pulgadas de listones. Se estima que esta estructura es resonante a aproximadamente 175 Hz. El coeficiente de pico es alrededor de 0.3 que es tan alto como se puede esperar para tales estructuras. Gráfico B es para contrachapado 1/16 pulg con un 1 pulg de manta de fibra de vidrio y 1/4-pulgada espacio aéreo detrás de él. Gráfico C es el mismo excepto por 1/8 de pulg de panel. Tenga en cuenta que el relleno de fibra de vidrio ha duplicado el pico de absorción. La fibra de vidrio también ha desplazado los picos a 50 Hz. Estos cálculos de la frecuencia de absorción máxima en la resonancia no son perfectos, pero son una buena primera aproximación de precisión suficiente para la mayoría de los usos.
Absorbentes de Panel
La absorción se incrementa cuando la cavidad se llena con un material poroso tal como fibra de vidrio. Esto es porque el material aumenta la amortiguación. El material se puede rellenar libremente dentro de la cavidad o unido a la parte posterior del panel. El panel es más eficaz cuando se coloca a una presión máxima para la frecuencia de absorción deseada; esto podría ser en una pared de extremo, un punto medio, o una esquina de una habitación.

Algunas salas de música deben su excelencia acústica a la absorción de baja frecuencia que ofrece paredes revestidas. Suelo o sub pisos de madera contrachapada como un diafragma contribuye a la absorción de baja frecuencia. Construcción Drywall en las paredes y el techo hace lo mismo. Todos estos componentes de la absorción se deben incluir en el diseño acústico de una habitación, grande o pequeña.
Absorbentes de Panel
Drywall o yeso desempeña un papel importante en la construcción de viviendas, estudios, salas de control y otros espacios. Drywall absorbe el sonido por una acción de flexión, diafragmática, trabajando como un sistema resonante. Yeso es particularmente importante en la absorción de sonido de baja frecuencia.
Por lo general, dicha absorción es bienvenida, pero en espacios más grandes diseñados para la música, las superficies de paneles de yeso puede absorber el sonido de baja frecuencia tanto como para impedir el logro de las condiciones deseadas de reverberancia. Yeso de espesor 1/2 pulg en tacos espaciados a 16 pulg ofrece un coeficiente de absorción de 0.29 a 125 Hz e incluso superior a los 63 Hz (lo que sería de interés en los estudios de grabación de música). Absorción Drywall en salas pequeñas de audio debe ser reconocido y su absorción de baja frecuencia incluido en cálculos. Esto es a veces difícil porque se utilizan diferentes espesores de paneles de yeso, y la frecuencia de pico de absorción varía en función del espesor y el espacio aéreo. Una pared 1/2 pulg tiene una masa superficial de 2.1 lb/ft cuadrada y doble panel de yeso 5/8 pulg tiene una masa superficial de 5.3 lb/ft2. Con un espacio aéreo de 3 3/4 en el panel de 1/2pulg resuena a 60.6 Hz, y el panel de 5/8 pulg doble resuena a 38.1 Hz.
Hemos observado que los materiales porosos comúnmente muestran su mayor absorción en la región de alta frecuencia. Paneles vibratorios muestran su mejor absorción en las frecuencias bajas. En el tratamiento de las pequeñas salas de escucha y estudios nos encontramos con que las estructuras que dan una buena absorción de baja frecuencia tienen un valor incalculable en el control de los modos de habitación.
Amortiguadores de sonido del panel son muy fáciles de construir. Un ejemplo de un absorbente de panel para ser montado en una pared plana o superficie del techo se muestra en la Figura. Un panel de madera contrachapada 1/4 o 1/16-inch se sujeta a un marco de madera para dar la separación deseada de la pared. Una manta fibra de vidrio o fibra mineral de 1 a 11/2 se pega a la superficie de la pared. Un espacio aéreo de 1/4 o 1/2 en debe mantenerse entre el absorbente y la superficie posterior del panel de madera contrachapada.
Un absorbente de panel de esquina se muestra en la Figura. Para los cálculos, se utiliza una profundidad media. Separación de la absorbente 1/4 a 1/2 desde la parte trasera del panel de madera contrachapada es simple si se utiliza un tablero de fibra mineral, tal como Tectum. El uso de una manta flexible de fibra de vidrio requiere apoyo por tela metálica, tela de trama abierta, o metal desplegado. Para aplicaciones en las que frecuencias medias/altas se reflejan del absorbente del panel podrían crear problemas, un revestimiento de tablero de fibra de vidrio no interferiría con la acción de absorción de baja frecuencia si se separa de otras para evitar la amortiguación de la vibración del panel de madera contrachapada. Todos los modos de sala terminan en las esquinas de una habitación. Un absorbente de panel de esquina podría ser utilizado para controlar dichos modos.
Absorbentes Policilíndricos
Revestimiento de madera plana en una habitación hace bien acústicamente, pero envolver un contrachapado o madera prensada alrededor de algunos mamparos semicilíndricas puede proporcionar algunas características muy atractivas. Con elementos policilíndricos, es acústicamente posible lograr un buen campo difuso vivo y brillante, factores que tienden a oponerse entre sí en habitaciones con superficies planas. Cuanto mayor sea la dimensión de cuerda, mejor es la absorción de graves. Por encima de 500 Hz, hay poca diferencia significativa entre los polígonos de diferentes tamaños. La longitud total de polígonos es irrelevante, que van en las instalaciones reales de la longitud de una hoja de madera contrachapada a toda la longitud, anchura, o la altura de una habitación.
Sin embargo, es aconsejable dividir la cavidad detrás de la piel de polietileno con mamparos con distribución aleatoria. Polys actúan de forma diferente, dependiendo de si están vacías o llenas de material absorbente. Si es necesario, este aumento de la absorción de graves se puede conseguir fácilmente, simplemente completando los polígonos con fibra de vidrio. Si no se necesita la absorción bajo, los polígonos se pueden utilizar vacíos. Este ajuste puede ser un activo importante en el diseño acústico de habitaciones y estudios.
Las variables dimensiones son evidentes, como son la colocación aleatoria de los mamparos de modo que las cavidades sean de diferentes volúmenes, lo que resulta en diferentes frecuencias cavidad natural. Es conveniente que cada cavidad esté hermética, aislado de cavidades adyacentes por mamparos bien equipadas y el marco. Las irregularidades en la pared se pueden sellar con un sellador acústico. Los mamparos de cada poli se cortan al mismo radio en una sierra de cinta. Esponja de goma con un adhesivo en un lado se pega al borde de cada mamparo para asegurar un sello hermético contra la madera contrachapada o cubierta de madera prensada. Si no se toman estas precauciones, sonajeros y acoplamiento entre las cavidades pueden resultar.
El tipo de Helmholtz de resonador es ampliamente utilizado para lograr la absorción a frecuencias de audio más bajas. La absorción es máxima a la frecuencia de resonancia y disminuye a frecuencias cercanas. La frecuencia de resonancia de un resonador de Helmholtz con abertura cuadrada viene dada por:
Cambiar el volumen de la cavidad de aire, o la longitud o el diámetro del cuello, y la frecuencia de los cambios de resonancia. La anchura de esta banda de absorción depende de la fricción del sistema. Una botella de vidrio ofrece poca fricción para el aire de vibración y tendría una banda de absorción muy estrecha. La adición de un poco de gasa a través de la boca de la botella o el relleno de un trozo de algodón en el cuello, la amplitud de vibración se reduce y la anchura de la banda de absorción se incrementa. Para una eficacia máxima, absorbente de Helmholtz se deben colocar en las zonas de alta presión de sonido modal para la frecuencia sintonizada. El sonido que incide sobre un resonador de Helmholtz que no es absorbida se vuelve a irradiar. A medida que el sonido se vuelve a irradiar desde la abertura de resonador, que tiende a ser radiada en un hemisferio. Esto significa que la energía absorbida se difunde, y la difusión del sonido es muy deseable en un estudio o sala de escucha.
Resonadores de Helmholtz se utilizan a menudo en la forma de bloques acústicos. Estos bloques se forman de hormigón con una ranura abierta hacia la cavidad cerrada. Una unidad de dos células tendría dos ranuras. En algunos casos, un divisor de metal se coloca dentro de cada cavidad, o un absorbente poroso se coloca en la ranura dentro de la cavidad.
Absorbente de Panel Perforado
Los paneles perforados, por ejemplo, el uso de madera prensada, madera contrachapada, aluminio, o acero, separada de la pared constituyen un tipo de resonancia de absorbente de sonido. Cada uno de los agujeros actúa como el cuello de un resonador Helmholtz, y la parte de la cavidad detrás de ese agujero es comparable a la cavidad de un resonador Helmholtz. De hecho, podemos ver esta estructura como una serie de resonadores acoplados. Si el sonido llega perpendicular a la cara del panel perforado, todos los diminutos resonadores están en fase. Para las ondas de sonido golpeando el tablero perforado en un ángulo, la eficacia de absorción se redujo ligeramente. Esta pérdida puede minimizarse por seccionamiento de la cavidad detrás de la cara perforada con un tipo de caja de huevos de divisor de madera o de papel corrugado.
http://www.mh-audio.nl/acalculators.asp#showcalc
Absorbente de Panel Perforado
En materiales perforados comúnmente disponibles, tales como lámina de cartón, los agujeros son tan numerosas que las resonancias a frecuencias más altas sólo se pueden obtener con los espacios aéreos prácticos. Para obtener una absorción de baja frecuencia, los agujeros pueden ser perforados a mano. Agujeros 7/32 pulg perforación en centros de 6 pulgadas le da un porcentaje de perforación de aproximadamente 1.0%. Por supuesto, con el porcentaje de perforación cero, el panel se comporta como un absorbente de panel sólido.
Absorbente de Panel Perforado
Figura muestra el efecto de variar el área de orificio de 0.18% a 8.7% en una estructura de dimensiones fijas lo contrario. La madera contrachapada es de 5/32 de pulgada de espesor perforada con orificios de 3/16 pulgadas, excepto para el caso de 8.7% en el que el diámetro del agujero es de aproximadamente 3/4 de pulgada. La hoja de contrachapado perforado está separada 4 en de la pared y la cavidad se llena con un medio de fibra de vidrio y un medio es el espacio aéreo.
Absorbente de Panel Perforado
Figura 12-36 es idéntica a la figura. 12-35, excepto que el contrachapado perforado está espaciado en 8 y fibra de vidrio de espesor de 4 pulgadas está montada en la cavidad. El efecto de estos cambios es una ampliación considerable de la curva de absorción.
Slat Absorbers
Otro tipo de absorbente resonante utiliza listones estrechamente espaciados y más de una cavidad de aire. La masa del aire en las ranuras entre los listones reacciona con la elasticidad de aire en la cavidad para formar un sistema resonante, de nuevo comparable a un resonador de Helmholtz. El tablero de fibra de vidrio por lo general presentado detrás de las franjas horarias es una resistencia, la ampliación del máximo de absorción. Cuanto más estrecho de las ranuras y la más profunda de la cavidad, menor es la frecuencia de máxima absorción.
Slat Absorbers
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