Что такое звукоизоляция и звукопоглощение?

Звукоизоляция и звукопоглощение – это оно и то же? Если нет, то в чем разница? Очевидно, что оба эти понятия связаны с борьбой со звуком или шумом. Но в чем именно различие? Будем разбираться и попробуем найти ответы на эти вопросы.

Звукоизоляция и звукопоглощение актуальны для звукозаписывающих студий, хотя применяются и в жилых домах, и производственных помещениях, и даже в автомобилях. Однако, нас интересуют всё же помещения для работы со звуком: студии, репетиционные точки и т.д. Те, кто связан с работой со звуком, знают, что мало найти помещение и завезти туда оборудование, надо помещение правильно оформить в акустическом отношении. В этом нет ничего сложного, но необходимо иметь кое-какие представления о природе звука, используемых материалах и методах борьбы с нежелательными акустическими эффектами.

Природа звука

Звук – это механическая волна, энергия, передаваемая частицами воздуха. Звук может распространяться в любых средах, но с разными скоростями в зависимости от плотности среды. Звуковая волна характеризуется частотой (чем больше частота, тем выше звук) и амплитудой (определяет громкость звука) или уровнем звукового давления.

Когда звуковая волна сталкивается с твердой поверхностью (например, стеной), она частично поглощается, частично отражается. Отраженная волна движется навстречу падающей, накладывается на нее и усиливает или ослабляет ее (явление интерференции волн). В результате может наблюдаться провал или усиление отдельных частот, что может восприниматься как ухом, так и, например, микрофоном.

Это акустическое явление называется реверберацией. Борются с ним, используя пористые и ворсистые поверхности, чтобы отражение волн было не зеркальным, а диффузным (рассеянным), тогда не образуются стоячие волны, эхо и т.д.  

Для поглощения энергии звуковой волны можно использовать свободно висящие предметы, например, маты, одеяла и т.д. Звуковая волна полностью передает свою энергию болтающемуся телу, после чего оно начинает колебаться, а энергии для отражения волны уже не остается. Гениально и просто! Правда, не совсем эстетично…

В зависимости от величины звукового давления волна может проникать сквозь объекты. В том процессе решающую роль играют масса и инертность объекта: чем больше масса препятствия, тем больше ослабляется волна, передавая ему свою энергию. Поэтому так важно для звукоизоляции использовать тяжелые материалы.

Чем отличаются?

Если отвечать на этот вопрос в двух словах, то звукоизоляция препятствует проникновению звуков из помещения и в него извне. Звукопоглощение же призвано избавляться от лишних звуковых частот, производимых внутри помещения, рассеивая или поглощая их. То есть звукоизоляция блокирует передачу звука сквозь препятствие, а звукопоглощение рассеивает звук.

Звукопоглощающие материалы используются для повышения качества звука внутри помещения в качестве накладных конструкций на поверхности. Звукоизоляция используется внутри стены или потолка как часть строительного материала и является как бы элементом конструкции самого помещения, а не отделкой, как в случае звукопоглощения. Таким образом, поглощение звука в помещении и его блокировка осуществляются абсолютно разными способами, подходами и материалами.

Ну, и чтобы совсем расставить все точки над i, проведем аналогию акустического помещения и сосуда с водой. Чтобы вода не выходила за пределы сосуда, необходимо использовать стекло, пластик, металл, то есть твердый материал, который не дает воде выйти наружу, блокирует ее внутри, но и не дает воздуху проникнуть внутрь сосуда. Именно так и работает звукоизоляция: не дает звуку проходить сквозь стены, потолок, пол и т.д. Если же сосуд будет выполнен из пористого материала, например, поролона, то пода будет медленно, но просачиваться наружу, никакой изоляции, лишь уменьшение интенсивности потока воды.

Звукоизоляция

Материалы, которые призваны блокировать передачу звука в помещение или из него почти всегда находятся внутри конструкции стены или являются частью самой стены. В целом же главное, что вы должны сделать, это увеличить массу плиты (стены или потолка), чтобы вибрации быстрее гасились.

Есть три способа звукоизолировать помещение:

• увеличить массу или плотность стены,

• создать внутри стены воздушное пространство (как бы разъединить стену),

• подобрать такой материл стен, который меньше всего подвержен вибрации.

Звукоизоляция – мероприятие основательное, долгое и довольно дорогостоящее. Как правило, домашние студии не занимаются этим, слишком сложно и накладно.

Звукопоглощение

Звукопоглощение – это отделка помещения специальными материалами для поглощения акустических волн. Все звукопоглотители делятся на два типа: пористые и резонансные. Поговорим сначала о первых. Для поглощения акустических волн, предотвращения появления эха, ненужных резонансов и стоячих волн используют пористые, рыхлые материалы. Это может быть минвата, стекловата, поролон, войлок, ватин и т.д. В результате трения, возникающего при прохождении данной среды звуковой волной, часть ее энергии переходит во внутреннюю (тепло).

Основным критерием является коэффициент звукопоглощения поверхностей, который показывает какая доля общей энергии звуковой волны осталась в звукопоглощающем материале. Профессиональные звукопоглощающие материалы имеют коэффициент близкий к 1 (то есть 100% поглощения).

Мало того, что все материалы имеют разный коэффициент звукопоглощения, так его значение еще и зависит от частоты.

Оформить помещение звукопоглощающими материалами довольно просто и относительно недорого. Чтобы сделать поверхность звукопоглощающей, достаточно использовать пористые материалы (поролон, одеяла, минеральную вату и т.д.). Если же вам не хочется этого «колхоза» с одеялами, и вы предпочитаете более профессиональный подход, то рассмотрите специальные звукопоглощающие панели, которые в широком ассортименте представлены в том числе в нашем магазине.

1. Акустический поролон в виде пирамидок, квадратов, волн и т.д., который помогает эффективно бороться с эхо. Поролоновые пирамидки отлично справляются с поглощением высоких и средних частот, а для их крепления вам понадобится клей для акустического поролона.

2. Акустические панели в тканевой оболочке – используются в любом помещении, где важна конфиденциальность или разборчивость речи.

3. Звукопоглощающие экраны используют при записи вокала и подкастов, они состоят из нескольких слоев: это может быть поролон, ткань, шерсть, воздушные зазоры между слоями, а также внешний пластиковый или металлический корпус.

4. Басовые ловушки по сути представляют собой всё тот же акустический поролон, но устанавливаемый в углы помещения, призванный бороться с низкочастотным гулом.

5. Древесная вата – это древесноволокнистые панели, к достоинству которых можно отнести то, что их можно красить под дизайн любого помещения.

Параметры пористых звукопоглотителей

Эффективность звукопоглощения при использовании пористых материалов также зависит от следующих факторов.

1. Расстояние от поглотителя до отражающей поверхности. Чем больше расстояние между звукопоглотителем и отражающей поверхностью, тем активнее происходит поглощение отраженной акустической энергии в нижнем частотном диапазоне. Таким образом, любой поглощающий материал (штора, одеяло, ковер), расположенный на каком-то расстоянии от отражающей поверхности, представляет собой фильтр.

2. Толщина материала напрямую влияет на эффективность поглощения низких частот: чем толще – тем ниже. Можно на глаз прикинуть оптимальную толщину поглотителя: она должна быть не меньше четверти длины волны самой низкой поглощаемой частоты.

3. Плотность материала определяет его эффективность в определенном диапазоне частот: более пористый материал лучше «работает» с высокими частотами, и наоборот – плотный материал более эффективен на низких частотах. И тут в поисках идеальной плотности важно не переборщить (максимум 120 кг/м³), ибо плотные материалы больше отражают волны, чем поглощают их.

Резонансные звукопоглотители

Механизм работы данного типа звукопоглотителей совершенно отличается от пористых материалов. Резонансные звукопоглотители – это именно специальные конструкции, в основе работы которых лежит явление резонанса и которые используют обычно в низкочастотном диапазоне (ниже 200Гц). Это так называемые басовые ловушки.

Принцип их действия очень упрощенно можно описать следующим образом: звуковая волна падает на конструкцию, вызывает свободные колебания ее элементов на той же частоте (явление резонанса).

Резонансные звукопоглотители можно разделить на два типа: мембранные и резонаторы Гельмгольца (в его различных вариациях). Замечательным и очень полезным свойством звукопоглотителей резонансного типа является то, что при их небольших размерах они эффективно поглощают волны с большой длиной волны (то есть низкой частоты).

Выбор

Вы хотите акустически оформить помещение, стоите перед выбором что же купить и как эффективнее это сделать. Чтобы принять правильно решение, ответьте себе на следующие вопросы.

1. Что именно вам нужно: звукопоглощение или звукоизоляция? Теперь-то вы понимаете в чем разница.

2. Какие есть отражающие поверхности в помещении помимо стен и потолка?

3. Какой звук вы хотите «победить»? То есть нужно исходить из особенностей частотного диапазона, который преимущественно придется блокировать или поглощать. А это зависит от того, что вы предполагаете делать в этом помещении (вокальная студия, разговорная студия, репетиционная точка, звукозаписывающая студия и т.д.).

4. Каковы размеры помещения и есть ли смысл вообще использовать его для акустических целей?

5. При акустической отделке помещения важны ли эстетика и бюджет? А то можно обойтись матами и одеялами…

Ответив на эти вопросы, вы сможете сделать правильный выбор способов звукоизоляции или звукопоглощения и используемых материалов, а значит сделаете шаг в сторону лучшего звука!