Звучне баријере смањују буку не само тако што „блокирају“ звук, већ користе прецизне акустичне структурне дизајне да апсорбују, рефлектују и дифрактују звучне таласе. Овај чланак пружа-дубински поглед на унутрашњу структуру звучних баријера од фибергласа и основне принципе смањења буке.
Стандардна структура звучних баријера од фибергласа
Стандардни звучно{0}}упијајући и звучно{1}}модул за изолацију од стаклопластике се обично склапа у „сендвич“ конфигурацију која се састоји од следећих компоненти, од предње према назад:
Предња страна (страна{0}}обрнута према звуку): Перфорирана плоча од фибергласа
Плоча има редовну дистрибуцију бројних микро-перфорација (са стопом перфорације обично између 20% и 30%). Његова примарна функција је да омогући звучним таласима да прођу у унутрашњост баријере док истовремено штити унутрашњи материјал који-апсорбује звук од ерозије ветра и кише.
Основни слој: материјал који{0}}апсорбује звук (акустична вуна)
Унутрашњост је испуњена порозним, лабавим материјалом-као што је ултрафина стаклена вуна или камена вуна-уклопљена у водоотпорну мембрану.
Задња страна (задња страна): Звучно{0}}плоча од чврстог фибергласа
Ово је густа, непорозна{0}}плоча од фибергласа дизајнирана првенствено да блокира директан пренос звучних таласа.
Три основна механизма за смањење буке
Када звучни таласи које стварају возила или машине ударе у звучну баријеру од фибергласа, они се првенствено пригушују кроз следећа три процеса:
1. Механизам апсорпције звука (трење и конверзија енергије): Како звучни таласи пролазе кроз перфорирани предњи панел и улазе у унутрашњу вуну{1}}која апсорбује звук, они изазивају вибрације у ситним влакнима материјала. Покренут наизменичним притиском звучних таласа, ваздух осцилује унутар микро-пора, стварајући интензивно трење о зидове пора. Током овог процеса, звучна енергија се претвара у топлоту и распршује, чиме се значајно смањује бука која се рефлектује назад ка извору.
2. Механизам звучне изолације (закон масе и блокирање): Преостали звучни таласи који нису у потпуности апсорбовани настављају да се шире уназад, ударајући у густу задњу плочу од фибергласа. Због довољне површинске густине и крутости позадинског панела од пластике ојачане стаклопластиком- (ФРП), звучни таласи не могу да продру у њу, стварајући тако „зону акустичне сенке“ иза баријере (аналогно сенци када је светлост блокирана од стране објекта).
3. Сузбијање дифракције на горњој-ивици: Звук путује попут таласа, поседујући карактеристику ширења напред савијањем око препрека-феномен познат као „дифракција“. Да би се спречило да звук „цури“ преко врха баријере за буку, модерне ФРП баријере често имају дизајне као што су врхови под углом, великог-закривљеног радијуса или обрнути Л-облик (-стил). Ови геометријски облици ефективно повећавају дужину путање коју звучни таласи морају да путују да би стигли до подручја иза баријере, што доводи до већег слабљења дифрактираног звука. Процена учинка: У индустрији се обично користе две кључне метрике за процену ФРП баријера буке:
Индекс пондерисане редукције звука (Рв): Мери способност позадинског панела да "блокира" звук; генерално је потребна вредност већа или једнака 30 дБ. Коефицијент смањења буке (НРЦ): Мери унутрашњи капацитет да "апсорбује" звук; високо-квалитетни производи могу да постигну НРЦ већи од 0,8 (што значи да апсорбују више од 80% упадне звучне енергије).
