Τα ηχητικά φράγματα μειώνουν το θόρυβο όχι απλώς «μπλοκάροντας» τον ήχο, αλλά χρησιμοποιώντας ακριβή ακουστικά δομικά σχέδια για την απορρόφηση, την ανάκλαση και τη διάθλαση των ηχητικών κυμάτων. Αυτό το άρθρο παρέχει μια-εις βάθος ματιά στην εσωτερική δομή των ηχοφράξεων από υαλοβάμβακα και στις βασικές αρχές μείωσης του θορύβου.
Τυπική Δομή Ηχοφραγμάτων από Fiberglass
Μια τυπική μονάδα φράγματος από υαλοβάμβακα{0}}απορροφητικής και ηχομόνωσης-συναρμολογείται συνήθως σε μια διαμόρφωση "σάντουιτς" που αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία, από εμπρός προς τα πίσω:
Μπροστινή όψη (ηχητική-όψη πλευρά): Διάτρητο πλαίσιο από υαλοβάμβακα
Ο πίνακας διαθέτει μια κανονική κατανομή πολυάριθμων μικρο-διατρήσεων (με ποσοστό διάτρησης συνήθως μεταξύ 20% και 30%). Η κύρια λειτουργία του είναι να επιτρέπει στα ηχητικά κύματα να περνούν στο εσωτερικό του φράγματος προστατεύοντας παράλληλα τον εσωτερικό ήχο-απορροφώντας υλικό από τη διάβρωση του ανέμου και της βροχής.
Στρώμα πυρήνα: υλικό απορρόφησης ήχου (ακουστικό μαλλί)-
Το εσωτερικό είναι γεμάτο με ένα πορώδες, χαλαρό υλικό-όπως εξαιρετικά λεπτό υαλοβάμβακας ή πετροβάμβακα-ενσωματωμένο σε μια αδιάβροχη μεμβράνη.
Πίσω όψη (πίσω πλευρά): Συμπαγές ηχομονωτικό-πλαίσιο από υαλοβάμβακα
Πρόκειται για ένα πυκνό, μη πορώδες πάνελ από fiberglass που έχει σχεδιαστεί κυρίως για να εμποδίζει την άμεση μετάδοση ηχητικών κυμάτων.
Τρεις Βασικοί Μηχανισμοί Μείωσης Θορύβου
Όταν τα ηχητικά κύματα που παράγονται από οχήματα ή μηχανήματα χτυπούν το ηχητικό φράγμα από υαλοβάμβακα, εξασθενούν κυρίως μέσω των ακόλουθων τριών διαδικασιών:
1. Μηχανισμός απορρόφησης ήχου (τριβή και μετατροπή ενέργειας): Καθώς τα ηχητικά κύματα περνούν μέσα από το διάτρητο μπροστινό πλαίσιο και εισέρχονται στο εσωτερικό μαλλί που απορροφά τον ήχο, προκαλούν δόνηση στις μικροσκοπικές ίνες του υλικού. Οδηγούμενος από την εναλλασσόμενη πίεση των ηχητικών κυμάτων, ο αέρας ταλαντώνεται μέσα στους μικρο-πόρους, δημιουργώντας έντονη τριβή στα τοιχώματα των πόρων. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η ηχητική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα και διαχέεται, μειώνοντας έτσι σημαντικά τον θόρυβο που ανακλάται πίσω προς την πηγή.
2. Μηχανισμός ηχομόνωσης (νόμος μάζας και μπλοκάρισμα): Τα υπολειμματικά ηχητικά κύματα που δεν απορροφώνται πλήρως συνεχίζουν να διαδίδονται προς τα πίσω, χτυπώντας το πυκνό πίσω πλαίσιο από υαλοβάμβακα. Λόγω της επαρκούς επιφανειακής πυκνότητας και ακαμψίας του πλαισίου υποστήριξης-ενισχυμένου από υαλοβάμβακα (FRP), τα ηχητικά κύματα δεν μπορούν να το διεισδύσουν, δημιουργώντας έτσι μια "ζώνη ακουστικής σκιάς" πίσω από το φράγμα (ανάλογη με τη σκιά όταν το φως εμποδίζεται από ένα αντικείμενο).
3. Καταστολή της διάθλασης της άνω-ακμής: Ο ήχος ταξιδεύει σαν κύμα, έχοντας το χαρακτηριστικό να διαδίδεται προς τα εμπρός κάμπτοντας γύρω από εμπόδια-ένα φαινόμενο γνωστό ως "διάθλαση". Για να αποφευχθεί η «διαρροή» του ήχου πάνω από το επάνω μέρος του φράγματος θορύβου, τα σύγχρονα φράγματα FRP συχνά διαθέτουν σχέδια όπως γωνίες, μεγάλης-καμπύλης ακτίνας ή ανεστραμμένης μορφής L-(στυλ{6}}καλύμματος). Αυτά τα γεωμετρικά σχήματα αυξάνουν αποτελεσματικά το μήκος διαδρομής που πρέπει να διανύσουν τα ηχητικά κύματα για να φτάσουν στην περιοχή πίσω από το φράγμα, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη εξασθένηση του περιθλαμένου ήχου. Αξιολόγηση απόδοσης: Δύο βασικές μετρήσεις χρησιμοποιούνται συνήθως στον κλάδο για την αξιολόγηση των φραγμών θορύβου FRP:
Δείκτης μείωσης σταθμισμένου ήχου (Rw): Μετρά την ικανότητα του πίνακα υποστήριξης να "μπλοκάρει" τον ήχο. απαιτείται γενικά μια τιμή μεγαλύτερη ή ίση με 30 dB. Συντελεστής μείωσης θορύβου (NRC): Μετρά την εσωτερική ικανότητα «απορρόφησης» του ήχου. προϊόντα υψηλής-ποιότητας μπορούν να επιτύχουν NRC άνω του 0,8 (που σημαίνει ότι απορροφούν περισσότερο από το 80% της προσπίπτουσας ηχητικής ενέργειας).
