The sound absorption of an isolated resonator with a cross-shaped slit and its dependence on the number of resonators

Abstract

Vienetinio akustinio rezonatoriaus su kryžiaus formos plyšiu absorbcija ir jos priklausomybė nuo rezonatorių kiekio

Teoriškai nagrinėjama vienetinio, didelių matmenų akustinio rezonatoriaus su kryžiaus formos plyšiu garso absorbcijos, plyšio impedanso realių ir menamų dalių priklausomybė nuo rezonatorių kiekio. Skaičiavimais nustatyta, kad garso absorbcija priklauso nuo rezonatorių kiekio. Vienas rezonatorius, kurio plotas 4,3 m², o plyšio plotis 50 cm esant 125 Hz absorbuoja apie 5 m² garso energijos. Kai rezonatorių skaičius padidėja iki 2, absorbcija siekia 27 m². Didėjant rezonatorių skaičiui iki 4,6 ir 8, garso absorbcijos plotas atitinkamai padidėja iki 180, 400 ir 900 m². Didėjant rezonatorių skaičiui, platėja dažnių sritis, kurioje garso absorbcija turi dideles reikšmes.
Plyšio impedanso realios dalys, didėjant rezonatorių skaičiui mažeja ir jos auga didėjant dažniui. Tai ypač ryšku esant žemiems dažniams. Plyšio impedanso menamos dalys, didėjant rezonatorių skaičiui, mažai priklauso nuo dažnio ir esant žemiems dažniams jos mažėja, didėjant rezonatorių skaičiui.
Eksperimentiniai tokio rezonatoriaus tyrimai rodo, kad maksimali jo absorbeija esant 100 Hz siekia 4–6 m², ir tai priklauso nuo matavimo taško. Toks rezonatorius, kurio tūris yra lik 7,8 m³ turi didelį reverberacijos laiką. Matuojant pagal lygį 0—30 dB, jo maksimalios reikšmės dažnių diapazone 400—800 Hz siekia 0,8—1,2 s. Ankstyvas reverberacijos laikas siekia 1—1,4 sekundes ir turi ryškų maksimumą esant vidutiniams dažniams. Šis rodiklis taip pat priklauso nuo matavimo taško.
Akustinio svorio centro reikšmės siekia maksimumo esant vidutiniams dažniams. Jo reikšmės śiame diapazone yra žymiai didesnės negu esant žemiems ir aukštiems dažniams. Šis rodiklis gerai koreliuoja su ankstyvuoju reverberacijos laiku.
Garso absorbcijos koeficiento kitimo charakteris yra toks pat. kaip ir garso absorbcijos. Jo maksimalias reikšmes gauname esant 100 Hz, jos siekia 0,17—0,27 ir priklauso taip pat nuo matavimo taško. Tai rodo, kad vienetinis rezonatorius su kryžiaus formos plyšiu gerai absorbuoja garso energiją esant žemiems dažniams ir kad garso laukas rezonatoriuje yra netolygus.
Toks rezonatorius ne tik gerai absorbuoja garso energiją, bet ir didelę jos dalį grąžina atgal į aplinką. Toks akustinis reiškinys gali padėti koreguojant jau pastatytos salės akustiką, tam visai nenaudojant garsş absorbuojančių medžiagų.

First Published Online: 26 Jul 2012

Keyword : sound absorption