Расчет звукоизоляции

Численное значение ослабления интенсивности звука при прохождении его через перегородку можно вывести из следующего рассуждения.

Обозначим через τ отношение интенсивности I2 звука, прошедшего через перегородку, к интенсивности I1 падающего на нее звука: τ = I2/I1. Эту величину можно назвать коэффициентом передачи. Для практических целей обычно пользуются обратной величиной, «коэффициентом потерь», показывающей, во сколько раз звук ослабляется перегородкой. Эта величина выражается в децибелах следующим образом:

коэффициент потерь = 10 X Ig101/ τ = 10 X Ig10 I1/I2.

Пусть, например, через перегородку проходит 1/1000 энергии падающего звука. Тогда

коэффициент потерь = 10 X lg101000 = 10X3 = 30 децибел.

Это значит, что звук, уровень интенсивности которого равен, например, 70 децибел, ослабляется перегородкой на 30 децибел и уровень его интенсивности по другую сторону перегородки составит всего 40 децибел. Подобно этому звук с уровнем интенсивности 80 децибел ослабится перегородкой до 50 децибел и т. д.

Экспериментальное определение коэффициента передачи

Измерение коэффициента передачи представляет ряд трудностей. Обычно перегородка, подлежащая исследованию, устанавливается между двумя помещениями: в одном из них находится источник звука, а другое является «приемным» помещением (рис. 93). Звук источника (обычно «воющий» тон), многократно отражаясь от стен помещения, обусловливает установление в нем некоторого среднего уровня энергии E1 при котором потери звука за счет поглощения и за счет передачи через стены равны энергии, сообщаемой за то же время источником.

Рисунок 93. Уменьшение интенсивности звука при прохождении через перегородку.

При этом часть энергии перетекает через перегородку и создает в приемном помещении некоторый уровень энергии Е2, меньший, чем E1 Дэвис показал, что если источник звука находится в достаточно большом помещении со значительной реверберацией, а звук передается через перегородку в значительно меньшее «заглушенное» помещение, то имеет место уравнение

E1/E2 = aS/τA

где aS — общее поглощение приемного помещения, А — площадь перегородки. Логарифмируя это уравнение и переходя к децибелам, получаем:

10 X Ig10 E1/E2 = 10 X Ig101/ τ + 10 X Ig10 aS/ A

Выражение 10 X Ig10 E1/E2 называется «коэффициентом ослабления»; им определяется фактическое ослабление звука в действительных условиях; эта величина зависит от коэффициента передачи, а также от площади перегородки и поглощения «приемного» помещения. При выборе типа перегородки для проектируемого сооружения знание коэффициента передачи более существенно, чем знание коэффициента ослабления, так как первый зависит только от свойств перегородки, а не от условий в испытательных помещениях.

Результаты экспериментальных исследований

Опубликованные данные о звукоизоляционных свойствах перегородок частично относятся к коэффициентам передачи, частично — к коэффициентам ослабления, что создает некоторые затруднения для пользования этими данными. Однако этот недостаток не существенен, и данные опытов широко применялись в практической работе. Полученные результаты слишком обширны для того, чтобы их можно было привести полностью, и мы приведем лишь выборку из этого материала, чтобы проиллюстрировать основные сведения, полезные для ориентировки при выборе конструкций для звукоизоляции.