Tipy, jak na akustiku domácího studia: Díl 4. Akustické obklady Jak funguje kmitající panel? A jak dutinový rezonátor?

Potřebujete akusticky upravit domácí studio, zkušebnu či učebnu? Chcete přijít na kloub tomu, jak se to dělá? Máte omezené finanční prostředky a hodláte si například změřit a upravit dobu dozvuku sami? Anebo raději spolupracovat s odborníky? Poradí  miniseriál "akustických tipů"! 

Témata: vicoustic

Jak již bylo řečeno v minulých dílech, jde o speciálně navržené obklady, které jsou schopné díky své konstrukci efektivně pohltit i nízké frekvence. V tomto díle si řekneme něco právě o jejich návrhu a vhodných materiálech pro výrobu.

Kmitající panely

Celý panel se ve své podstatě chová jako rezonanční obvod. Jeho rezonanční frekvenci, na které má své maximum pohlcování, jsme schopni vypočítat podle jednoduchého vzorce, ve kterém figuruje rychlost zvuku (c0) a hustota prostředí (ρ), plošná hmotnost materiálu (MS), ze kterého je vyrobena rezonanční deska a hloubka dutiny za deskou (d). 


Vzorec pro výpočet rezonančního kmitočtu kmitajícího panelu

Desky bývají pružně uložené tak, aby bylo umožněno jejich kmitání. Buď je možné je přilepit po obvodu na proužky plstě, nebo třeba uložit do pěnové gumy. Zároveň je nutné, aby dutina byla vyplněna pórovitým materiálem, např. vatou, tím se zamezí vzniku vlastních kmitů dutiny. Nejčastějším materiálem pro výrobu je dřevo, ze kterého se vyrobí korpus. Rezonanční deska potom bývá vyrobena z tenkých desek MDF, HDF či sololitu, které dávají možnost prakticky jakékoliv barevné úpravy a jejich plošná hmotnost je vhodná pro návrh panelů s nízkou rezonanční frekvencí.

Dutinové rezonátory

S dutinovými rezonátory se můžeme nejčastěji setkat v provedení s děrovanou deskou, kde právě poměr děrování a plocha otvorů má největší vliv na rezonanční kmitočet. Zvláštními případy jsou potom rezonátory s jedinou průběžnou štěrbinou, kde jsou stěžejními parametry především síla desky a šířka štěrbiny. V obou případech ovlivňuje rezonanční kmitočet také hloubka dutiny.

Při výpočtu rezonančního kmitočtu je nejprve nutné určit několik parametrů konstrukce, kterými jsou v případě děrované desky hloubka dutiny (d), plocha otvoru (So) a jemu odpovídající plocha dutiny (Sd). Z ploch se určí činitel děrování (ε) jako jejich poměr, ze kterého se dále odvíjí korekční činitel (KI) podle grafu z následujícího obrázku. Korekce délky otvoru 2Δl je následně dána součinem korekčního činitele a odmocniny z plochy otvoru. V případě výpočtu rezonátoru s jedinou průběžnou štěrbinou je nutné určit celkový objem prvku (V) a plochu štěrbiny (So). V obou případech ve vzorcích figuruje ještě rychlost zvuku (c0).



Vzorce pro výpočet rezonančního kmitočtu dutinového rezonátoru v provedení s děrovanou deskou (vlevo) a v provedení s jedinou průběžnou štěrbinou (vpravo)

Stejně jako u kmitajících panelů je nutné také do dutiny rezonátoru vložit porézní materiál, zde je velmi důležité umístit tlumení tak, aby se přímo nedotýkalo přední desky rezonátoru, došlo by k zatlumení kmitání vzduchu v místě otvoru a celý prvek by nefungoval tak jak bylo navrženo. Dutinové rezonátory mohou být vyrobeny prakticky z jakéhokoliv materiálu, který je vhodný pro zpracování do požadovaných tvarů. U těchto prvků nekmitá samotný materiál ale pouze vzduchový sloupec v místech otvorů. Je tak možné se setkat s rezonátory vyrobenými např. ze dřeva, plastu, kovu, betonu, cementotřískových desek a dalších materiálů.

 

1] KRŇÁK, Milan. Akustické obklady. Praha: Výzkumný ústav zvukové, obrazové a
reprodukční techniky, 1971

Produkty, o kterých se píše v tomto článku, najdete i v našem eshopu:
Líbí se Vám tento článek? Pošlete ho dál!
Přečtěte si také další související články:

Komentáře