चाहे वह हाई-फाई स्पीकर हो या होम थिएटर, या रिकॉर्डिंग स्टूडियो या सिनेमा, स्पीकर सिस्टम कमरे के साथ बातचीत करेगा। निर्माण से संबंधित राष्ट्रीय मानक आमतौर पर घरों के ध्वनि इन्सुलेशन प्रदर्शन संकेतकों को निर्धारित करते हैं, लेकिन वे आमतौर पर परावर्तित ध्वनि के उपचार को शामिल नहीं करते हैं। आमतौर पर अगर किसी कमरे को कोई ध्वनिक उपचार नहीं मिलता है, तो चाहे स्पीकर कितने भी अच्छे क्यों न हों, उन्हें कमरे के हस्तक्षेप के कारण अड़चनों का सामना करना पड़ेगा। इस समय, ध्वनिक उपचार सामग्री को एक आवश्यकता कहा जा सकता है।
ध्वनिरोधी सामग्रियों को उनके कार्यों के आधार पर मोटे तौर पर ध्वनि-अवशोषक सामग्री , विसरण सामग्री और ध्वनि-रोधक सामग्री में विभाजित किया जा सकता है। इनमें, पारंपरिक ध्वनि-अवशोषक पैनलों के अलावा, एक अन्य प्रकार की ध्वनि-अवशोषक सामग्री निम्न-आवृत्ति अवरोधक है जिसका उपयोग विशेष रूप से निम्न आवृत्तियों को अवशोषित करने के लिए किया जाता है। हालांकि, यहां मैं पहले ध्वनि-अवशोषक सामग्री और ध्वनि-रोधक सामग्री के बीच अंतर के बारे में बात करना चाहूंगा। यह वह बिंदु भी है जहां कई लोग गलतफहमी पाल लेते हैं। इन दोनों के बीच अंतर को समझने के लिए, आपको पहले यह समझना होगा कि ध्वनि हमारी सामान्य दीवारों तक पहुंचने के बाद कैसे आगे बढ़ती है।
घटना ध्वनि - परावर्तित ध्वनि = ध्वनि अवशोषण गुणांक
घटना ध्वनि – प्रेषित ध्वनि = संचरण हानि
कुछ ध्वनि दीवार द्वारा अवशोषित कर ली जाती है तथा ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
उपरोक्त संबंध से, यह पता लगाना मुश्किल नहीं है कि ध्वनि इन्सुलेशन को केवल यथासंभव कम संचरित ध्वनि सुनिश्चित करने की आवश्यकता है, लेकिन इसमें आवश्यक रूप से अच्छा ध्वनि अवशोषण नहीं है। यहाँ एक चरम उदाहरण है। यदि कमरे की दीवार बहुत चिकनी डबल-लेयर वाली दीवार है, तो डबल-लेयर डिज़ाइन के कारण ध्वनि इन्सुलेशन प्रदर्शन बहुत अच्छा है। हालाँकि, क्योंकि दीवार बहुत चिकनी है, परावर्तित ध्वनि, विशेष रूप से उच्च आवृत्ति, बहुत मजबूत है और ध्वनि अवशोषण प्रभाव बहुत खराब है।
वास्तव में, बहुत आम समान डिजाइन हैं, जैसे कि डबल-लेयर साउंडप्रूफ ग्लास, जिसमें अच्छा ध्वनि इन्सुलेशन प्रभाव होता है, लेकिन ग्लास की सतह की चिकनी प्रकृति परावर्तित ध्वनि को बहुत मजबूत बना देगी। इस तरह के डबल-लेयर साउंडप्रूफ ग्लास में लगभग कोई ध्वनि अवशोषण प्रभाव नहीं होता है।
साथ ही, सामान्य ध्वनि-अवशोषित सामग्रियों में आमतौर पर औसत दर्जे का ध्वनि इन्सुलेशन गुण होता है और आमतौर पर वे समान मोटाई वाली दीवारों की तुलना में उतने अच्छे नहीं होते हैं।
ध्वनि अवशोषित सामग्री
पारंपरिक ध्वनि-अवशोषित सामग्री झरझरा सामग्री है, या वैज्ञानिक रूप से ध्वनिक प्रतिरोध ध्वनि-अवशोषित सामग्री के रूप में जाना जाता है। ध्वनि तरंगों का सार एक प्रकार का कंपन है। सटीक रूप से कहें तो, स्पीकर सिस्टम के लिए, यह वायु कंपन है। जब वायु कंपन को इस ध्वनि-अवशोषित सामग्री में प्रेषित किया जाता है, तो कंपन को धीरे-धीरे महीन झरझरा संरचना द्वारा राहत दी जाती है और ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
ध्वनि अवशोषण करने वाला पदार्थ जितना मोटा होगा, ध्वनि संचरण की दिशा में ऐसे छोटे छिद्र उतने ही अधिक होंगे, तथा यादृच्छिक रूप से या छोटे कोणों पर पड़ने वाली ध्वनि के लिए अवशोषण प्रभाव उतना ही बेहतर होगा।
दूसरी ओर, ध्वनिक रूप से प्रतिरोधी ध्वनि-अवशोषित सामग्री में प्रभावी अवशोषण के लिए कम आवृत्ति कटऑफ आवृत्ति होती है, जो आमतौर पर ध्वनि-अवशोषित सामग्री की मोटाई से संबंधित होती है, जिसके लिए लगभग 1/4 तरंगदैर्ध्य की आवश्यकता होती है। इसलिए, ध्वनिक रूप से प्रतिरोधी ध्वनि-अवशोषित सामग्री का उपयोग कम आवृत्तियों को अवशोषित करने के लिए करना लगभग असंभव है, और कम आवृत्तियों के लिए अन्य प्रकार की प्रसंस्करण सामग्री की आवश्यकता होती है।
साथ ही, ध्वनि अवशोषक पदार्थों का ध्वनि अवशोषण गुणांक ध्वनि के आपतन कोण से भी संबंधित होता है। उदाहरण के लिए, उच्च घनत्व वाले फाइबरबोर्ड से ध्वनि को बड़े कोणों पर भी परावर्तित किया जा सकता है।
प्रसार सामग्री
सबसे पहले, हमें यह समझना होगा कि ध्वनि प्रसार क्या है या प्रसार सामग्री की भूमिका क्या है।
जब ध्वनि दीवार पर पड़ती है, तो ध्वनि का कुछ भाग ज्यामितीय दिशा में बाहर निकल जाएगा और फैलता रहेगा, लेकिन आमतौर पर यह प्रक्रिया एक पूर्ण "स्पेक्युलर परावर्तन" नहीं होती है। यदि यह एक आदर्श पूर्ण परावर्तन है, तो ध्वनि को सतह से गुजरने के बाद ज्यामितीय दिशा में बिल्कुल बाहर निकलना चाहिए, और बाहर निकलने की दिशा में ऊर्जा घटना की दिशा के अनुरूप होनी चाहिए। पूरी प्रक्रिया में ऊर्जा का नुकसान नहीं होता है, जिसे बिल्कुल भी प्रसार नहीं होने के रूप में समझा जा सकता है, या अधिक सामान्यतः प्रकाशिकी में स्पेक्युलर परावर्तन के रूप में समझा जाता है।
आदर्श विसरण में, कोई मुख्य उत्सर्जन दिशा नहीं होती। सतह पर घटना के बाद ध्वनि अंतरिक्ष में सभी दिशाओं में समान रूप से उत्सर्जित होती है। इसे आमतौर पर प्रकाशिकी में विसरित परावर्तन के रूप में समझा जा सकता है।
बेशक, यह सब ध्वनि की तरंगदैर्ध्य जैसे कारकों से भी संबंधित है। वास्तविक सुनने के माहौल में न केवल एक निश्चित मात्रा में प्रसार की आवश्यकता होती है, बल्कि पूरे फर्श से छत तक के कांच जैसे मजबूत प्रतिबिंबों से बचने की भी कोशिश करनी चाहिए। लेकिन इसका मतलब यह है कि परावर्तित ध्वनि अधिक जटिल होगी और गणना की मात्रा अधिक होगी।
कभी-कभी हमें एक निश्चित मात्रा में परावर्तित ध्वनि की आवश्यकता होती है, लेकिन अगर हमें विशेष रूप से मजबूत परावर्तित ध्वनि की आवश्यकता नहीं है, तो हम संबंधित स्थानों पर प्रसार सामग्री रख सकते हैं। एक अन्य उदाहरण के लिए, कभी-कभी यदि कोई कमरा ध्वनि-अवशोषित सामग्री से भरा होता है, तो यह बहुत अधिक ध्वनि को अवशोषित कर लेगा। प्रसार सामग्री प्रारंभिक परावर्तन ध्वनि को कम कर सकती है जबकि देर से परावर्तन ध्वनि सुनिश्चित करती है, ताकि छोटे कमरों में भी एक निश्चित प्रतिध्वनि प्रभाव हो सके। स्टीरियो स्पीकर सिस्टम के लिए, कमरे में एक निश्चित मात्रा में प्रसार सामग्री रखने की सिफारिश की जाती है, जबकि होम थिएटर सिस्टम के लिए, प्रसार सामग्री को उचित रूप से कम किया जा सकता है या कभी-कभी पूर्ण ध्वनि-अवशोषित डिज़ाइन को अपनाया जा सकता है।
जैसा कि हमने अभी बताया, प्रसार सामग्री की सबसे कम प्रभावी आवृत्ति या सबसे कम प्रसार आवृत्ति डिफ्यूज़र के उभार के आकार से संबंधित है। डिफ्यूज़र के उभार जितने ज़्यादा होंगे, उतनी ही कम आवृत्ति प्रभावी रूप से फैल सकती है।
कुछ ऐसे मामले भी हैं जहाँ इस प्रकार के डिफ्यूज़र को रोमन स्तंभ की तरह बनाया जाता है, जबकि इसमें एक सौंदर्यपूर्ण डिज़ाइन भी होता है। और वास्तव में, चूँकि वर्तमान में कई ऑडियोफाइल्स के कमरे बड़े नहीं हैं, इसलिए ऐसे डिफ्यूज़र की ज़रूरत नहीं हो सकती है। एक सामान्य द्विघात शेष प्रसार प्लेट की प्रभावी आवृत्ति लगभग 700 ~ 1000 हर्ट्ज है। कभी-कभी आवृत्ति का चुनाव भी केस-बाय-केस आधार पर किया जाना चाहिए।
साथ ही, हमारे सामान्य हाईफ़ी स्पीकर सिस्टम और होम थिएटर और अन्य छोटे घरेलू श्रवण वातावरणों को अत्यधिक उभार वाले डिफ्यूज़र का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं होती है। चूँकि ध्वनि के प्रसार को आमतौर पर ज्यामितीय ध्वनिकी के संदर्भ में समझाया जाता है, एक बार जब आवृत्ति कमरे की अत्यधिक आवृत्ति से कम होती है, तो यह तरंग ध्वनिकी की श्रेणी में आती है। या छोटे कमरों के लिए उपयुक्त प्रसार सामग्री को आमतौर पर ओपेरा हाउस और कॉन्सर्ट हॉल के लिए उतनी मोटी होने की आवश्यकता नहीं होती है।
बास ट्रैप
जैसा कि ऊपर बताया गया है, ध्वनिक रूप से प्रतिरोधी ध्वनि-अवशोषित सामग्रियों के लिए कम आवृत्तियों को प्रभावी ढंग से अवशोषित करना लगभग अवास्तविक है। कम आवृत्तियों के अवशोषण के लिए, अक्सर अन्य सिद्धांतों पर निर्भर सामग्रियों की आवश्यकता होती है।
हेल्महोल्ट्ज़ रेज़ोनेटर एक बहुत ही सामान्य ध्वनिक संरचना है, जिसका उपयोग अक्सर ऑटोमोबाइल और मोटरसाइकिल निकास पाइप शोर में कमी जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। सिद्धांत एक गुहा V में एक छोटा सा छेद खोलना और एक छोटी ट्यूब को जोड़ना है, जिससे सबसे सरल उपकरण, हेल्महोल्ट्ज़ रेज़ोनेटर बनता है। यदि छोटी ट्यूब में वायु स्तंभ S परेशान है और गुहा में चला जाता है, तो गुहा में गैस संपीड़ित हो जाएगी और दबाव बढ़ जाएगा। वायु स्तंभ S की आवक गति अवरुद्ध हो जाती है और इसके बजाय बाहर की ओर बढ़ जाती है। संतुलन की स्थिति से गुजरने के बाद, यह जड़त्व के कारण बाहर की ओर बढ़ना जारी रखता है। वर्तमान में, गुहा में दबाव कम हो जाता है, जिससे वायु स्तंभ S बाहर की ओर बढ़ना बंद कर देता है और फिर चक्र को दोहराते हुए अंदर की ओर बढ़ता है।
झिल्लीदार यांत्रिक अनुनाद ध्वनि अवशोषक कम आवृत्तियों के लिए एक अन्य प्रकार की ध्वनि-अवशोषित सामग्री है , जिसे आमतौर पर बहु-परत दीवार डिजाइनों जैसे वास्तुशिल्प डिजाइनों में लागू किया जाता है।
रूम स्टैंडिंग वेव्स जैसे कारकों के कारण, आमतौर पर कुछ आवृत्ति बैंड में अतिरिक्त लाभ उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप कम आवृत्ति "रंबलिंग" प्रतिध्वनि होती है। कम आवृत्ति वाले ट्रैप इन रूम मोड के कारण होने वाले पीक इंटरफेरेंस को कुछ हद तक खत्म कर सकते हैं। बेशक, मल्टीपल सबवूफ़र्स या डीएसपी डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग जैसे तरीकों का भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री
जैसा कि पहले विस्तार से बताया गया है, सामग्री का ध्वनि इन्सुलेशन प्रदर्शन और ध्वनि अवशोषण प्रदर्शन अलग-अलग होता है। ध्वनि-अवशोषित सामग्री अक्सर सामग्री के भीतर छोटे छिद्र संरचना का लाभ उठाती है। हालाँकि, यह छोटा छिद्र संरचना आमतौर पर ध्वनि तरंगों के संचरण का भी कारण बनती है। सामग्री से ध्वनि के आगे संचरण और प्रसार को रोकने के लिए, गुहा संरचना को यथासंभव कम करना और सामग्री का घनत्व बढ़ाना आवश्यक है।
आमतौर पर, ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री का ध्वनि इन्सुलेशन प्रदर्शन सामग्री के घनत्व से संबंधित होता है। उच्च घनत्व वाली ध्वनिरोधी सामग्री खरीदने से कमरे के ध्वनिरोधी गुणों में और सुधार हो सकता है। हालाँकि, एकल-परत ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री में कभी-कभी सीमाएँ होती हैं। इस मामले में, डबल-लेयर ध्वनि इन्सुलेशन उपचार का उपयोग किया जा सकता है, और ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री की दो परतों में अतिरिक्त भिगोना सामग्री जोड़ी जाती है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री की दो परतों को एक ही मोटाई से जितना संभव हो सके उतना बचा जाना चाहिए ताकि एक ही आवृत्ति की पुनरावृत्ति से बचा जा सके। यदि वास्तविक निर्माण और सजावट के दौरान, पूरे घर को पहले ध्वनिरोधी बनाया जाना चाहिए, और फिर ध्वनि अवशोषण और प्रसार उपचार किया जाना चाहिए।
स्पीकर सिस्टम के लिए ध्वनिक उपचार अनिवार्य है। हालाँकि, ध्वनिक उपचार कोई यादृच्छिक अनुप्रयोग नहीं है। सही ध्वनिक उपचार के लिए प्रासंगिक बुनियादी ज्ञान को समझना एक महत्वपूर्ण शर्त है। ध्वनिक उपचार डिज़ाइन भी कमरे, स्पीकर सिस्टम आदि से निकटता से संबंधित है। कोई निश्चित समाधान या उत्तर नहीं है, और वास्तविक स्थिति को अंततः प्रबल होना चाहिए।
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