Расс Бергер и Том Роуз - Перегородки. Октябрь 1985

http://tiho.com.ua/?cat=51

Перегородки. Октябрь 1985.

Иногда, чем больше, тем меньше.

Вы когда-нибудь находили сябя листающим старые номера "Mix" в поиске схем "пирогов" для стен в надежде найти окончательный дизайн перегородок для вашей студии? Возможно вы, как и многие читатели, планируете строительство новой студии и ограниченны в бюджете. А кто не ограничен? Вы хотите, чтобы стены студии обеспечивали максимум звукоизоляции за минимум средств. Если вы планируете коммерческую студию, мы надеемся, вы будете рассуждать здраво и заручитесь поддержкой акустика (должны же мы как-то прикрыться). Хорошо, позвольте нам свести ваши изыскания в выборе конструкций перегородок с некоторыми не слишком в общепринятом смысле логичными и малоизвестными фактами о звукоизоляции перегородок.

Сколько это - больше или меньше.

STC (Sound Transmission Class, класс звукопередачи) используется практически повсеместно в качестве стандарта в мировой строительной практике для оценки звукоизолирующей способности всех типов ограждений. Заметьте, мы сказали "всех типов ограждений", независимо от их предполагаемого использования. ASTM (American Society for Testing and Materials) E-413 стандарт заявляет, что STC предназначен для устанавления соотношения субъективных ощущений от изоляции звука от обычных источникаов, используемых в жилых и офисных помещениях. Это означает, что оценку строительных конструкций с помощию STC стандарта не легко применить к конструкциям студии. STC, вероятно, будет лучше рассматривать как "класс речепередачи", так как процедура тестирования охватывает в основном средние частоты, окружающие речевой диапазон.

К счастью, следует отметить, что хотя бы одна отрасль индустрии не только признала эту проблему, но активно продвигает новые испытания и системы оценки, MTC (Music Transmission Class). Это доблестная попытка заполнить пробел между оценкой мощных стен, которым необходимо охватить широкий музыкальный диапазон частот, и тем, что охватывает диапазон речи. Тем не менее, единственную акустическую оценку звукоизоляции стен в студиях вы обычно видите опубликованой, если вообще увидите, это STC. Ни тестов, никаких расчетов, только редкие значения STC, вероятно, скопированых с третьих или четвертых источников. Мы бы даже рискнули сказать, что большинство стен построеных в студиях не проектировались вовсе, а были воплощены в реальность одним из двух основных способов. Первый из них метод "слонового пистолета". Человека спросили:
- Что это за штуку ты таскаешь с собой повсюду?
- "Elephant gun" - репиллент.
- И как?
- А ты видел в округе хоть одного слона? - значит работает!
Традиционно это дорогие, избыточные конструкции, собранные из широкого ассортимента материалов, использованных причудливым образом. Другая технология это FOF (ОБС - одна бабка сказала).

Часто мы слышим, как люди восклицают, что друг его руга (FOF, friend-of-a-friend), который построил эту супер навороченную стену, утверждает, что она восхитительно работает. Чтож, будет ли она действительно работать в вашем случае? Получите ли вы изоляцию, которая вам нужна и за эти деньги? Как правило нет акустических оснований или смысла полагать, что чья-то конструкция будет работать у вас, до тех пор пока у вас не будет доказательств в форме результатов испытаний и инженерных рассчётов. Неадекватная эффективность может сделать ваш объект бесполезным, а слишком высокая эффективность означает, что вы заплатили слишком много. Вышесказанное проиллюстрируем некоторыми примерами дабы осветить один из аспектов сложной, но предсказуемой механики изоляции звука.

Чем больше, тем меньше?

Чтобы продемонстрировать акустическую суть публикации, давайте сравним эффективность трех гипсокартонных перегородок, назовём их A, B и C, которые часто используются в строительстве сегодня, и были оценены независимыми акустическими испытаниями. На рисунке 1 показаны три различных конструкций стен с известными значениями STC. Смущен увиденным? Чем больше, тем лучше, так? Не так! Значения не были случайно перепутаны, они правильны.

На разрезе все перегородки обшиты с двух сторон гипсокартоном, звукопоглощающий материал, деревянные каркасы не соединены между собой. Перегородка "A" с однослойной обшивкой ГКЛ с каждой стороны со значением STC 56. Раз с двумя слоями ГКЛ хорошо, то еще два слоя должно быть лучше, верно? Неверно! Прикрутив эти дополнительные слои внутри полости к одному из рядов стоек, мы снизили эффективность перегородки до STC 53, как показали испытания стены "B". Чтож, следуя закону "чем больше, тем лучше", мы продолжим и добавим еще два слоя ГКЛ к другому ряду стоек с внутренней стороны. Упс, стена "С" с STC 48, еще хуже. Акустический смысл знаний демонстрирует, что как расположены материалы более важно, чем количество используемых материалов. Конструкция "Масса - Воздушный Зазор - Масса", или двух-слойная перегородка, являются наиболее эффективным (и одновременно дешевым) типом конструкции для достижения максимальной звукоизоляции. В этом примере вы можете видеть как STC уменьшается по мере того, как добавляются внутренние слои к перегородке. Поэтому в этом случае - чем больше, тем меньше!

Больше или меньше?

Как упоминалось ранее, STC стандарт не подходит для оценки ограждений студии. Предпочтительным методом оценки эффективности перегородки является анализ зависимости звукоизоляции от частотного спектра. На рисунке 2 показаны две стены стандартных конструкций с одинаковыми значениями STC. Тем не менее, один взгляд на графики звукоизоляции в зависимости от частоты (рис. 3) показывает, что стена из бетонных блоков значительно превосходит гипсокартонную перегородку в диапазоне низких частот. Рисунок 4 демонстрирует разницу в спектре между речью и музыкой ниже 250 Гц. Хорошая звукоизоляция в этой области (ниже 250 Гц) является чрезвычайно важной для ограждений в студии, хотя дорого обходится. Только массой можно остановить низкочастотный звук эффективно. Когда вы слышите звук из-за стены, то, что вы слышите — высокие частоты или низкие частоты? "Бум-бум" - это преобладающие низкие частоты, что свидетельствует о недостаточном их контроле.

Это иллюстрирует, что одно значение STC сам по себе не описывает всю картину, особенно в дизайне студий. Лучшим способом оценки при выборе перегородок для эффективной изоляции нежелательных звуков лучше всего использовать спектральный анализ звукоизоляции. Таким образом можно определить будет ли стена надлежащим образом закрывать желаемый диапазон.

Чем меньше, тем лучше!

К этому моменту вам, вероятно, хотелось бы увидеть спектры звукоизоляции тех трех стен в первом примере. Вы, должно быть, думаете, что нет шансов чтоб перегородка с меньшим материалом (массой) превзошла остальные, особенно в диапазоне низких частот. Ввели ли мы вас в заблуждение? Посмотрите на рисунок 5. Разбивание воздушной полости между наружными слоями сильно снижает звукоизоляцию стен, даже на низких частотах, и противодействует преимуществу дополнительной массы. В этом случае спектральный анализ соответствует значению STC в смысле достижения важной цели в строительстве студии: хорошую изоляцию низких частот. Вы должны также заметить, добавление еще одного типа перегородок (D), которая является обычной в строительной практике: двухслойная обшивка с каждой стороны каркаса. Результаты испытания этой перегородки приводят к следующему выводу: стена с двумя отражающими слоями изолирует лучше.

Так что в следующий раз, когда вы, просматривая страницы "Mix" в поиске хороших идей для конструкции стен или окон, имейте в виду тот факт, что стена с множеством небольших полостей, вероятно, не даст вам хорошее соотношение цена / производительность. Конструкция "Масса - Воздушный Зазор - Масса" обеспечит предсказуемые, надежные и экономически эффективные результаты. Важно не только понимать что вы строите, но и как вы строите.