ماهي المواد التي ” تمتص الصوت ؟ “
مصدر المواد التي تمتص الصوت
من أين يأتي مصدر المواد التي تمتص الصوت؟ يأتي مصدر المواد التي تمتص الصوت من اهتزاز الجسيمات، الذي يسبب اهتزاز أجزاء الهواء المجاورة، وتتكون في النهاية الموجات الصوتية، ثم تنتشر هذه الموجات في الوسط الموجود في الهواء .
عندما تصل الموجات الصوتية إلى سطح بعض المواد، يتم انعكاس جزء من هذه الطاقة الصوتية، ويتحول جزء آخر من الطاقة الصوتية إلى طاقة حرارية .
و السبب وراء هذا التحول هو الاحتكاك او الاهتزاز بين اجزاء الجسميات ، و الاماكن التي ينتشر فيها الصوت ، و الجزء الباقي من الطاقة الصوتية يتم امتصاص ، و لكن هناك اسطح محددة تمتص الصوت مثل الاسفنج ، و باقي المواد التي تكون اسطحها خشنة ، و يوجد فيها فجوات او فراغات صغيرة ، مثلا مادة الرخام لا تمتص الصوت بل تعكسه ، لا سطحها ناعم و املس .
المواد التي تمتص الصوت
توجد العديد من المواد التي يمكنها امتصاص الصوت وعزله تمامًا، ولذلك تستخدم هذه المواد في بناء المنازل والمباني الحكومية وقاعات الاحتفالات وخاصةً المدارس لتوفير بيئة هادئة للطلاب لمساعدتهم على التركيز والدراسة بشكل جيد. ومن بين المواد الأكثر انتشارًا التي تمتص الصوت هي؛
- الصوف المعدني الصخري .
- الفوم
- يمتص الفلين الصوت ويستخدم كعازل صوت للغرف
- السجاد .
- الواح إسفينية وتستخدم كعازل صوت للباب.
- اللباد .
- الألياف الزجاجية المسطحة .
- الاسفنج .
- القماش .
- الخيش .
- القطن .
- الرغوة البلاستيكية الشبكية مصنوعة من مادة تسمى البولي يوريثان، أو في بعض الأحيان تسمى بالبولي إيثيلين، أو أنواع أخرى مثل البولي بروبيلين، وهي تشمل الرغوة الشبكية الجزئية البلاستيكية والرغوة الشبكية الكاملة البلاستيكية .
- ألواح الفوم الصوتية تعتبر نوعا من العوازل الصوتية.
العوامل المؤثرة على امتصاص الصوت
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على مدى وكمية امتصاص الصوت، ومن هذه العوامل:
اولا : المواد التي تمتص الرطوبة و الماء و التي تمتص الصوت
بعد ان تمتص المادة الرطوبة او الماء ، يحدث استبدال جسيمات المادة بالهواء ، لذلك سوف تقل مسامية المادة ، و تساهم كثير في كمية امتصاص المادة للصوت ، هذا يعني ان كلما ازدادت كمية الرطوبة او الماء في المادة ، ينخفض اولا معامل امتصاص الصوت ، في الصوت الذي يكون تردد عالي ، بعدها يحدث توسع في نطاق التأثير بشكل تدريجي .
ثانيا : مسامية المادة
تشير مسامية المادة إلى كمية الهواء الموجودة في المواد التي تمتلك قدرة على امتصاص الصوت، وعادةً ما تتراوح نسبة مسامية المواد بين 70% و 90%، ولا تتجاوز هذه النسبة أبدًا .
ثالثا : مقاومة تدفق الهواء في المواد التي تمتص الصوت
تعني مقاومة تدفق الهواء النسبة بين سرعة التدفق والضغط الثابت على جميع جوانب المواد التي تمتص الصوت، حيث عند تدفق الهواء في المادة التي تمتص الصوت بشكل ثابت، فإن زيادة كثافة الهواء تزيد من كمية امتصاص المادة الصوت .
كلما تم ازدياد مقاومة التدفق ، و تم انخفاض في كمية نفاذية الهواء للمادة التي تمتص الصوت . و من الجدير بالذكر ان كلما زادت مقاومة تدفق الهواء ، كلما كانت امكانية تحويل الطاقة الصوتية الى طاقة حرارية قليلة ، بسبب مقاومة قوة الاحتكاك ، و المواد التي لها تدفق مواد افضل تكون مواد يسهل اختراقها .
رابعا : سماكة المواد التي تمتص الصوت
كلما زاد سمك المادة، زاد مؤشر معامل الامتصاص للترددات ذات النطاق المنخفض أو المتوسط، وليس المرتفع. هناك طريقتان لتوسيع نطاق التردد الفعال للمواد التي تمتص الصوت
- الاولى هي عندما تكون المادة التي تمتص الصوت رقيقة ، ستكون عملية امتصاص الصوت من خلال اسهل و ايضا سيتم تحسين عملية امتصاص الصوت لترددات منخفضة للمادة التي تمتص الصوت بشكل كبير كلما ازدادت السماكة ، و لكن هذا لا ينطبق على الاصوات التي تكون عالية ، في هذه الحالة سيكون التردد اقل .
- الثانية كلما ازدادت سماكة في المادة التي تمتص الصوت ، فسوف تكون الزيادة التي تحدث في معامل امتصاص الصوت ، سيحدث بها انخفاض بشكل تدريجي . لذلك سيكون اختيار سمك المواد التي تمتص الصوت ، بالعودة الى قيمة معامل امتصاص الصوت التي تكون مطلوبة في التردادت المنخفضة و المتوسطة ايضا .
خامسا : طبقة الهواء خلف المواد التي تمتص الصوت
عند العودة إلى المواد المسامية التي تمتلك قدرة على امتصاص الصوت بكثافة معينة وسمك واضح، يحدث تغيير في خصائص امتصاص الصوت عند وجود طبقة من الهواء بين الجدار الصلب والمادة .
سادسا : توتر و حوادث الامواج الصوتية
تحدث زيادة ملحوظة في معامل امتصاص الصوت للمواد المسامية ، كلما ازداد تكرار الحوادث ، المواد التي تكون عملية اختراقها سهلة و التي تمتص الصوت بسرعة ، و كذلك بعض المواد التي يكون سمكها يعادل ٥ سم تقريبا ، يكون معامل امتصاص الصوت لديها كبير جدا لتردادت العالية و المتوسطة ، و ليس لتردادت المنخفضة .
سابعا : الديكور و مؤثراته
للحفاظ على خصائص امتصاص الصوت الأصلية بأقصى قدر ممكن، يجب أن تكون القشرة الهوائية نافذة جيدًا، ومثال على ذلك هو استخدام شبكات معدنية ومواد نسيجية نافذة جيدة للهواء، وشاشات بلاستيكية وأفلام بلاستيكية ذات سمك رقيق .
تقريبا تكون اقل من 0.05 مليمتر ، و الالواح رقيقة و مثقبة من السطح ، حيث يكون معدل كل ثقب اكثر من 20 ٪ ، بهذا سيحدث تحسن في معامل امتصاص الصوت الذي يكون تردده منخفض ، و باستخدام الطبقات السطحية للالواح المثقبة ، و عندها سيحدث تحسين في معامل الصوت الذي يكون تردده متوسط ، عن طريق استخدام طبقة الاسطح الرقيقة و الناعمة
ثامنا : الحجم الصوتي او الكثافة الظاهرية
يوجد الكثير من انواع المواد التي تمتص الصوت ، باختلاف انواع المواد ، تختلف مدى تأثير الكثافة على مدى امتصاص الصوت ، في اكثر الاحيان ، يكون لنفس المواد التي تمتص الصوت ، تكون نسبة السماكة ثابتة ، و اذا حصل ازدياد في كثافة تحسين اداء امتصاص الصوت ، لتردادت التي تكون منخفضة ، و متوسطة .
و لكن هذا التغير يكون اصغر من تلك النتائج التي تنتج عن زيادة السماكة . المواد التي يكون اختراق الصوت لديها سهل ، تكون ذات نطاق كثافة مثالي ، و تكون المواد التي تمتص الصوت أداءها افضل ، و من الجدير بالذكر ان الكثافة العالية او المنخفضة ، لا تساهم في تحسين الخصائص المواد التي تمتص الصوت .