آلودگی صوتی
آلودگی صوتی معمولاً به هر صدای غیر ضروری و اغلب ناخواسته ای اشاره دارد که در محیط وجود دارد و میتواند برای انسان و سایر موجودات بیولوژیکی مضر باشد. آلودگی صوتی شامل صداهای مختلف با فرکانس ها و شدت های مختلف است ، اما بیشتر در فرکانس های حدود 2000 هرتز وجود دارد. قرار گرفتن بیش از حد در معرض سر و صدا یک نگرانی عمومی عمده است و در بسیاری از صنایع تولیدی رایج است. محدوده فرکانس شنیداری انسان معمولاً بین 20000-20 هرتز است که با توجه به محدوده تشدید فرکانس آلودگی صوتی (2000هرتز) توانایی برطرف نمودن آن روش های ویژه خود را دارد. یکی از راه حل های کلیدی برای کاهش آلودگی صوتی، بهبود کارایی جذب صدا با بهینهسازی ساختار منافذ است.
سازوکار انتقال صوت
معمولاً دو نوع سازوکار انتقال صوت شامل هوابرد و ضربه وجود دارد. در سازوکار هوابرد، آلودگی صوتی مستقیم از راه هوا از منبع صوتی مانند سروصدای خودروها در خیابان، تجهیزات مکانیکی، سامانه های تهویه و سامانه سینمای خانگی همسایه مجاور منتقل می شود. در سازوکار ضربه، آلودگی صوتی از درون خود اجزای سازه منتقل می شود، مانند صدای قدم زدن افراد واحدهای بالاسر، ضربه به دیوار مجاور و بستن درب.
در هنگام برخورد صوت با مواد دارای خاصیت گرانرويکشسانی، به علت وجود اتصالات عرضی پایین و سرخوردن زنجیرها روی یکدیگر انرژی صوت جذب می شود و مواد در اثر خاصیت گرانرو با ایجاد مقاومت در برابر جریان باعث اتلاف انرژی موج صوتی می شوند. پدیده اصطکاک در بسامدهای کم دارای اهمیت است، بدین علت که اثر ورودی کم بوده، اما کشش گرانرو نسبتاً زیاد است.
برخورد امواج به زنجیرهای پلیمری باعث ایجاد ارتعاش آن ها می شود، درنتیجه انرژی صوت صرف ارتعاش زنجیرها می شود. در این باره، استحکام زنجیرهای پلیمری و همچنین دمای انتقال شیشه ای پلیمر بسیار مهم است. دمای انتقال شیشه ای بسیار زیاد باعث می شود تا زنجیرهای پلیمر نتوانند در هنگام اعمال تنش از راه ارتعاش باعث اتلاف انرژی آن شوند.
اندازه گیری عملکرد صوتی
عملکرد صوتی نمونهها با استفاده از یک دستگاه لوله امپدانس حاوی چهار میکروفون بر اساس استاندارد 2-10534ISO از طریق روش تابع انتقال اندازهگیری میشود. صدا منعکس شده و صدا برخوردی توسط میکروفون ها روی دیواره های لوله امپدانس ضبط شده و با استفاده از یک تجزیهگر تحلیل شده است (شکل1).
عایق های صوت
همانطور که عنوان شد، صدا به عنوان رایج ترین مواجهه شغلی در سراسر جهان و رایج ترین عامل مضر فیزیکی در محیط کار در نظر گرفته می شود، که در جامعه امروزی عمدتا از ماشین آلات، خودروها، لوازم خانگی و مواردی از این قبیل نشات میگیرد. بنابراین چگونگی کاهش صدا با روش های مختلف در دو دهه اخیر به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. از طرفی مطالعات مرتبط با صوت منجر به کشف مواد و سازههایی برای عایقسازی یا حذف آن شده است و تکنیکهایی برای استفاده از لایههای جاذب صدا و عایق برای کاهش صدای محیطی به طور گسترده مورد تحقیق قرار گرفته است. از دیدگاه توسعه مواد، راه حل های کنترل صدا را میتوان بر اساس انگیزه کاربرد به دو دسته جذب و عایق صدا طبقه بندی کرد. بنابراین، هدف اصلی حذف صدا ایجاد ماده ای با سطح جذب گسترده یا تأثیر عایق برای فرکانس منبع صدا است. مواد خاصی از جمله ذرات متخلخل، همچون فوم، فیبر و مواد کامپوزیتی که برای کنترل مؤثر سر و صدا پیشنهاد شدهاند، به عنوان مواد عایق صدا شناخته میشوند.
جمع بندی
در این مطالعه آلودگی صوتی و لزوم استفاده از مواد عایق صوت، مکانیسم و دستگاه های اندازه گیری صوت به وضوح مورد بررسی و بیان قرار گرفت. هدف از این مطالعه، بیان مقدمه ای به منظور بررسی مواد دارای ساختار متخلخل از جمله پلی یورتان ها بود که در ادامه این سری از مقالات ارائه شده در وب سایت شرکت پتروفناورینیک به بررسی عایق های صوت بر پایه پلی یورتان و سازوکار آن ها خواهیم پرداخت.
منابع
- I. L. Vér and L. L. Beranek, Noise and vibration control engineering: principles and applications. John Wiley & Sons, 2005.
- C. E. Speaks, Introduction to sound: Acoustics for the hearing and speech sciences. Plural Publishing, 2017.
- Y. Imai and T. Asano, “Studies of acoustical absorption of flexible polyurethane foam,” Journal of Applied Polymer Science, vol. 27, no. 1, pp. 183-195, 1982.
- D. Yun and J. H. Kim, “Acoustic performance of flexible polyurethane composite foams filled with melamine particles,” Korean Journal of Chemical Engineering, vol. 40, no. 12, pp. 3052-3058, 2023.
بدون دیدگاه