Как сделать шумоподавление своими руками

Разработан метод шумоизоляции, гасящий до 94% шумов — рассказываем, как он работает

Американские инженеры предложили способ шумоизоляции. Он отличается от привычных звукопоглощающих панелей. Это — напечатанное на 3D-принтере пластиковое кольцо.

Новый способ «поглощения» звука

Классические шумопоглощающие панели преграждают путь акустическим волнам и гасят звуковую энергию, часть которой преобразуется в тепло. Из-за особенностей конструкции и используемых материалов такие панели практически не пропускают воздух.

Специалисты Бостонского университета предложили «дышащее» пластиковое кольцо, которое блокирует до 94% шума. Его нарекли «акустическим метаматериалом».

Принцип работы метаматериала основан на резонансе Фано. При интерференции двух волн их энергия распределяется асимметрично. В результате в одной точке пространства звуковое давление повышается до максимальных значений, а в другой — снижается практически до нуля.

Такого распределения акустических волн исследователям из Бостонского университета удалось добиться при помощи специальной формы метаматериала — внутри кольца находится спиральный канал, по которому проходит звук. Акустические волны в этом канале отражаются от стенок, вступают в резонанс Фано и затихают.

Авторы технологии разработали прототип устройства, который распечатали на 3D-принтере и установили на трубу из поливинилхлорида, на другом конце которой расположили динамик. И хотя конец трубы с кольцом оставался открытым более чем наполовину, проходящий через него звук становился заметно тише — в действии можно увидеть в этом видео:

Достоинства и недостатки

Одно из преимуществ технологии — разнообразие возможных форм «глушителя». По словам авторов исследования, им удалось смоделировать шумопоглощающие насадки с квадратным и шестиугольным сечением — материал такой формы предлагают использовать как строительные блоки для звукоизолирующих перегородок.

Второе достоинство — низкая себестоимость. Устройство можно изготовить из любого пластика, и оно не требует особых дорогостоящих материалов. Например, авторы технологии использовали для создания прототипов стандартный для 3D-принтеров АБС-пластик и эпоксидную смолу.

Но у изобретения есть очевидный недостаток — потребность в индивидуальном расчёте. Каждое устройство проектируется под конкретные частоты и размеры, поэтому массово создавать универсальные кольца не получится.

Аналоги изобретения

Направление акустических метаматериалов развивается уже на протяжении нескольких лет. И работают в этой области не только исследователи из Бостона. В качестве аналога можно привести устройство инженеров из Франции — в 2016 году они создали панель толщиной в 1 см, блокирующую низкие частоты. Обычно для подавления низких частот требуются панели толщиной до 10 см.

Французское изобретение состоит из рядов небольших камер-резонаторов Гельмгольца, которые заглушают проходящие звуки. По словам авторов решения, его можно использовать для шумоизоляции в зданиях и транспорте — панели занимают мало места и немного весят, но при этом блокируют почти 100% звуков.

Ещё один акустический метаматериал разработали в Университете Южной Калифорнии. Он представляет собой решетчатую структуру из пластика с частицами железа, созданную при помощи 3D-принтера. Под воздействием магнитного поля эти частицы перемещаются, что меняет структуру материала и его акустические характеристики.

Фото Shunichi kouroki / CC BY

Выводы

Считается, что разработки в сфере акустических метаматериалов расширят возможную область применения звукоизоляции. Исследователи ожидают, что инновации в сфере шумопоглощения помогут сделать городской экосистему более комфортной: метаматериалы можно будет использовать для строительства шумозащитных экранов вдоль крупных автомагистралей.

Дополнительное чтение — мы подготовили мини-дайджест с материалами из нашего «Мира Hi-Fi», которые посвящены тишине и борьбе с шумовым загрязнением:

• Чем полезен (и опасен) окружающий нас «шум». Рассказываем о вреде, который наносит нашему здоровью шум городов и улиц и что с этим можно сделать. Также поговорим о «другой стороне медали» — полезных свойствах звуков и музыкальной терапии.

• Шума стало много, шума будет мало: звуковая гигиена в городах. Обсуждаем звуковой ландшафт современных городов. Даем советы по звукоизоляции жилья и офисов и рекомендации по выбору антишумовых гаджетов.

• Крепче спать и лучше работать — как музыка помогает бороться с шумом. Говорим о том, как музыка защищает от посторонних шумов во время сна и во время работы. А еще мы собрали рекомендации о том, как слушать музыку в рабочие часы без вреда для продуктивности и слуха. Статья будет полезна тем, кто трудится в опенспейсе или коворкинге.

• «Начать неделю правильно»: какие гаджеты помогут снизить окружающий шум и «поймать» концентрацию. Подробный разбор разных видов устройств для шумоподавления — от «классических» наушников и беруш до массивных шлемов, похожих на гаджеты из научно-фантастических фильмов.

• Наушники с активным шумоподавлением: не слышать никого, не слышать ничего. Говорим об особенностях насадок и амбушюр для наушников с повышенной звукоизоляцией, а также о тонкостях подбора гаджетов с активным шумоподавлением.

• «Не делай мне громко»: почему кафе и рестораны стали такими шумными, и что с этим делать. В общественных местах средний уровень шума на треть превышает безопасный для слуха. Рассказываем об источниках шума в ресторанах и кафе и о том, как владельцы и посетители заведений могут бороться с излишне громкими звуками в помещении.

• Как сделать звукоизоляционный потолок своими руками. Это — статья руководство, и в ней описаны все этапы: от разработки проекта до косметического ремонта. Также здесь приведен список необходимых материалов и расчёт их стоимости.

Источник

Как сделать шумоизоляцию для записи звука

Содержание

Содержание

Несмотря на все ухищрения с выбором малошумящего направленного микрофона, помещение сильно влияет на качество звука. Чтобы уменьшить влияние звуков снаружи помещение звукоизолируют, а чтобы уменьшить влияние звуков внутри, акустически обрабатывают. Используя подручные материалы, можно прийти к отличном результату. А если подойти к делу серьезно, то можно добиться и студийного качества.

Уменьшение времени реверберации

Запись можно вести и в час ночи, когда никто не шумит, но помещение всегда будет вносить свой вклад в запись в виде реверберации, гула и пархающего эха.

Можно существенно уменьшить реверберацию или изменить ее характер просто, сделав небольшую перестановку. Но этого зачастую оказывается недостаточно, особенно, если речь заходит о стремлении к качественной записи. Тут на помощь приходят акустические панели.

Панель трения

Наиболее простой и действенный способ уменьшение реверберации. В некоторой степени панели трения работают и против звуков, приходящих снаружи помещения. При расположении возле стен эффективность против низкочастотных звуков снижается из-за уменьшения скорости движения воздуха.

Изготавливают панели из минеральной ваты и укрывного материала, крепят такую панель сразу к стене. Единственная сложность заключается в том, что работать с таким материалом надо в малярном костюме, перчатках, респираторе FFP3, очках закрытого типа и за пределами жилого помещения — материал в процессе обработки сильно пылит. Если по каким-то причинам это невозможно, вместо минеральной ваты можно использовать льняные маты, холлофайбер, ветошь, полотенца, войлок или фетр, в том числе и искусственные.

Резонансные панели

Наиболее эффективны в области максимального давления — возле стен. Большинство из них очень сложны в настройке и расчетах. Самый простой вариант — это использование поролона с толщиной около 10 см, наклеенного на тонкую фанеру, которую надо подвесить на некотором удалении от стен и потолка. Такая панель одновременно гасит весь спектр частот, а эффективность поглощения разных частот регулируется перфорацией, изменением расстояния до стены и тем, с какой стороны наклеен поролон. В зависимости от конкретного помещения настроенная панель может занимать в толщину до 30 см.

Важно не «переглушить» помещение. На низкие частоты такие методы воздействуют слабо либо требуют много места. В переглушенном помещении средние и высокие частоты от помещения исчезают, а гудящий бас остается, особенно сильно от этого страдает мужской голос.

Если поглощение реверберации без перекоса в сторону баса невозможно, прибегают к помощи диффузоров. Изготовить акустический диффузор при наличии чертежа, лобзика и шуруповерта очень легко и однозначно дешевле, чем покупать готовое изделие.

Прилично сэкономить можно, расположив диффузоры и звукопоглощающие панели с учетом места записи, как это показано в видео.

Звукоизоляция

Удаление разговоров под окном, которые вы даже не слышите своими ушами, но которые очень хорошо слышно на записи, приобработке может занять гораздо больше времени, чем запись второго дубля. И, как не обклеивай стены пирамидками, очень много шума в помещение проникает именно через окна и двери.

Следует понимать, что идеальная звукоизоляция потребует значительных затрат и в домашних условиях практически невозможна. Но для любительских задач требуемый уровень звукоизоляции куда ниже, если вам, конечно, не захотелось заниматься редактированием звука через мониторы в 2 часа ночи на максимальной громкости.

Самый бюджетный вариант уменьшения посторонних звуков на записи — это вести запись в ночное время. Но, по понятным причинам, не для всех и не всегда подходящий. Бюджетный вариант звукоизоляции для окон — это плотные шторы и перевод окна в зимний режим, использование замазки.

Но если из-под окна дует, придется обновить теплоизоляцию и не забыть про акустический герметик. Для двери в первую очередь это улучшение уплотнений. Для этого понадобятся уплотняющие резинки.

Проблему с отсутствием порога можно решить уплотняющей щеткой для двери или даже полотенцем, заткнутым щель под дверью.

После проделанных манипуляций, которые перечислены выше, появляется смысл обшить дверь звукопоглощающим материалом. Например, поролоновыми или меламиновыми пирамидками, войлоком, фетром или даже автомобильной «антишумкой». Также источник лишнего шума, будь то окно или дверь, можно занавесить одеялом. Минеральную вату в этих случаях использовать крайне нежелательно.

Но следует понимать, что такая бюджетная звукоизоляция поможет только в том случае если снаружи не сильно громко. А чтобы герметичность не нарушать и летом, понадобится кондиционер. Самые тихие кондиционеры — это сплит системы.

Для тех, кто решил сделать в квартире ремонт, а за одно и улучшить звукоизоляцию

Звукоизолирующий стеклопакет состоит из двух как можно более толстых стекол, желательно триплексов, разной толщины, например 6 и 8 мм с как можно большим воздушным зазором. Увеличение количества стекол при одинаковой суммарной толщине стекла улучает энергосберегающие функции, но ухудшает звукоизоляцию.

Дверной проем, как и окна, должен обеспечивать герметичность и быть с порожком, а сама дверь должна быть тяжелой. Очень хорошо подходит балконная пластиковая дверь. Для домашних условий наиболее оптимальным будет каркасное крепление облицовочной стены к подвесному потолку и плавающему полу.

Распространенные ошибки

Слишком большие надежды на акустический поролон

Если поролон нарезан пирамидкой или волной и его продают как акустический, это не значит, что он таковым и является. Ни разу не имев дела с настоящим акустическим поролоном от упаковочного его просто не отличить. У них разная плотность, размер ячеек, разная реакция на сдавливание, но внешне они очень похожи. Единственная функция, которую поролон выполняет на все сто — это антураж.

Использование материалов не по назначению

Демпферная лента для бетонной стяжки не предназначена для гашения вибраций элементов каркаса. Виброгасящая мембрана для гипсокартона на бетоне не работает. Сантехнические прокладки не заменяют виброшайбы.

Зачастую в крупных строительных магазинах встречаются стенды с описанием применяемых материалов и полученным в результате уровнем звукопоглощения. Добавочная цена к обычному ремонту не так уж и велика, а попытка сэкономить зачастую оборачивается полной бесполезностью проделанной работы.

Необдуманные действия

Очень серьезные последствия может повлечь за собой звукоизоляция на балконах и лоджиях, а также в угловых квартирах, например, появление плесени из-за того, что дополнительная теплоизоляция вызовет понижение температуры стены. В угловой квартире даже картина на стене может спровоцировать появление плесени.

Не говоря о том, что бетонная плита балкона зачастую не рассчитана на дополнительную нагрузку, а несущая способность может составлять всего 400 кг. Переделку балконов и лоджий без консультации с незаинтересованным специалистом и разрешения управляющей компанией делать опасно.

Дикторская кабина

Альтернативное решение почти всех проблем с помещением — это создание маленького пространства — дикторской кабины (вокальной будки). Для ведения видеоблогов и стримов понадобится более просторный вариант.

Дикторская кабина позволяет полностью реализовать звукоизоляцию, а за счет маленьких габаритов низкочастотная составляющая реверберации просто отсутствует. И вместе с ней отпадают сложности с настройкой поглощения баса. У помещения маленького размера всего два существенных резонанса, которые скорее всего будут поглощены стенками и массивным слоем минеральной ваты на потолке. При толщине звукопоглощения на стенках 20 см и на потолке 50 см, дикторская кабина с точки зрения обычного микрофона уже сопоставима с безэховой камерой.

При самостоятельном изготовлении кабины не забывайте о вентиляции, иначе при закрытой двери дышать нечем будет уже через несколько минут. Соответственно, будут нужны и глушители шума для вентиляции, возможно, придется ставить несколько подряд.

Запись дикторского голоса не требует серьезной звукоизоляции и по началу можно обойтись простыми средствами. Даже пара акустических панелей может сильно улучшить качество записи. Избегая распространенных ошибок, вы получите результат, а не пустую трату денег.
Самостоятельно изготовленная дикторская кабина может запросто конкурировать с помещением профессиональной студии.

Источник