Dutinové rezonátory a kombinované konstrukce

Dutinové rezonátory

Pohlcování zvuku dutinovými rezonátory je založeno rovněž na principu rezonance. Při ní jsou kmitajícím prvkem částice vzduchu v otvoru spojujícím vzduchovou dutinu s vnějším prostředím. Rezonanční kmitočet je určen rozměry vzduchové dutiny a rozměry a tvarem spojovacího otvoru. Průběh závislosti činitele pohltivosti α [-] okolo rezonančního kmitočtu je obdobný jako u pohlcovačů typu kmitající membrána. Obdobně jako u předchozích typů je vhodné pásmo pohlcování rozšířit vložením pórovitého materiálu do dutiny. Dutinové rezonátory používali lidé už ve starověku, jak o tom svědčí nálezy amfor zabudovaných v antických chrámech a amfiteátrech. V dnešní době se používají tvárnicové rezonátory, kde rezonanční systém je vytvořen speciální tvárnicí nebo keramickým prvkem, a děrované desky, u kterých lze rezonanční kmitočet regulovat volbou velikosti a hustoty otvorů i tloušťkou d [m] odsazení děrované desky od pevného podkladu. Na rozdíl od desek kmitajících se děrované desky připevňují k nosnému roštu pevně. K výrobě obkladů typu děrovaná deska se používají tvrdé dřevovláknité desky, ocelové či hliníkové plechy, sádrokartonové a jiné stavební desky.

Obr. 23: Schéma konstrukce tvárnicových rezonátorů a pohlcovače typu děrovaná deska

Princip pohlcování děrovanou deskou se od pohlcovače typu kmitající deska liší tím, že na místo desky či membrány kmitá vzduchový sloupec v otvorech, který má fiktivní výšku h´ = h + 2Δh (viz obr. 24). Jsou-li pro uvažované kmitočtové pásmo všechny rozměry rezonátoru menší než polovina vlnové délky a hodnota činitele děrování desky , pak vzduch v otvoru se chová jako nestlačitelný hmotný píst a vzduchový polštář tloušťky d jako pružina. Při kolmém dopadu zvukové vlny platí pro rezonanční kmitočet f_r [Hz] rovnice

(74)

Korekce 2Δh pro kruhový otvor se stanoví dle vztahu

(75)

Korekce 2Δh pro čtvercový otvor se stanoví dle vztahu

(76)

Obr. 24: Parametry detailu děrované desky – ke vztahům (74) až (76)

Pro všesměrový dopad se rezonanční kmitočet posouvá na kmitočet vyšší přibližně o polovinu oktávy. Obdobně jako u pohlcovačů typu kmitající membrána hodnota činitele pohltivosti obkladů typu děrovaná deska závisí na přítomnosti vložky porézního pohlcovače ve vzduchové dutině. Mezi děrovanou deskou a plastickou fólií, do níž je obvykle tlumící vložka zatavena, je nezbytná distanční vložka např. ze zvlněného drátěného pletiva, která zajistí zachování potřebného volného prostoru u otvorů pro činnost vzduchových sloupců v nich.

Jestliže je činitel děrování vyšší než 0,15, pak rezonanční pohlcovač ztrácí svoji funkci ve prospěch funkce porézního pohlcovače a maximum hodnot činitele pohltivosti se přesunuje do vyšších kmitočtů.

Kombinované konstrukce

Mezi kombinované konstrukce řadíme vícenásobné rezonanční soustavy tvořené několika rezonančními prvky řazenými za sebou a akustická tělesa, což jsou prostorové útvary vyrobené většinou z pórovitého materiálu krytého pletivem nebo tkaninou a mající tvar jednoduchých geometrických těles. Tyto předměty se zavěšují pod stropní konstrukci. Kombinované pohlcovače poskytují nejlepší efekt tj. nejvyšší hodnoty činitele pohltivosti α [-] v rozsahu co možná nejširšího pásma kmitočtů.