Zvukové bariéry neznižujú hluk jednoduchým „blokovaním“ zvuku, ale využívaním presných akustických konštrukčných návrhov na absorbovanie, odrážanie a difrakciu zvukových vĺn. Tento článok poskytuje-hĺbkový pohľad na vnútornú štruktúru protihlukových bariér zo sklenených vlákien a základné princípy znižovania hluku.
Štandardná štruktúra protihlukových bariér zo sklenených vlákien
Štandardný modul bariéry zo sklenených vlákien-pohlcujúci a zvukovoizolačný{1}}sa zvyčajne zostavuje v „sendvičovej“ konfigurácii, ktorá pozostáva z nasledujúcich komponentov spredu dozadu:
Predná strana (proti zvuku-strana): Perforovaný panel zo sklenených vlákien
Panel sa vyznačuje pravidelnou distribúciou mnohých mikro-perforácií (s mierou perforácie zvyčajne medzi 20 % a 30 %). Jeho primárnou funkciou je umožniť zvukovým vlnám prechádzať do vnútra bariéry a zároveň chrániť vnútorný materiál pohlcujúci zvuk-pred eróziou vetra a dažďa.
Vrstva jadra: Materiál pohlcujúci zvuk- (akustická vlna)
Vnútro je vyplnené poréznym, sypkým materiálom,-ako je ultrajemná sklenená vlna alebo minerálna vlna-zabalená do vodotesnej membrány.
Zadná strana (zadná strana): Pevný sklolaminátový-izolačný panel
Ide o hustý, -porézny sklolaminátový panel určený predovšetkým na blokovanie priameho prenosu zvukových vĺn.
Tri hlavné mechanizmy redukcie hluku
Keď zvukové vlny generované vozidlami alebo strojmi narážajú na zvukovú bariéru zo sklenených vlákien, sú tlmené predovšetkým týmito tromi procesmi:
1. Mechanizmus pohlcovania zvuku (trenie a premena energie): Keď zvukové vlny prechádzajú perforovaným predným panelom a vstupujú do vnútornej vlny pohlcujúcej zvuk,-vyvolávajú vibrácie v malých vláknach materiálu. Vzduch poháňaný striedavým tlakom zvukových vĺn osciluje v mikro-póroch a vytvára intenzívne trenie o steny pórov. Počas tohto procesu sa zvuková energia premieňa na teplo a rozptýli, čím sa výrazne zníži hluk odrážaný späť smerom k zdroju.
2. Mechanizmus zvukovej izolácie (hmotnostný zákon a blokovanie): Zvyškové zvukové vlny, ktoré nie sú úplne absorbované, sa ďalej šíria dozadu a narážajú na hustý zadný panel zo sklenených vlákien. Vzhľadom na dostatočnú povrchovú hustotu a tuhosť nosného panelu zo sklenených vlákien-vystuženého plastu (FRP) ním zvukové vlny nemôžu preniknúť, čím sa za bariérou vytvorí „zóna akustického tieňa“ (analogicky k tieňu vrhanému, keď svetlu bráni nejaký predmet).
3. Potlačenie difrakcie horného-okraja: Zvuk sa šíri ako vlna a má vlastnosť šírenia sa dopredu ohýbaním sa okolo prekážok-jav známy ako „difrakcia“. Aby sa zabránilo "prenikaniu" zvuku cez hornú časť protihlukovej bariéry, moderné FRP bariéry majú často dizajny, ako napríklad šikmé, s veľkým-polomerom zakrivené alebo obrátené L-tvary (štýl čiapky-). Tieto geometrické tvary účinne zväčšujú dĺžku dráhy, ktorú musia zvukové vlny prejsť, aby dosiahli oblasť za bariérou, čo vedie k väčšiemu útlmu difraktovaného zvuku. Hodnotenie výkonu: Na hodnotenie protihlukových bariér FRP sa v odvetví zvyčajne používajú dve kľúčové metriky:
Index váženého zníženia zvuku (Rw): Meria schopnosť podporného panelu „blokovať“ zvuk; všeobecne sa vyžaduje hodnota väčšia alebo rovná 30 dB. Koeficient redukcie hluku (NRC): Meria vnútornú kapacitu „absorbovať“ zvuk; produkty vysokej kvality môžu dosiahnuť hodnotu NRC presahujúcu 0,8 (čo znamená, že absorbujú viac ako 80 % dopadajúcej zvukovej energie).
