Jo mindre støjdæmpende materiale des bedre virkning

Forskningsadjunkt Johan Christensen fra DTU Fotonik har vist, at støjdæmpende strukturer med fordel kan fremstilles efter principper kendt fra optikken. Herved er det stik imod almindelig sund fornuft muligt at få den bedste støjreduktion i et bredt frekvensområde ved at reducere mængden af støjdæmpende materiale.

Det er velkendt, at det er muligt at opnå meget høj optisk absorption ved at beklæde et materiale med opretstående kulstofnanorør. Her udnytter man, at kulstof­nanorør absorberer lys, og at mellemrummene mellem rørene er effektive til at fange lyset. På denne måde har forskere i USA eksempelvis skabt verdens mørkeste materiale.

Forskellen i frekvens for synligt lys og lyd i kilohertz­området betyder, at forholdet mellem dimensionerne af elementerne i den optiske beklædning og den akustiske beklædning skal være mange størrelsesordener forskellige. Hvor kulstofnanorørenes dimensioner måles i nanometer, skal tilsvarende elementer i den akustis­ke struktur måles i centimeter.

Spanske forskere har lavet et lyddæmpende materiale bestående af lameller med en bredde på 4 cm og en længde på en halv meter efter Johan Christensens opskrift.

Lamellerne, der er fremstillet af et skummateriale bestående af polyurethan, polyester og polyether, placeres som et gitter med en varierende ‘filling factor’. 100 pct. angiver, at lamellerne er i kontakt med hinanden, og 50 pct. angiver, at mellemrummet mellem lamellerne er det samme som bredden af lamellerne.

Jo mindre, des bedre

Det var en overraskelse for Johan Christensen, at hans egne detalje­rede beregninger og de spanske eksperimenter har påvist, at jo lavere filling factor er – og dermed jo mindre støjabsorberende materiale der anvendes – des bedre støjabsorp­tion får man i det undersøgte frekvens­område fra 0,7-3,0 kHz, som er valgt, fordi det er relevant i for­bin­delse med trafikstøj.

En reduktion af filling factor fra 70 pct. til 40 pct. øger den gennemsnitlige absorption fra 97 pct. til 99 pct., fremgår det af den videnskabelige artikel i Nature-tidsskriftet Scientific Reports.

Johan Christensen forklarer det med, at lydbølgerne, der rammer lamelstrukturen, har større mulighed for at vekselvirke med de støjabsorberende lameller, jo lavere filling factor er.

Faktisk viser beregningerne, at det vil være en fordel at gå ned til en filling factor på 30 pct. eller endnu lavere. Men det kan i praksis være vanskeligt at fremstille lamelstrukturen med så lav en filling factor.

Læs også: DTU-forskeres teori baner vejen for effektive støjabsorberende materialer

Emner : Lyd
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Først og fremmest: Det nævnes ikke i artiklen, om der er tale af dæmpning af lyd, som reflekteres fra en væg, eller dæmpning af lyd, som transmitteres gennem en væg. Men følger man linket til den gamle artikel, fremgår det indirekte, at der er tale om dæmpning af reflekteret lyd.

Når dette er fastslået, har jeg svært ved at se nyhedsværdien.

Hvad har forskeren fundet ud af, som er nyt?

Det er i hvert fald ikke nyt, at en filling factor på 100% giver dårligere dæmpning. Selv en lægmand som jeg ved, at det i mange år været helt almindeligt, at når reflekteret lyd skal dæmpes, anvender man ikke en "massiv" væg af lydabsorberende materiale (dvs. en filling factor på 100% i artiklens terminologi), eftersom man herved risikerer, at noget af lyden reflekteres fra materialets overflade.

I stedet bygger man en kunstfærdigt udformet overflade af kiler, pyramider eller plader af lydabsorberende materiale, så lyden kan "gå i fælden" mellem to stykker lydabsorberende materiale, hvor reflektionerne kan få lov at dø ud, inden de kastes tilbage i rummet.

Prøv at foretage en Google billedsøgning på "lyddødt rum". Der fremkommer et hav af billeder, hvor væggene er konstrueret efter dette princip.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten