عایق صوتی و شناخت مفاهیم صوت

از مشکلاتی که در جوامع امروزی وجود دارد آلودگی صوتی در شهرها و صنعت می باشد. سروصدای وسایل نقلیه و دستگاه ها آرامش محیط خانه و کار را از بین می برد به همین دلیل از عایق های صوتی مانند عایق صوتی پشم سنگ برای عایق کاری ساختمان ها و دستگاه ها استفاده می شود.
یکی از معیارهای ارزش گذاری بر یک ساختمان در کشورهای پیشرفته عایق کاری آن ها است، هر چند که در ایران به عایق کاری ساختمان اهمیت زیادی داده نمی شود. امید است که فرهنگ عایق کاری صوتی ساختمان در کشور ما نیز به وجود بیاید.
این نکته باید ذکر شود که در صورت استفاده از پشم سنگ برای عایق کاری صوتی ساختمان، ساختمان همزمان عایق کاری حرارتی و ضد حریق نیز می شود.
برای آشنایی بیشتر با عایق صوتی دانستن مفاهیمی مانند صدا، انتشار، فرکانس، طول موج صوت، توان صوت، شدت صوت و … نیز مهم است. بنابراین تلاش شده است تا در ادامه شما بیشتر با این مفاهیم آشنا شوید:

صدا چیست

 در فیزیک صدا به ارتعاش مکانیکی یک فضای مادی (گاز، مایع و یا جامد) تعریف می شود. صدا هنگامی به وجود می آید که ذرات فضای مادی حول مرکز تعادل خود نوسان کنند. صدا یک موج می باشد، مانند تمام امواج با پارامترهایی مانند: طول موج (λ)، فرکانس (f)، دامنه نوسان (d) و سرعت موج (c) بیان می شود.
طول موج (λ): طول موج صدا فاصله ذرات هم فاز است، مثلا فاصله ذراتی که همه در حداکثر دامنه نوسان قرار دارند. طول موج بر حسب متر است.
فرکانس (f): فرکانس صدا تعداد نوسانات ذرات در هر ثانیه است و واحد آن هرتز (Hz) می باشد.
دامنه نوسان (d): حداکثر فاصله جابجایی ذره از مرکز نوسان است و واحد آن متر (m) است.
سرعت موج (C): سرعت انتشار موج در فضا است و واحد آن متر بر ثانیه (m/s) می باشد.

محدوده شنوایی انسان

انسان توانایی شنیدن صداهایی را دارد که فرکانس آن ها بین Hz20 تا Hz20000 است، و گوش انسان توانایی تشخیص صداهایی که فرکانس آن ها بیشتر یا کمتر از این مقدار باشد را ندارد.
معمولا صدا از چند فرکانس مختلف تشکیل شده است.

دسیبل (db): دسیبل واحد لگاریتمی با پایه 10 است که برای نشان داده نسبت و مقدار استفاده می شود. نسبت می تواند نسبت دو فشار، دو توان، دو شدت صوت، دو ولتاژ و یا هر پارامتر دیگری باشد. چون دسیبل نسبت دو کمیت با واحد یکسان است، بی بعد می باشد.
دسیبل معمولا به عنوان یکای تراز فشار صدا شناخته می شود اما در بسیاری از طراحی ها و اندازه گیری های مهندسی وعلمی به عنوان تراز صدا نیز استفاده می شود.

توان صوت: صوت یک موج مکانیکی است و از انجایی که هر موجی دارای انرژی است، صوت نیز انرژی مکانیکی دارد که به آن انرژی آکوستیک می گویند. مقدار انرژی صوتی که از منبع تولید صوت در واحد زمان خارج می شود را توان صوت می گویند و واحد آن وات (W) است.

فشار صوت: فشار صوت یا فشار آکوستیک، فشار صوت مجذور میانگین مربعات اختلافات فشار با فشار اتمسفر است که در اثر عبور صوت از یک فضا به وجود می آید. واحد فشار صوت پاسکال می باشد.

شدت صوت (Sound Intensity): شدت صوت مقدار متوسط انرژی است که صوت در واحد سطح در یک راستای مشخص منتشر می کند. واحد شدت صوت وات بر متر مربع (W/m2) است.
تراز شدت صوت یک سطح نسبت به سطح مرجع اندازه گیری می شود و واحد آن دسیبل (dB) است. شدت صوت سطح مرجع به گونه ای تعیین می شود که فشار صوت و شدت صوت در راستای انتشار در یک میدان صوتی، هر دو یک مقدار باشد. به همین دلیل بیشتر مواقع به جای فشار صوت از شدت صوت استفاده می شود.

در جدول زیر تراز شدت صوت چند منبع به منظور مقایسه بیان شده است.