Optimalizace parametrů dutinových rezonátorů s rezonanční membránou

Obecným problémem dneška je vyřešení otázky všudypřítomného hluku, který je velmi obtížné pohlcovat v oblasti nízkých frekvencí zvukového vlnění. Neboť je z principu potřeba materiálu velké tloušťky. Pohltivá sendvičová řešení uvažovaná v této práci jsou založena na resonančním principu nanovlákenné membrány a úspěšně působí jako širokospektrální zvukově pohltivá řešení. Nanovlákenná vrstva zanedbatelné tloušťky, připravená z roztoku polymeru (např. PA6, PVA, PUR, aj.) metodou elektrostatického zvlákňování, je schopna rezonovat na vlastní frekvenci a tím pohlcovat kritické nižší zvukové frekvence. Tyto výjimečné vlastnosti jsou dány povahou nanovlákenných vrstev - zejména malým průměrem vláken, resp. velkým specifickým povrchem. To umožňuje vyšší viskózní ztráty. Optimální tuhost membrány pak díky nanovlákenné struktuře umožňuje snadnější rezonanci systému. Tak byly vyvinuty a optimalizovány akustické systémy ve formě nanovlákenné resonanční membrány tlumené pohltivým porózním materiálem, které pohlcují zvuk již od oblasti nízkých frekvencí a přitom zůstávají pohltivými pro frekvence vyšší. Resonanční membránou byly dále optimalizovány dutinové rezonátory a perforované panely. Byly navrženy optimální materiály a strukturní parametry jednotlivých akustických prvků. Ty byly poté vyrobeny a jejich pohltivost hodnocena metodou Dvoumikrofonové impedanční trubice. Na základě toho došlo k optimalizaci strukturních parametrů a byla vybrána nejvýhodnější uspořádání akustických systémů, která byla testována nejprve v laboratorním měřítku opět pomocí Dvou-mikrofonové impedanční trubice, poté nezávislou laboratoří v dozvukové místnosti a nakonec ještě podstoupila zkoušky hořlavosti. Ukázalo se, že akustické systémy s nanovlákennou vrstvou zvyšují hodnoty zvukové pohltivosti a posouvají ji do oblasti nízkých a středních kmitočtů. Oproti samotným akustickým systémům přitom dochází k výraznému snížení tloušťky pohltivého materiálu, přičemž zvuková pohltivost je vyšší či stejná.Zde optimalizovaná akustická řešení jsou novým technologickým směrem akustiky. Při nízké hmotnosti a minimální tloušťce (nižším odsazení od obkládaných stěn) nabízí účinný, esteticky zajímavý, funkčně modifikovatelný a ekonomicky výhodný způsob jak řešit prostorovou akustiku objektů nebo odhlučnění provozních elektromechanických zařízení.