جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP)

جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP)

در این مطلب قصد داریم به بحث جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) بپردازیم و در این مورد آخرین تحقیقات انجام شده را برای شما شرح دهیم . در این مطلب سعی کرده ایم که نتیجه هر تحقیق را بطور خلاصه بیان نموده و بعد از آن آدرس تحقیق را قرار داده ایم که شما در صورتیکه علاقه مند هستید تا مطلب تحقیق شده را بطور کامل مطالعه نمایید با استفاده از آدرس قرار داده شده بتوانید مطالعه خود را تکمیل نمایید.

در سال های اخیر، کنترل نویز برای بهبود محیط زندگی بسیار مورد توجه زیادی قرار گرفته است. جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) به طور گسترده ای به عنوان جذاب ترین جایگزین برای نسل بعدی مواد جاذب صدا شناخته شده است [1].

پیشنهاد ویژه:

« اولین و کاملترین دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON برای طراحی آکوستیک »

ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON

با این حال، شکل و فرم جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) استفاده عملی از آنها را در اتاق ها یا ساختمان های واقعی محدود می کند. برای غلبه بر این محدودیت ها، جاذب های صوتی سه بعدی MPP پیشنهاد شده است.

جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) برای اولین بار توسط Maa پیشنهاد شد که ایشان اساس نظری و اصل طراحی آن را ایجاد کرده است این موارد را می توانید در مقاله های [2-4] مطالعه نمایید.

جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) یک پانل آکوستیکی یا غشای نازک با ضخامت کمتر از 1 میلی متر با نسبت تخلخل کمتر از 1٪ با یک حفره هوا و پشتی سفت و سخت است [5].

مکانیسم اساسی جذب جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP)، که معمولاً توسط یک حفره هوا و یک دیوار صلب پشتیبانی می شود، جذب رزونانسی هلمهولتز است [6].

با توسعه سریع فن‌آوری‌های پردازش و روش‌های محاسباتی، نظریه جذب صدای جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) نیز بیشتر توسعه یافته است [7-10]. اما پهنای باند جذب صدا MPP تک لنگه معمولاً به حدود دو اکتاو محدود می‌شود. به منظور افزایش خاصیت جذب MPP،جناب Maa یک MPP دو لنگه را پیشنهاد کرده است که توسط یک دیوار پشتی صلب با یک حفره هوا پشتیبانی می‌شود [11].

ساکاگامی و همکارانش ویژگی‌های جذب صدای یک جاذب MPP تک‌برگی را که توسط یک لایه جاذب متخلخل و یک ساختار دو لنگه با MPP و غشای تراوا پشتیبانی می‌شود، مورد مطالعه قرار داده‌اند که می توانید در مراجع [۱۲،۱۳] آن را مطالعه نمایید.

کیان و همکاران خواص صوتی جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) با سوراخ های فوق میکرو بر اساس فناوری MEMS را بررسی کرده اند. نتایج نشان می دهد که قابلیت جذب بهتری را می توان با MPP با استفاده از یک سوراخ فوق میکرو ارائه داد این کار را می توانید در مرجع [14] مطالعه نمایید.

با توجه به ویژگی های انقباض حرارتی مواد قابل انقباض حرارتی، یک فرآیند تولیدجاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) با سوراخ های فوق میکرو توسعه داده شده است که در مرجع [15] قابل مطالعه است.

لیو و هرین هم در کار دیگری عملکرد تضعیف صدا توسط جاذب MPP را با حفره هوای مجاور مطالعه کرده اند در این مطالعه میدان‌های فشار صوتی حاصل نشان می‌دهد که پارتیشن بندی حفره هوای مجاور تضعیف کلی صدا را به دلیل MPP تقریباً 4 دسی بل افزایش می‌دهد این کار را در مرجع [16] می توان مطالعه نمود.

وانگ و هوانگ خواص صوتی آرایش موازی جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) متعدد با عمق حفره های مختلف را بررسی کرده اند . در مقایسه با یک جاذب MPP، آرایه جاذب به مقاومت صوتی کمتری برای جذب خوب نیاز دارد و فرکانس‌های تشدید به دلیل برهمکنش‌های بین تشدیدگر تغییر می‌کنند [19][18][17].

جذب صدا جاذب های آکوستیکی پانل میکرو سوراخ شده (MPP) ترکیبی با سلول‌های غشایی و بلوک‌های جرمی مطالعه شده است . نتایج تجربی نشان می‌دهد که MPP با سلول‌های غشایی و بلوک‌های جرمی می‌تواند جذب بیشتری نسبت به جاذب MPP تک‌برگی فراهم کند.[20،21]

پانل های ریز سوراخ شده معمولاً در پیکربندی دو لنگه یا پشتیبان یک دیوار سفت و سخت برای هدف جذب صدا استفاده می شوند. گاهی اوقات چنین شکل پانل مانند برای کاربرد در اتاق ها یا ساختمان های واقعی مناسب نیست. اخیراً جاذب‌های صوتی سه بعدی MPP فضایی (MSA) برای غلبه بر این محدودیت‌ها پیشنهاد شده‌اند.

ساکاگامی و همکاران MSA را پیشنهاد کرده اند که با MPP استوانه ای ساخته شده است [22]. نتیجه نشان می‌دهد که ویژگی‌های جذب صدا MSA‌های استوانه‌ای شبیه جاذب‌های صوتی MPP فضایی دوبرگ و سه لنگه است. متعاقبا، تویودا و همکاران. عملکرد صوتی MSAهای سه بعدی را با روش تحلیل عددی تجزیه و تحلیل کرد [23]. کارایی روش پیش‌بینی با معادله انتگرال مرزی دو بعدی با مقایسه نتایج عددی و تجربی نسبت انرژی تلف‌شده MSA استوانه‌ای و مستطیلی بررسی می‌شود. علاوه بر این، روش پیش‌بینی به عنوان ابزار طراحی MSAهای مستطیلی شکل استوانه‌ای با مواد متخلخل با استفاده از روش المان مرزی دو بعدی پیشنهاد شده است [24]

پیشنهاد ویژه:

« اولین و کاملترین دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON برای طراحی آکوستیک »

ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON

. جذب MSAs را می توان با پر کردن حفره با مواد متخلخل بسیار بهبود بخشید. با توجه به اینکه ساختار مواد نساجی و پارچه های نبافته از نظر ساختاری مشابه MPP هستند، از ریز سوراخ های زیادی تشکیل شده اند. در عین حال، مواد نساجی و پارچه های نبافته دارای مزایای قیمت پایین، وزن سبک و شکل آسان هستند. پیرن و همکاران ضرایب جذب صدا پرده‌های پارچه‌ای را با استفاده از روش مدار معادل پیش‌بینی کرده‌اند و مدل‌های محاسباتی را برای جذب صدا در میدان انتشار پرده‌های پارچه ارائه کرده‌اند [25-27].

ساک آگامی و همکاران در مورد ضرایب جذب پرده پارچه ای آویزان آزادانه در زوایای خاص بروز صدا بحث کرده اند [28]. Okuzono و همکاران. ویژگی های جذب جاذب های غشایی تراوا تک برگ را با استفاده از روش المان محدود در حوزه زمان پیش بینی کرده اند [29]. اخیراً برخی از محققان از مواد فیبر برای جاذب های صوتی فضایی نیز استفاده کرده اند. گروه تحقیقاتی ساکاگامی عملکرد جذب جاذب‌های صوتی فضای غشایی نفوذپذیر مستطیلی و استوانه‌ای را با آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌ها مورد مطالعه قرار دادند.

مراجع:

[1] Sakagami K, Morimoto M, Yairi M. A note on the effect of vibration of a microperforated panel on its sound absorption characteristics. Acoust Sci Technol 2005;26(2):204–7.
[2] Maa DY. Theory and design of microperforated panel sound-absorbing constructions. Sci Sin 1975;18:55–71.
[3] Maa DY. Microperforated-panel wideband absorbers. Noise Cont Eng 1987;29:77–84.
[4] Maa DY. Potential of microperforated panel absorber. J Acoust Soc Am 1998;104:2861–4.
[5] Sakagami K, Morimoto M, Yairi M. Double-leaf microperforated panel space absorbers: a revised theory and detailed analysis. Appl Acoust 2009;70:703–9.
[6] Toyoda M, Mu RL, Takahashi D. Relationship between Helmholtz-resonance absorption and panel-type absorption in finite flexible microperforated-panel absorbers. Appl Acoust 2010;71:315–20.

[7] Fuchs HV, Zha X, Drotle HD. Creating low-noise environments in communication rooms. Appl Acoust 2001;62:1375–96.
[8] Zha X, Fuchs HV, Drotle HD. Improving the acoustic working conditions for
musicians in small spaces. Appl Acoust 2002;63:203–21.
[9] Maa DY. Absorption limit of MPA. Acta Acust 2003;28(6):561–2.
[10] Bravo T. Vibroacoustic properties of thin micro-perforated panel absorbers. J
Acoust Soc Am 2012;132(2):789–98.
[11] Maa DY, Liu K. Sound absorption characteristics of microperforated absorber
for random incidence. Acta Acust 2000;25(4):289–96.
[12] Sakagami K, Kobatake S, Kano K, Morimoto M. Sound absorption
characteristics of a single microperforated panel absorber backed by a
porous absorbeent layer. Acoust Australla 2011;39:95–100.
[13] Sakagami K, Fukutani Y, Yairi M, Morimoto M. Sound absorption
characteristics of a double-leaf structure with an MPP and a permeable
membrane. Appl Acoust 2014;76:28–34.
[14] Qian YJ, Kong DY, Liu SM, Sun SM, Zhao Z. Investigation on micro-perforated
panel absorber with ultra-micro perforations. Appl Acoust 2013;74:931–5.
[15] Gai XL, Xing T, Cai ZN, Wang F, Li XH, Zhang B, Guan XW. Developing a
microperforated panel with ultra-micro holes by heat shrinkable materials.
Appl Acoust 2019;152:47–53.
[16] Liu J, Herrin DW. Enhancing micro-perforated panel attenuation by
partitioning the adjoining cavity. Appl Acoust 2010;71:120–7.
[17] Wang CQ, Huang LX. On the acoustic properties of parallel arrangement of
multiple micro-perforated panel absorbers with different cavity depths. J
Acoust Soc Am 2011;130(1):208–18.
[18] Tao JC, Jing RX, Qiu XJ. Sound absorption of a finite micro-perforated panel
backed by a shunted loundspeaker. J Acoust Soc Am 2014;135(1):231–8.
[19] Li DK, Chang DQ, Liu BL, Tian J. A perforated panel sound absorber for low
frequencies. In 2015, the 22nd international congress on sound and vibration,
Florence, Italy 12–16 july,1–7..
[20] Gai XL, Li XH, Zhang B, Xing T, Zhao JJ, Ma ZH. Experimental study on sound
absorption performance of microperforated panel with membrane cell. Appl
Acoust 2016;110:241–7.

[21] Gai XL, Xing T, Li XH, Zhang B, Cai ZN, Wang F. Sound absorption properties of
microperforated panel with membrane cell and mass blocks composite
structure. Appl Acoust 2018;137:98–107.
[22] Sakagami K, Oshitani T, Yairi M, Toyoda E, Morimoto M. An experimental study
on a cylindrical microperforated panel space sound absorber. Noise Control
Eng J 2012;60(1):22–8.
[23] Toyoda M, Kobatake S, Sakagami K. Numerical analyses of the sound
absorption of three-dimensional MPP space sound absorbers. Appl Acoust
2014;79:69–74.
[24] Toyoda M, Sakagami K, Okano M, Okuzono T, Toyoda E. Improved sound
absorption performance of three-dimensional MPP space sound absorbers by
filling with porous materials. Appl Acoust 2017;116:311–6.
[25] Pieren R. Sound absorption modeling of thin woven fabrics backed by an air
cavity. Text Res J 2012;82(9):864–74.
[26] Pieren R, Heutschi K. Predicting sound absorption coefficients of lightweight
multilayer curtains using the equivalent circuit method. Appl Acoust
2015;92:27–41.
[27] Pieren R, Schaffer B, Schoenwald S, Eggenschwiler K. Sound absorption of
textile curtains-theoretical models and validations by experiments and
simulations. Textile Res J 2016(00):1–13.
[28] Sakagami K, Kiyama M, Morimoto M, Takahashi D. Detailed analysis of the
acoustic properties of a permeable membrane. Appl Acoust 1998;54
(2):93–111.