Акустические метаматериалы
#акустика #метаматериал #3Dprint
Глушение звука с помощью метаматериалов. Печатаемые акустические панели.
Шумопоглощающие конструкции, предназначенные для моделирования наплавлением.
https://github.com/juliendorra/3D-printable-sound-absorbers
**Методы**
Основная конструкция 3D-печатаемых модульных акустических панелей сочетает в себе отражение и поглощение звука. Параметрическая ячеистая конструкция с наполнителем для улучшения поглощения звука. Размеры ячеек (70х70 мм с переменной высотой 12-120 мм) определяют эффективный частотный диапазон диффузора (от 143 Гц до 4,9 кГц). Каждая ячейка увенчана крышкой с микроотверстиями и заполнена силиконовым волокнистым материалом. Модули, каждый из которых состоит из 16 ячеек в сетке 4х4, можно объединять для создания более крупных панелей.
**Результаты**
Акустические измерения показали значительные улучшения акустических характеристик обработанного помещения.
Детализация с числами в статье по ссылке ниже.
🖼️ 1 изображение 🖼️
🔍 Описание
Фотография. Фотография состоит из девяти отдельных изображений, которые показывают процесс создания звукопоглощающих панелей. На изображениях видны различные этапы работы: от создания каркаса до покраски и установки панелей на стену. На некоторых изображениях видны инструменты и материалы, которые используются для создания панелей.
📝 Текст на картинке
Не обнаружен.
🖼️ 2 изображение 🖼️
🔍 Описание
Это фотография текста. На изображении представлен текст, разделенный на три части: "Методы", "Результаты" и "Будущие исследования". Текст, вероятно, является частью научной статьи или отчета, посвященного акустическим панелям.
📝 Текст на картинке
Методы
Основная конструкция 3D-печатаных модульных акустических панелей сочетает в себе отражение и поглощение звука. Параметрическая ячеистая конструкция служит в качестве основного строительного блока, при этом каждая ячейка содержит акустический заполняющий материал для улучшения поглощения звука. Размеры ячеек (70x70 мм с переменной высотой 12-120 мм) определяют эффективный частотный диапазон диффузора (от 143 Гц до 4.9 кГц). Каждая ячейка увеличена крышкой с микроперфорацией и заполненна силиконовым волокнистым материалом. Модули, каждый из которых состоит из 16 ячеек в сетке 4x4, можно объединять для создания более крупных панелей. В процессе проектирования использовались Autodesk Fusion 360 и OpenSCAD с итеративным тестированием для улучшения функциональности и эффективности материала. Модули были напечатаны с использованием PLA на принтере Voron 2.4.
Результаты
Акустические измерения показали значительные улучшения акустических характеристик обработанного помещения. Графики SPL показали более плавные отклики с уменьшением амплитуды до 3 дБ на определенных частотах. Искажение помещения было уменьшено, особенно на более низких частотах. График ясности показал среднее увеличение на +3 дБ почти во всех частотных диапазонах. Графики RT-60 продемонстрировали уменьшение времени реверберации, при этом уменьшение составило в среднем более 30% в нескольких ключевых частотных диапазонах. Графики импульсного отклика показали значительное уменьшение отраженных звуков от 250 Гц до 8 кГц, что подтверждает эффективность панелей.
Будущие исследования
Будущие исследования могут изучить различные размеры ячеек, конфигурации и толщины, а также различные материалы и конструкции колпачков. Исследования различных материалов наполнителей и структур подложки могут дополнительно оптимизировать поглощение и диффузию звука. Экспериментальные методы должны включать контролируемые акустические среды и передовые методы измерения, поддерживаемые компьютерным моделированием. Эти исследования могут улучшить производительность панелей для различных применений, таких как студии звукозаписи, домашние кинотеатры и общественные места.
🖼️ 1 изображение 🖼️
🔍 Описание
Фотография. Фотография состоит из девяти отдельных изображений, которые показывают процесс создания звукопоглощающих панелей. На изображениях видны различные этапы работы: от создания каркаса до покраски и установки панелей на стену. На некоторых изображениях видны инструменты и материалы, которые используются для создания панелей.