Η επίδραση του χαλιού στην ακουστική του χώρου

Τα έπιπλα, όπως τα χαλιά και οι κουρτίνες συμβάλλουν στη διαμόρφωση της ακουστικής ενός εσωτερικού χώρου. Ένας κενός χώρος δίχως έπιπλα σημαίνει απογοητευτική ακουστική ποιότητα. Η απουσία της απορρόφησης που προσφέρουν τα έπιπλα και τα χαλιά, έχει ως συνέπεια να παρουσιάζεται απαράδεκτος(μεγάλος) χρόνος αντήχησης, με αποτέλεσμα την μη αντιληπτή ομιλία.

Το χαλί προσφέρει σημαντική απορρόφηση στις μεσαίες και υψηλές συχνότητες.  Στις χαμηλές όμως συχνότητες δε συμβαίνει το ίδιο και έτσι παρουσιάζεται μια ανομοιομρφία απορρόφησης. Για του λόγου το αληθές, ένα συνηθισμένο χαλί προσφέρει συντελεστή απορρόφησης 0.60 στα 4 KHz, ενώ για τα 125 Hz ο συντελεστής πέφτει στη τιμή 0.05. Ανάλογα με το είδος του χαλιού η  απορρόφηση διαφέρει. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η διαφορά μεταξύ ενός βαρέως χαλιού του εργοστασίου Wilton και ενός βελούδινου χαλιού με λαστιχένια πλάτη και χωρίς λαστιχένια πλάτη.

 Α)χαλί Wilton πάχους 7 mm,βάρους kg/m² 

 B) βελούδο με υπόστρωμα latex, πάχος 6 mm, βάρους 2.3  kg/m²

C) βελούδο χωρίς υπόστρωμα latex

Για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών απορρόφησης απαιτείται περίπλοκη και δύσκολη εργασία σε ειδικά διαμορφωμένους θαλάμους αντήχησης. Οι καμπύλες που παρουσιάζονται στο παραπάνω σχήμα έχουν σχεδιαστεί από τον Harris(1957) και αναφέρονται στο Εγχειρίδιο Ακουστικής του Alton Everest. 

Το υπόστρωμα παίζει σημαντικό ρόλο στην απορρόφηση του ήχου. Πρακτικά όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος του υποβάθρου τόσο μεγαλύτερη η απορρόφηση του ήχου. Στο παρακάτω γράφημα παρουσιάζονται οι συντελεστές απορρόφησης του ίδιου χαλιού με διαφορετικά υποστρώματα.

Α) Τσόχα από τρίχες και 2.5 kg/m²B)Τσόχα από τρίχες και αφρόC) Τσόχα από τρίχες 1.25 kg/m²

 D) Χωρίς υπόστρωμα σε γυμνό μπετόν 

Παρακάτω παρουσιάζονται επιπλέον συντελεστές απορρόφησης ανάλογα με τη μορφή του χαλιού.

Τύπος                                            125       250      500      1000     2000     4000    

Χαλί βαρύ σε τσιμέντο                  0.02      0.06     0.14      0.37      0.60      0.65

Χαλί βαρύ με τσόχα                      0.08      0.24      0.57     0.69       0.71      0.73

από τρίχες ή αφρό σε τσιμέντο

Χαλί βαρύ με αδιαπέραστο            0.08     0.27      0.39     0.34       0.48     0.63
latex στη πλάτη με τσόχα από
τρίχες ή αφρό σε τσιμέντο

Ηχοαπορροφητικά υλικά

Τα ηχοαπορροφητικά υλικά είναι πορώδη υλικά αποτελούμενα συνήθως από πετροβάμβακα,ορυκτοβάμβακα, fiberglass και αφρολέξ. Η ικανότητα του υλικού να απορροφά ηχητική ενέργεια εξαρτάται από το πάχος του, το μέγεθος του εναέριου χώρου και τη πυκνότητα. Για κάθε ίντσα πάχους η απώλεια του ήχου είναι περίπου 1 db στα 100 Hz μέχρι 4 db στα 3000 Hz.




Η ποσότητα του ήχου που απορροφάται σε μια επιφάνεια ενός υλικού περιγράφεται από το συντελεστή απορρόφησης (α) . Ο συντελεστής απορρόφησης σχετίζεται με την ανάκλαση του ήχου. Μεγάλο α σημαίνει μικρή ανακλώμενη ενέργεια ενώ μικρό α σημαίνει μεγάλη ανακλώμενη ενέργεια. To μάρμαρο έχει έναν συντελεστή απορρόφησης περίπου 0.01. Αυτό σημαίνει ότι δεν απορροφάται σχεδόν καθόλου ο ήχος, αλλά τα ανακλώμενα ηχητικά κύματα είναι πολλά. Μερικά ειδικά κατασκευασμένα δωμάτια πετυχαίνουν συντελεστή απορρόφησης 1.0, που σημαίνει ότι ο ήχος απορροφάται ολικώς και δεν υπάρχει ανακλώμενη ενέργεια.

Ο συντελεστής απορρόφησης ενός υλικού αυξάνεται με τη συχνότητα. Στις χαμηλές συχνότητες, τα πορώδη υλικά απορροφούν λιγότερη ενέργεια.Για αυτό το υλικό πρέπει να είναι παχύτερο για να είναι αποτελεσματικό. Η συνολική επίδοση ενός ηχοαπορροφητικού υλικού μετράται συνήθως με το συντελεστή NRC (Noise Reduction Coefficien). Ο NRC είναι ο μέσος όρος του συντελεστή απορρόφησης για τις συχνότητες 250,500,1000 και 2000 Hz.

Η ηχοαπορρόφηση διαφέρει από την ηχομόνωση. Η ηχοαπορρόφηση σχετίζεται με την ηχητική ανάκλαση, ενώ η ηχομόνωση σχετίζεται με τη ποσότητα της ακουστικής ενέργειας που μπορεί να περάσει μέσα από ένα υλικό. Η ηχοαπορρόφηση που προσφέρει ένα fiberglass πάχους 10 εκατοστών είναι υψηλή αλλά η ηχομονωτική του ικανότητα χαμηλή.Ο ήχος μπορεί να ταξιδεύει διαμέσου του υλικού.