play_arrow درباره اتاق آکوستیک

اتاق آکوستیک (Acoustic Room)

در صنایع مختلف، کنترل نویز یک چالش اساسی برای محافظت از سلامت کارکنان و بهبود بازده عملیاتی تجهیزات است. اتاق‌های آکوستیک (Acoustic Rooms) یا محفظه‌های بدون پژواک (Anechoic Chambers) تجهیزاتی برای کاهش نویز محیطی و کنترل آلودگی صوتی در صنایع مختلف هستند. این ساختارها به‌عنوان یک محفظه‌ای ایزوله‌شده صوتی طراحی می‌شود و می‌توانند به‌صورت دائمی یا موقت نصب شوند و نقش حیاتی در کنترل نویز در محیط‌های صنعتی و تجاری ایفا می کنند.

دو نقش اساسی اتاق آکوستیک

1- سپر صوتی

در صنایع مختلف، پمپ‌ها، کمپرسورها و تجهیزات دوار سطح بالایی از نویز تولید می‌کنند. یکی از راهکارهای مطمئن و کارآمد استفاده از اتاق آکوستیک یا سپر صوتی در مقابل این تجهیزات است. احداث دیوارهای صوتی با پنل‌های اکوستیکی بهترین راهکار برای ساخت اتاق اکوستیک است. این پنل‌ها در شرایط عادی عمر همیشگی نیز دارند و در طول زمان دچار خرابی نمی‌شوند. همچنین پنل‌ها نیاز به تعمیرات و اصلاحات ندارند.

2- پناهگاه صوتی برای پرسنل

Industrial Noise Havens  یا اتاق های عایق صدا، کابین ها یا محفظه های آکوستیک طراحی و ساخته شده اند تا محیطی آرام را در یک موقعیت صنعتی فراهم کنند. در برخی محیط‌های صنعتی،کاهش نویز در منبع امکان‌پذیر نیست و تنها راهکار مؤثر، ایجاد یک فضای ایزوله‌شده برای اپراتورها و کارکنان است.

این پناهگاه‌های صوتی مورد نیاز برای:

1. اپراتورهای ماشین‌آلات سنگین که در معرض نویز مستقیم قرار دارند.
2. مدیران و کارکنان کارخانه که نیاز به محیطی آرام برای استراحت یا کار دارند.
3. کارمندان اتاق‌های کنترل که به ارتباطات دقیق در محیط‌های پر از نویز نیاز دارند.

محدودیت زمانی (برحسب ساعت) مواجهه با نویز در محیط شغلی:

پیشنهادی (NIOSH)	محدودیت (OSHA)	تراز فشار صوتdB (A)
8	16	85
4		88
2	8	91
1		94
5/0	4	97
25/0	2	100
	1	105
	5/0	110
	25/0	115

اهداف و مزایای استفاده از اتاق آکوستیک

• کاهش آلودگی صوتی: کاهش شدت صوت به حد استانداردهای سازمان بهداشت و ایمنی کار (OSHA) و سایر مقررات بین‌المللی.
• افزایش ایمنی و سلامت کارکنان: کاهش خطرات ناشی از مواجهه طولانی‌مدت با نویزهای شدید، ازجمله کاهش شنوایی.
• بهبود کارایی تجهیزات: جلوگیری از افت عملکرد ناشی از ارتعاشات صوتی و نویزهای ناخواسته.
• افزایش تمرکز در محیط‌های کاری: کمک به کارکنان برای کار در محیطی آرام و بدون حواس‌پرتی.

برخی کاربردهای اتاق آکوستیک در صنعت

صنایع تولیدی و کارخانه‌ها

• کاهش نویز تجهیزات مکانیکی بزرگ مانند پرس‌های صنعتی، کمپرسورها و ژنراتورها.
• کاهش سطح نویز در خطوط تولید با استفاده از پانل‌های آکوستیک.

اتاق‌های کنترل صنعتی

• طراحی محفظه‌های ضدصوت برای اپراتورهای کارخانه که نیاز به ارتباط دقیق در محیط‌های پرسر‌و‌صدا دارند.
• استفاده از کابین‌های آکوستیکی در محیط‌های تولیدی برای کاهش نویز اطراف.

نیروگاه‌ها و تأسیسات انرژی

• کاهش نویز توربین‌ها، بویلرها و سیستم‌های انتقال نیرو.
• استفاده از محفظه‌های ضدصوت برای جلوگیری از تأثیر نویز بر مناطق مسکونی اطراف.

سالن‌های کنفرانس و دفاتر باز

• جلوگیری از نفوذ صدای محیط به جلسات و کنفرانس‌ها.
• مدیریت صوتی در دفاتر کار اشتراکی برای افزایش بهره‌وری کارکنان.

فرودگاه‌ها و ایستگاه‌های راه‌آهن

• استفاده از پانل‌های جاذب صدا در سالن‌های انتظار برای کاهش نویز.
• نصب دیوارهای ضدصوت در نزدیکی باندهای فرودگاه برای کاهش نویز هواپیماها.

بیمارستان‌ها و مراکز درمانی

• استفاده از اتاق‌های ضدصوت در بخش‌های ویژه برای کاهش نویز و ایجاد محیطی آرام برای بیماران.
• طراحی سیستم‌های صوتی مناسب برای اتاق‌های جراحی و درمانی.

محیط‌های آزمایشگاهی و تحقیقاتی

• استفاده در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی برای جلوگیری از تداخل نویز در آزمایش‌های حساس.
• ایجاد اتاق‌های بی‌پژواک برای تست‌های آکوستیکی و الکترومغناطیسی.

ساختار و عملکرد اتاق آکوستیک

این محفظه‌ها از دیوارهای چندلایه ساخته شده‌اند که شامل جاذب‌های آکوستیکی برای کاهش انعکاس صدا هستند. از متریال‌هایی مانند فوم آکوستیک، کامپوزیت‌های جاذب صدا، و پوشش‌های ضد ارتعاش در دیواره‌های آن‌ها استفاده می‌شود. برخی از این اتاق‌ها دارای قابلیت جلوگیری از نفوذ امواج الکترومغناطیسی نیز هستند، که برای آزمایش‌های سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) و بررسی عملکرد تجهیزات مخابراتی بسیار مهم است.

یک اتاق آکوستیک صنعتی معمولاً شامل اجزای زیر است:

1. دیوارهای جاذب صدا: از پنل‌های چندلایه‌ای ساخته شده‌اند که حاوی مواد جاذب مانند فوم‌های آکوستیکی و مواد فیبری هستند.
2. درب‌ها و پنجره‌های عایق صدا: طراحی شده برای جلوگیری از نشت صدا به بیرون.
3. تهویه و سیستم‌های خنک‌کننده کم‌صدا: جهت کنترل دما در داخل محفظه بدون ایجاد نویز اضافی.
4. ساختار مقاوم در برابر ارتعاشات: برای جلوگیری از انتقال ارتعاشات مکانیکی که می‌توانند نویز اضافی تولید کنند.

طراحی و استانداردهای اتاق آکوستیک

محفظه‌های بدون پژواک از ابعاد کوچک تا بزرگ (از اندازه مایکروویو خانگی تا آشیانه هواپیما) متغیر هستند و برای آزمایش تجهیزات صوتی، تحقیق‌های آکوستیکی و تست‌های نویز مورد استفاده قرار می‌گیرند. اندازه و طراحی آن‌ها بسته به محدوده فرکانسی مورد بررسی، متغیر است. آکوستیک این اتاق‌ها به عواملی مانند اندازه، هندسه و مواد جاذب صوتی بستگی دارد. در محیط‌هایی با دیوارهای بتنی صاف که صدا را بازتاب می‌دهند، از پانل‌های جاذب صوتی برای کاهش انعکاس استفاده می‌شود. 

برای طراحی اتاق آکوستیک، استانداردهای مختلفی باید رعایت شود:

• OSHA 1910.95: محدودیت‌های میزان نویز در محیط‌های کاری.
• ISO 11690: استاندارد مربوط به کنترل نویز در محیط‌های صنعتی.
• ANSI S12.60: استانداردهای طراحی آکوستیکی برای فضاهای صنعتی و تجاری.
• ASTM E90: آزمایش انتقال صدا در مواد ساختمانی.

ویژگی‌های کلیدی اتاق آکوستیک

• کاهش سطح نویز تا 99.99% با استفاده از طراحی‌های هرمی‌شکل جاذب‌های صوتی.
• کاهش بازتاب صدا برای ایجاد یک میدان صوتی آزاد (Free Field).
• حذف نویزهای محیطی برای انجام آزمایش‌های دقیق صوتی و الکترومغناطیسی.
• استفاده از فریت در دیواره‌ها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی و کاهش اثرات الکترومغناطیسی.

فریت، جاذب امواج رادیویی

مواد جذب کننده امواج رادیویی به سه دسته مغناطیسی، دی الکتریک و مقاومتی طبقه بندی می شوند. نمونه هایی از مواد جاذب مغناطیسی عبارتند از: فریت متخلخل، آلیاژهای مغناطیسی نرم و آهن کربونیل ترکیب شده با رزین. با این حال، فریت رایج‌ترین ماده‌ای است که  روی دیواره‌های اتاق‌های آنکوئیک اعمال می‌شود. فریت باعث از دست دادن مغناطیس (رزونانس طبیعی، رزونانس دیواره دامنه و غیره) در میدان های مغناطیسی AC با فرکانس بالا می شود.

مقایسه انواع اتاق‌های آکوستیک

نوع اتاق	کاربرد اصلی	ویژگی‌های خاص
اتاق آکوستیک صنعتی	کاهش نویز در محیط‌های صنعتی	دارای دیواره‌های عایق صدا و قابل حمل
اتاق بی‌پژواک (Anechoic Chamber)	تست تجهیزات صوتی و مخابراتی	جاذب‌های مخصوص برای حذف کامل پژواک
اتاق نیمه‌بی‌پژواک (Semi-Anechoic Chamber)	بررسی نویز تجهیزات صنعتی	دارای کف سخت برای تست خودروها و ماشین‌آلات
محفظه تست EMC	تست تداخل الکترومغناطیسی	جلوگیری از ورود امواج خارجی برای تست‌های دقیق

ایمنی

از دیدگاه ایمنی دو موضوع اشتعال و سمی بودن اهمیت دارد. سمی بودن از دو مسیر تنفس یا تماس مورد توجه است. با اینکه طراحی و متریال محفظه کاملا سفارشی است اما بطور کلی جنس پانل ها و مواد جاذب استفاده شده در محصول شرکت ما از نوع غیرقابل اشتعال می­باشد و فولاد جداره بیرونی مشکل ایمنی ایجاد نمی‌کند. جاذب صدا از جنس مواد غیرسمی و همچنین در صورت نیاز محافظ شده با پوشش نسوز است. پشم سنگ به عنوان یک جاذب صوت رایج دارای دمای اشتعال حدود 1000 درجه سانتیگراد است و دمای 500 درجه سانتیگراد را بدون تغییر ساختاری تحمل می­کند، بنابراین در مقابل آتش سوزی مقاومت دارد. با توجه به اینکه پشم سنگ درون یک لفافه قرار می­گیرد با شکسته شدن احتمالی الیاف آن ذرات حاصل پخش نمی­شود و زیان تنفسی یا تماسی نخواهد داشت. الیاف جاذب صوتی به کار رفته در دیوارهای عایق صوتی از جنس پشم سنگ هستند و جاذب‌های مورد نظر در مقابل ترشح اندک آب روی آنها مقاوم بوده و قابل شستشو می‌باشند اما برای غوطه ­وری دائم طراحی نشده ­اند.

توزیع فرکانسی ضریب جذب پشم سنگ تخته­ای با ضخامت (mm) 50  و چگالی (kg/m³) 80

ضریب جذب و عبور صوتی هر لایه در فرکانس­های مختلف متفاوت است. این ضرایب تابع جنس، ضخامت، چگالی و شکل هندسی هر لایه و پوشش می­باشد. به عنوان مثال توزیع فرکانسی ضریب جذب پشم سنگ تخته­ای به عنوان یک ماده جاذب صدا در جدول زیر مشاهده می­شود.

فرکانس [هرتز]	63	125	250	1K	2K	4K	8K	مقدار متوسط
ضریب جذب	0.25	0.26	0.8	1.14	1.09	1.04	1.03	0.84

جنس، کیفیت و عمر لایه‌های پنل آکوستیکی

جنس	عمر (سال)	استحکام مکانیکی	ایمنی-اشتعال زایی	ایمنی-زیان ­آوری	استاندارد	میزان کاهش صدا (دسی­بل)
فولاد کربنی	دائمی	دارد	ندارد	ندارد	دارد	10-20
پشم سنگ	10	-	ندارد	با لفافه ندارد	دارد	10-20
لفاف	10	-	-	ندارد	-	-

مقایسه اتاق آکوستیک با سایر روش‌های کاهش نویز

ویژگی	اتاق آکوستیک	سایلنسرهای صنعتی	دیوارهای صوتی	ایربادها و گوشی‌های محافظ
کاهش نویز در محیط‌های وسیع	✅	❌	✅	❌
مؤثر برای تجهیزات بزرگ	✅	✅	❌	❌
قابلیت تنظیم برای نیازهای خاص	✅	✅	❌	❌
کاهش نویز در فرکانس‌های پایین و بالا	✅	✅	❌	❌
هزینه پیاده‌سازی	بالا	متوسط	متوسط	کم

نتیجه‌گیری

اتاق‌های آکوستیک نقش مهمی در کاهش آلودگی صوتی در محیط‌های صنعتی، تجاری و آزمایشگاهی دارند. این سازه‌ها با ترکیب دیوارهای جاذب صدا، سیستم‌های تهویه کم‌صدا و طراحی مقاوم در برابر ارتعاشات، راه‌حلی مؤثر برای مدیریت نویز ارائه می‌دهند. انتخاب نوع مناسب اتاق آکوستیک بسته به محیط و نیازهای کاربردی، می‌تواند باعث بهبود شرایط کاری، کاهش آسیب‌های شنوایی و افزایش بهره‌وری کارکنان شود.