ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2019
Просмотров: 12469
Скачиваний: 24
211
ограждающих конструкций, имеющих звукоизоляцию, не удовлетворяющую
действующим нормам.
Для
повышения
звукоизоляции
помещений
также
применяют
звукопоглощающие материалы.
Звукопоглощение обеспечивается путем преобразования кинетической
энергии акустической волны в тепловую энергию в звукопоглощающем
материале.
Звукопоглощающие
свойства
материалов
оцениваются
коэффициентом звукопоглощения, определяемым отношением энергии
звуковых волн, поглощенной в материале, к падающей на поверхность
материала и проникающей (неотраженной) в звукопоглощающий материал
[114].
Применение звукопоглощающих материалов при защите акустической
информации имеет некоторые особенности по сравнению с звукоизоляцией.
Одной из особенностей является необходимость создания непосредственно в
помещении акустических условий для обеспечения разборчивости речи в
различных его зонах. Таким условием является прежде всего обеспечение
оптимального соотношения прямого и отраженного от ограждений
акустических сигналов. Чрезмерное звукопоглощение приводит к
ухудшению уровня сигнала в различных точках помещения, а большое время
реверберации - к ухудшению разборчивости в результате наложения
различных звуков [114].
Обеспечение рациональных значений рассмотренных условий определяется
как общим количеством звукопоглощающих материалов в помещении, так и
распределением
звукопоглощающих
материалов
по
ограждающим
конструкциям с учетом конфигурации и геометрических размеров
помещений. Звукопоглощающие материалы могут быть сплошными и
пористыми. Обычно пористые материалы используют в сочетании со
сплошными.
Один из распространенных видов пористых материалов - облицовочные
звукопоглощающие материалы. Их изготавливают в виде плоских плит
(плиты минераловатные «Акмигран», «Акмант», «Силаклор», «Винипор»,
ПА/С, ПА/О, ПП-80, ППМ, ПММ) или рельефных конструкций (пирамид,
клиньев и т.д.), располагаемых или вплотную, или на небольшом расстоянии
от сплошной строительной конструкции (стены, перегородки, ограждения и
т.п.). Используются также звукопоглощающие облицовки из слоя пористо-
волокнистого
материала (стеклянного
или
базальтового
волокна,
минеральной ваты) в защитной оболочке из ткани или пленки с
перфорированным покрытием (металлическим, гипсовым и др.) [114].
Пористые звукопоглощающие материалы малоэффективны на низких
частотах.
212
Отдельную группу звукопоглощающих материалов составляют резонансные
поглотители. Они подразделяются на мембранные и резонаторные [114].
Мембранные поглотители представляют собой натянутый холст (ткань),
тонкий фанерный (картонный) лист, под которым располагают хорошо
демпфирующий материал (материал с большой вязкостью, например,
поролон, губчатую резину, строительный войлок и т.д.). В такого рода
поглотителях максимум поглощения достигается на резонансных частотах.
Перфорированные резонаторные поглотители представляют собой систему
воздушных резонаторов (например, резонаторов Гельмгольца), в устье
которых расположен демпфирующий материал.
Средние значения звукоизоляции некоторых материалов приведены в табл.
3.5 [114].
Повышение звукоизоляции стен и перегородок помещений достигается
применением однослойных и многослойных (чаще - двойных) ограждений. В
многослойных ограждениях целесообразно подбирать материалы слоев с
резко отличающимися акустическими сопротивлениями (например, бетон -
поролон) [114].
Значения ослабления звука ограждениями, выполненными из некоторых
часто применяемых строительных материалов, указаны в табл. 3.6 [114].
Уровень акустического сигнала за ограждением можно приближенно
оценить по формуле [114]:
R
ог
≈ R
с
+ 6 + 10∙lg S
ог
- К
ог
, дБ,
где
R
с
- уровень речевого сигнала в помещении (перед ограждением), дБ;
S
ог
- площадь ограждения, дБ;
К
ог
- звукоизоляция ограждения, дБ.
Таблица 3.5
Звукопоглощающие свойства некоторых материалов
Материал
Коэффициент поглощения на частотах,
Гц
125
250
500
1000
2000
4000
Кирпичная стена
0,024 0,025 0,032 0,041 0,049 0,07
Деревянная обивка
0,1
0,11
0,11
0,08
0,082 0,11
Стекло одинарное
0,03
*
0,027 *
0,02
*
Штукатурка известковая
0,025 0,04
0,06
0,085 0,043 0,058
Войлок (толщина 25 мм)
0,18
0,36
0,71
0,8
0,82
0,85
Ковер с ворсом
0,09
0,08
0,21
0,27
0,27
0,37
213
Стеклянная вата (толщиной 9
мм)
0,32
0,4
0,51
0,6
0,65
0,6
Хлопчатобумажная ткань
0,03
0,04
0,11
0,17
0,24
0,35
Между помещениями зданий и сооружений проходит много технологических
коммуникаций (трубы тепло-, газо-, водоснабжения и канализации,
кабельная сеть энергоснабжения, вентиляционные короба и т.д.). Для них в
стенах
и
перекрытиях
сооружений
делают
соответствующие
соответствующие отверстия и проемы. Их надежная звукоизоляция
обеспечивается применением специальных гильз, коробов, прокладок,
глушителей, вязкоупругих заполнителей и т.д. Обеспечение требуемой
звукоизоляции в вентиляционных каналах достигается использованием
сложных акустических фильтров и глушителей [8].
Следует иметь в виду, что в общем случае звукоизоляция ограждающих
конструкций, содержащих несколько элементов, должна оцениваться
звукоизоляцией наиболее слабого из них [114].
Таблица 3.6
Звукопоглощающие свойства некоторых строительных конструкций
Материал
Толщина
Звукоизоляция
на
частотах
(Гц), дБ
125
250
500
1000
2000
4000
Кирпичная стена
½ кирпича 39 40 42 48
54
60
Отштукатуренная
1 кирпич 36 41 44 51
58
64
с двух сторон стена
1,5
кирпича
41
44
48
55
61
65
2 кирпича 45 45 52 59
65
70
2,5
кирпича
47
55
60
67
70
70
Стена из
40 мм
32
36
35
38
47
53
железобетонных блоков 100 мм
40
40
44
50
55
60
200 мм
42
44
51
59
65
65
300 мм
45
50
58
65
69
69
400 мм
48
55
61
68
70
70
800 мм
55
61
68
70
70
70
Стена из шлакоблоков
220 мм
42
42
48
54
60
63
Перегородка
из
древесно-стружечной
20 см
23
26
26
26
26
26
214
плиты
Для ведения конфиденциальных разговоров разработаны специальные
звукоизолирующие кабины. В конструктивном отношении они делятся на
каркасные и бескаркасные. В первом случае на металлический каркас
крепятся звукопоглощающие панели. Примером таких кабин являются
кабины междугородней телефонной связи. Кабины с двухслойными
звукопоглощающими плитами обеспечивают ослабление звука до 35 ... 40 дБ
[114].
Более высокой акустической эффективностью (большим коэффициентом
ослабления) обладают кабины бескаркасного типа. Они собираются из
готовых многослойных щитов, соединенных между собой через
звукоизолирующие упругие прокладки. Такие кабины дороги в изготовлении,
но снижение уровня звука в них может достигать 50 ... 55 дБ. Для повышения
звукоизоляции кабины минимизируют возможное число стыковочных
соединений отдельных панелей между собой и с каркасом кабины.
Тщательно герметизируют и уплотняют стыковочные соединения,
применяют звукопоглощающие облицовки стен и потолка. В системах
вентиляции и кондиционирования воздуха устанавливают специальные
глушители звука [114].
Звукоизолирующие кабины в зависимости от требований к звукоизоляции
подразделяются на 4 класса. В диапазоне 63 ... 8000 Гц кабины должны
обеспечивать ослабление звука: кабины 1-го класса - на 25 ... 50 дБ; 2-го
класса - на 15 ... 49 дБ; 3-го и 4-го классов - 15 ... 39 и 15 ... 29 дБ
соответственно [114]. Наименьшие значения соответствуют низким частотам,
наибольшие - высоким (2000 ... 4000 Гц).
5. 2. Виброакустическая маскировка
В случае, если используемые пассивные средства защиты помещений не
обеспечивают требуемых норм по звукоизоляции необходимо использовать
активные меры защиты.
Активные меры защиты заключаются в создании маскирующих
акустических помех средствам разведки, то есть использованием
виброакустической маскировки информационных сигналов. В отличие от
звукоизоляции помещений, обеспечивающей требуемое ослабление
интенсивности звуковой волны за их пределами, использование активной
акустической маскировки снижает отношение сигнал/шум на входе
технического средства разведки за счет увеличения уровня шума (помехи).
215
Виброакустическая маскировка эффективно используется для защиты
речевой
информации
от
утечки
по
прямому
акустическому,
виброакустическому и оптико-электронному каналам утечки информации.
Для формирования акустических помех применяются специальные
генераторы, к выходам которых подключены звуковые колонки
(громкоговорители) или вибрационные излучатели (вибродатчики).
На практике наиболее широкое применение нашли генераторы шумовых
колебаний. Именно поэтому активную акустическую маскировку часто
называют акустическим зашумлением. Большую группу генераторов шума
составляют устройства, принцип действия которых основан на усилении
колебаний первичных источников шумов. В качестве источников шумовых
колебаний
используются
электровакуумные,
газоразрядные,
полупроводниковые и другие электронные приборы и элементы.
Временной случайный процесс, близкий по своим свойствам к шумовым
колебаниям, может быть получен и с помощью цифровых генераторов шума,
формирующих последовательности двоичных символов, называемые
псевдослучайными.
Наряду с шумовыми помехами в целях активной акустической маскировки
используют и другие помехи, например, "одновременный разговор
нескольких человек", хаотические последовательности импульсов и т.д.
Роль оконечных устройств, осуществляющих преобразование электрических
колебаний в акустические колебания речевого диапазона длин волн, обычно
выполняют
малогабаритные
широкополосные
громкоговорители,
а
осуществляющих
преобразование
электрических
колебаний
в вибрационные - вибрационные излучатели (вибродатчики).
Громкоговорители систем зашумления устанавливаются в помещении в
местах наиболее вероятного размещения средств акустической разведки, а
вибродатчики крепятся на рамах, стеклах, коробах, трубопроводах, стенах,
потолках и т.д.
Создаваемые вибродатчиками шумовые колебания в ограждающих
конструкциях, трубах, оконном стекле и т.д. приводят к значительному
повышению в них уровня вибрационных шумов и тем самым - к
существенному ухудшению условий приема и восстановления речевых
сообщений средствами разведки.
В настоящее время создано большое количество различных систем активной
виброакустической маскировки, успешно используемых для подавления
средств перехвата речевой информации. К ним относятся: системы "Заслон",
"Кабинет", "Барон", "Фон-В", VNG-006, ANG-2000, NG-101 и др. (см. табл.
3.7) [52, 91, 95, 111].