Akustické materiály – vše, co byste o nich měli vědět!

Akustické materiály nás provázejí všude tam, kde záleží na kvalitě zvuku: v koncertních sálech, kinech, divadlech, nahrávacích studiích, posluchárnách i v běžných bytech. Problém je v tom, že na internetu o nich koluje řada nepřesností a některé návody si pletou i základní pojmy. Tento článek shrnuje, co opravdu stojí za to vědět, než si vyberete konkrétní materiál pro konkrétní použití.

Co jsou akustické materiály?

Akustické materiály jsou suroviny, které ve většině případů vyžadují další zpracování, než se dostanou do finálního výrobku. Slouží jako výplň zvukově pohltivých prvků: absorbérů, difuzorů, akustických paravánů, basových pastí, desek a panelů. Po zpracování (zasazení do rámu, potažení látkou) získá materiál estetický vzhled a plné akustické vlastnosti, díky čemuž se hotové prvky osvědčují v kancelářích i v domácnostech.

Jaké jsou nejoblíbenější akustické materiály?

Naprostá většina zvukově pohltivých prvků vzniká z několika skupin surovin a každá z nich reaguje na zvukovou vlnu jinak:

• minerální vlna (skelná nebo kamenná) – nejčastěji používaná v panelech a absorbérech kvůli vysokému činiteli pohltivosti
• akustická pěna (polyuretanová) – lehčí alternativa k vlně, oblíbená ve studiích a v home office
• plsť – materiál s hustší strukturou, hojně využívaný tam, kde záleží i na estetice interiéru
• desky a rohože z vláken – používané jako výplň nástěnných a stropních panelů
• těžké materiály (sádrokartonová deska, MDF, zatížené rohože) – zajišťují izolaci, nikoli pohltivost

Každý z těchto materiálů má jiné technické parametry a jinak ovlivňuje zvuk, proto se před nákupem vyplatí ověřit jeho přesnou specifikaci a neřídit se pouze cenou nebo vzhledem.

Rozdíl mezi zvukovou pohltivostí a zvukovou izolací

Toto rozlišení je klíčové a zároveň se v internetových návodech nejčastěji plete.

Zvuková pohltivost je schopnost materiálu absorbovat zvukovou vlnu. Vysoká zvuková pohltivost zlepšuje akustiku interiéru a snižuje dozvuk, díky čemuž je i tichá hudba nebo rozhovor dobře slyšet. Zajišťují ji porézní materiály umístěné na stěnách nebo na stropě, a proto na ni sázejí právě koncertní sály a nahrávací studia.

Zvuková izolace je schopnost dělicí konstrukce omezovat pronikání zvuku mezi místnostmi. Měří se v decibelech (dB, přesněji ukazatelem Rw) a o její hodnotě rozhoduje především hmotnost konstrukce: čím těžší stěna nebo strop, tím hůř jimi vlna projde.

Místnosti, které vyžadují nejlepší zvuk, například poslechové místnosti, musí mít dobré parametry obou těchto vlastností současně: pohltivost se stará o kvalitu zvuku uvnitř, izolace o to, aby tento zvuk nerušil venku.

Akustické materiály, které zlepšují zvukovou pohltivost

Za zvýšení zvukové pohltivosti odpovídají porézní materiály, které přeměňují energii zvukové vlny na malé množství tepla. Čím více mikroskopických kanálků je ve struktuře materiálu, tím účinněji tato přeměna probíhá.

Orientační činitele pohltivosti (alfa, v rozsahu 0-1, pro pásmo 500-2000 Hz) pro běžné materiály o tloušťce cca 5 cm:

Hodnoty vyšší než 1 v některých grafech výrobců nejsou chybou, vyplývají z postupu měření a z tzv. okrajového efektu zkušebního vzorku. Skutečnou účinnost materiálu ovlivňuje především jeho tloušťka, pórovitost a odpor proti proudění vzduchu, a proto se dva materiály ze stejné skupiny mohou v praxi lišit i o více než deset procent.

Jaké materiály ovlivňují zvukovou izolaci?

Materiály odpovědné za izolaci fungují na zcela jiném principu než materiály odpovědné za pohltivost, a proto jejich záměna vede k nákladným chybám při nákupu.

Zde záleží především na hmotnosti a tuhosti. Čím těžší dělicí konstrukce, tím hůř ji zvuková vlna rozkmitá, a právě kmitání konstrukce přenáší zvuk na druhou stranu. Mezi běžné izolační materiály patří sádrokartonová deska (hustota cca 700-900 kg/m3) a deska MDF (cca 750 kg/m3), často kombinované s antivibračními podložkami nebo vrstvou pěny, která tlumí kmitání samotné desky.

Orientačně platí, že zdvojnásobení plošné hmotnosti konstrukce zvýší izolaci o cca 5-6 dB (tzv. zákon hmotnosti). Proto dvě vrstvy sádrokartonu izolují výrazně lépe než jedna, i beze změny zbytku konstrukce.

Do budoucna stojí za to zapamatovat si jednu věc: zvuková izolace se vždy udává v decibelech, zvuková pohltivost nikdy. Pokud nějaký návod tyto dvě jednotky směšuje, je to signál, že obsahuje věcné chyby a informace je lepší ověřit v jiném zdroji.

Zdroje:

[1] Alton E. F., Pohlmann K. C., Příručka akustiky (polské vydání), přel. Kurylak Witold, 5. vyd., Katowice 2013

[2] Cox T. J., D’Antonio P., Acoustic Absorbers and Diffusers: Theory, Design and Application, 2. vyd., CRC Press, 2009

[3] Sabine W. C., Collected papers on acoustics, 1922, Cambridge: Harvard University Press