Первый автосервисный журнал
Издается с 1997 года

Время и стекло

Время и стекло

Как долго звучит стеклянный бокал, покрытый шумовиброизоляционной противошумной мастикой? Как изменяется его звучание в сравнении с чистым, необработанным бокалом? Мы уже занимались этой задачей. Давайте к ней вернемся. Причина проста: редакционные эксперименты с защитой салона автомобиля от шума продолжаются. И чтобы двигаться дальше, необходимо вспомнить пройденное.

При защите автомобиля от шума и вибраций снижение децибелов, конечно же, необходимо. Но гораздо важнее гасить высокочастотные составляющие звука. Именно высокочастотные гармоники делают шум неприятным, создавая дискомфорт и плохое настроение.

Источников звука в автомобиле много. Это двигатель, разнообразные шестерни и подшипники, шины... Добавим к ним аэродинамические шумы при движении и вибрации от неровностей дороги – все это перечислялось не раз.

Как было бы хорошо подавить нежелательные шумы «в зародыше», точнее, в самом источнике звука! Возможно это? Да, этим занимаются конструкторы и технологи, создающие двигатель, трансмиссию, шины и прочие узлы, агрегаты и детали.

Наносим шумовиброизоляционную мастику на бокалы
Наносим шумовиброизоляционную мастику на бокалы

А вот дилер, автосервис, владелец автомобиля повлиять на сам источник звука не могут. Им не подвластны ни изменение конструкции двигателя, ни оптимизация рисунка протектора... Но зато в их силах изменить характеристики другого объекта – звучащего. Если хотите, пассивно звучащего. Под таковым будем понимать тело, принимающего звук от источника и передающего его далее человеческому уху.

Таким телом можно считать кузовные панели. Достаточно обработать их специальной шумовиброизоляционной мастикой, и звучание этих деталей, вернее, их способность к транслированию звука от внешнего источника изменится – это несомненно. Но будет ли такое изменение достаточно эффективным и комфортным для человека?

Нанесенную мастику необходимо высушить
Нанесенную мастику необходимо высушить

Чтобы проверить и оценить воздействие мастики на пассивно звучащий объект, наш консультант канд. физ.-мат. наук Владимир Милов предложил любопытный эксперимент.

Начнем с инструментария. Он весьма прост: стеклянные бокалы, деревянная палочка, микрофон и компьютер со специальной программой. В качестве материала, поглощающего звук, выбираем шведскую шумовиброизоляционную мастику на водной основе Noxudol 3100.

Настраиваем эксперимент
Настраиваем эксперимент

А методика такова: берем стеклянный бокал, ударяем по нему, записываем время и амплитудно-частотную картину его звучания, которую разворачиваем на экране.

Потом берем такой же бокал, но обмазанный мастикой. Ударяем по нему, записываем, разворачиваем на экране соответствующую картинку. Потом сравниваем ее с записью «пения» чистого, необработанного бокала.

Повторяем вышеописанные манипуляции для бокала другой формы. Записываем, сравниваем. Вот, собственно и все.

Чем хорош такой эксперимент? Во-первых, он нагляден, и не требует специального (сложного и дорогого!) оборудования.

Во-вторых, он гарантирует повторяемость опыта. При повторных экспериментах результаты будут совпадать в пределах погрешности записывающей аппаратуры. Секрет прост: затухание звука не зависит от силы воздействия, т.е. силы удара палочкой по бокалу. Любителям более строгих пояснений предлагаем заглянуть в справочники, где сказано, что скорость уменьшения амплитуды колебаний от силы воздействия не зависит.

График 1. Звучание необработанного бокала продолжалось 0,7 с — достаточно посмотреть на поведение кривой в диапазоне от 170 до 870 мс
График 1. Звучание необработанного бокала продолжалось 0,7 с — достаточно посмотреть на поведение кривой в диапазоне от 170 до 870 мс
График 2. На обработанном бокале затухание произошло в 7 раз быстрее — всего за 0,1 с (диапазон от 200 до 300 мс)
График 2. На обработанном бокале затухание произошло в 7 раз быстрее — всего за 0,1 с (диапазон от 200 до 300 мс)
График 3. Обработанный бокал демонстрирует гармонические колебания
График 3. Обработанный бокал демонстрирует гармонические колебания

Почему мы выбрали для эксперимента бокал? Потому что он изначально создан для долгого звучания – все мы время от времени чокаемся с соседями по столу и наслаждаемся перезвоном. И если мастика быстро и эффективно справится с его переливами, значит, она действительно хорошо выполняет свое предназначение.

Долго описывать эксперимент нет смысла: подобрали пары бокалов с одинаковыми тонами звучания. Один станет эталонным, другой будет обработан мастикой. Намазали бокалы, высушили пленку в сушильной камере, ударили чистые бокалы, записали; ударили намазанные бокалы, записали. А теперь перейдем к результатам.

На графиках видно, что сразу после удара звуковые колебания имеют высокую амплитуду, потом она спадает. Вот это падение и характеризует коэффициент затухания звучащего (точнее, возбужденного) бокала.

Сразу условимся: глядя на представленные здесь графики, не следует сравнивать между собой геометрические размеры изображенных на экранах кривых – они высвечены в разных масштабах! Оценивая длительности и амплитуды, обращайте внимание на цифры на осях абсцисс и ординат!

На графике 1 представлен звук эталонного, т.е. необработанного бокала. По кривой видно, что его звучание продолжалось довольно долго – порядка 0,7 с (диапазон на графике приблизительно от 170 до 870 мс).

Развертка показала, что в конце звучания мы имеем чистый, гармоничный (субъективно – очень приятный для уха) звук, а в начале кривая изобилует многими частотами, в том числе и некомфортными высокими. Но они со временем затухают, отдавая первенство гармоническим частотам.

Теперь испытываем такой же бокал, но уже намазанный мастикой. Результаты представлены на графике 2. Тут мы видим, в общем-то, ту же самую картину. В начале сигнал ангармоничный, там присутствуют наложения самых разных частот, а к концу тот же сигнал становится гармоничным. Но самое главное, затухание произошло в 7 раз быстрее – всего за 0,1 с (приблизительный диапазон от 200 до 300 мс).

Здесь же мы приводим развертку затухания звучания намазанного бокала (график 3). Из нее видно, что колебания стали гармоническими на 270-й мс. У необработанного бокала, который и звучал в 7 раз дольше, этот момент наступил значительно позже.

Если посмотреть на приведенные здесь фотографии нанесения мастики, видно, что мы работали с двумя видами бокалов – с широкой и узкой чашей. Так вот, графики, которые мы только что обсуждали, относятся к широким бокалам. Скажем несколько слов и об узких. Эксперименты показали, что они охотнее «сотрудничают» с мастикой – здесь намазанный бокал переставал звучать в 8 раз быстрее.

А теперь к выводам. Ясно, что предмет, возбужденный от внешнего источника, при обработке мастикой становится менее шумным. Внешний сигнал ощутимо ослабляется, но самое главное – то, о чем говорилось в начале статьи. Из внешнего сигнала уходят высокочастотные составляющие, делающие звук ангармоничным, неприятным, дискомфортным.

С высокой степень вероятности можно утверждать, что это произошло благодаря особому составу мастики – в ней присутствуют мельчайшие частицы полимерного наполнителя, делающие сам материал неоднородным, негомогенным. А из теории известно, что наилучшим образом звуки подавляются именно негомогенными материалами, поскольку упругие деформации неоднородной массы превращают колебания в тепловую энергию наиболее эффективно.

Словом, шведская мастика зарекомендовала себя самым лучшим образом. Будучи нанесенной, как уже говорилось, на «наиболее звучащие» предметы нашего обихода – бокалы для вина, она сумела укротить их «певческие порывы» весьма решительно – а именно, в 7 и 8 раз. Надо полагать, что обработка «менее звучных» предметов и материалов, в частности металлических кузовных панелей, будет еще более эффективной.

В ближайшее время мы поставим сходный эксперимент с металлическими объектами – какими, пока секрет. Следите за нашими пуб­ликациями.

  • Юрий Буцкий

Адрес редакции

111033 Москва, ул. Самокатная, 2а, стр.1, офис 313

На карте

Контакты

Тел.: (495) 361-1260

E-mail: отправить письмо

Социальные сети

Журнал «АБС-авто» © 2017, все права защищены