Звукопоглощающие шторы: действительно ли они работают для снижения шума?

Как работают звукопоглощающие шторы: научное объяснение снижения шума

Определение и принцип работы звукопоглощающих штор

Акустические шторы работают за счёт использования плотных пористых материалов, таких как винил повышенной массы или многослойные ткани, которые поглощают звук, а не отражают его по помещению. Однако это не обычные жёсткие преграды — они выполняют свою функцию иным способом. Когда звук попадает на материал таких штор, он преобразуется в тепловую энергию за счёт трения при прохождении через множество мелких волокон. Стандарт ASTM C423 используется в отрасли для измерения способности материалов поглощать звук с помощью показателя NRC. Значение выше 0,5 означает, что материал поглощает как минимум половину звуковых волн в диапазоне частот обычной речи — примерно от 250 до 2000 герц. Благодаря этому такие шторы хорошо подходят для устранения эха в помещениях, где людям нужно чётко слышать друг друга, не перекрикиваясь.

Поглощение звука и блокировка звука: разъяснение ключевых различий

Понимание разницы между звукопоглощением и звукоизоляцией имеет большое значение для всех, кто занимается борьбой с шумом. Когда мы говорим о поглощении, это в основном означает уменьшение эха внутри помещения за счёт поглощения свободно распространяющихся звуковых волн материалами, такими как ткани. Звукоизоляция работает по-другому — она полностью препятствует проникновению внешних шумов в помещение. Согласно исследованию, опубликованному Акустическим обществом в 2023 году, использование звукопоглощающих штор в домашних кинотеатрах сокращает отражения примерно на 35 %. Однако, когда речь заходит о блокировке шума от автомобильного движения, проникающего через окна, те же самые шторы снижают его всего на 8–12 децибел. Это показывает, почему они недостаточно эффективны, если требуется полноценная звукоизоляция.

Роль плотности и толщины материала в звукопоглощении

Свойства материала имеют решающее значение для акустических характеристик:

• Плотность : Тяжелые ткани, такие как бархат (0,8–1,2 кг/м²), поглощают звуки средних частот на 40 % лучше по сравнению с легким полиэстером благодаря увеличенной массе и плотности волокон.
• Толщина : Исследования 2024 года показывают, что шторы из трех слоев (толщиной ≥4 мм) сокращают время реверберации на 0,7 секунды по сравнению с однослойными аналогами за счет более глубокого проникновения звуковых волн и повышенного внутреннего трения.
• Сборка : Шторы с полнотой 100 % — двойной ширины относительно направляющей — увеличивают площадь поверхности, повышая поглощение на 25–30 % за счет улучшенного резонанса воздушных карманов.

Научные данные об эффективности штор в контролируемых условиях

Исследования Национального совета по исследованиям Канады показывают, что большие звукопоглощающие шторы от пола до потолка с герметичными краями могут уменьшить уровень шума в среднем диапазоне частот от 500 до 1000 Гц примерно на 10 децибел. Однако, когда речь идет о более низких частотах ниже 250 Гц, таких как басовые ноты или грохот проезжающих мимо метро, эти шторы практически не дают эффекта. Для реального подавления таких глубоких звуков необходимо устанавливать дополнительные барьеры, обладающие значительной массой. Анализ независимых испытаний показывает значительную разницу между тем, что обещают производители, и фактическими результатами. Согласно тестам, некоторые продукты достигают лишь около 60 % заявленного рейтинга NRC.

Ключевые материалы, повышающие акустические характеристики штор

Распространенные материалы, используемые в звукопоглощающих шторах (например, бархат, стекловолокно, акустические мембраны)

Для эффективного звукопоглощения нужны плотные, многослойные ткани. Вельвет выделяется среди других традиционных материалов благодаря очень плотной ворсовой структуре, которая захватывает звуковые волны за счёт трения множества мелких волокон друг о друга. В настоящее время появились новые модели штор, в которых используются специальные акустические мембраны из полиэстера, помещённые внутрь и покрытые материалом, называемым mass loaded vinyl. Некоторые испытания показывают, что такие шторы могут достигать коэффициента снижения шума около 0,85, что довольно впечатляет для домашнего использования. Для тех, кто заботится об экологическом воздействии, теперь доступны варианты из переработанных целлюлозных волокон, которые по своим характеристикам не уступают обычным изделиям из стекловолокна. Это означает, что владельцы жилья могут эффективно контролировать уровень шума, делая более экологичный выбор для своих домов.

Материал	Плотность (кг/м³)	Коэффициент звукопоглощения*
Камуфляжный	0.8-1.2	0.7-0.8
Стекловолоконный композит	1.4-2.1	0.8-0.9
Переработанная целлюлоза	1.1-1.5	0.75-0.85
*Коэффициент снижения шума (шкала от 0 до 1)

Как прокладка улучшает акустические свойства штор

Добавление прокладочного слоя создает дополнительный слой между поверхностями ткани, обычно изготавливаемый из переплетенного пеноматериала или термоскрепленных материалов, которые блокируют прохождение звуковых волн. Вес этого материала обеспечивает лучшие изоляционные свойства. Некоторые специальные акустические прокладочные материалы могут снижать уровень шума на целых 9 децибел. Например, стандартный прокладочный материал весом 500 грамм на квадратный метр уменьшает высокочастотные шумы в диапазоне от 2000 до 4000 Гц примерно на 28 процентов по сравнению с обычными шторами. Это означает более тихие помещения и менее раздражающие фоновые звуки в повседневной эксплуатации.

Сравнительный анализ плотности ткани и эффективности подавления шума

Масса материала играет большую роль в его акустической эффективности. Когда плотность увеличивается примерно на 30 %, обычно наблюдается снижение уровня шума на 4–6 децибел в средних частотах. Однако есть нюанс: если материал становится слишком жестким, например, более 2,5 кг на кубический метр, он начинает терять пористость, что означает меньшую способность эффективно поглощать звуковые волны. Оптимальный диапазон находится где-то между 1,2 и 1,8 кг на кубический метр. Материалы в этом диапазоне показывают наилучшие результаты, особенно если имеют складчатые поверхности, которые способствуют лучшему резонансу и более эффективному поглощению звука в различных условиях.

Эффективность звукопоглощающих штор в реальных условиях при контроле шума

Эффективность звукопоглощающих штор в снижении шумового загрязнения: примеры из городских квартир

Звукопоглощающие шторы могут снизить уровень шума в помещении примерно на 8–12 децибел при правильной установке, что делает звуки внутри помещения фактически примерно вдвое тише. Некоторые испытания, проводившиеся в течение целого года в жилых домах Токио, выявили интересный факт: люди, использовавшие плотные трёхслойные шторы из полиэстера и стекловолокна, реже просыпались из-за шума транспорта за окном. Однако здесь есть нюансы, друзья. Эффективность во многом зависит от того, насколько хорошо окна герметизированы по периметру, а также от характера шума — постоянного низкочастотного или внезапных резких звуков, таких как хлопки или гудки, которые просто отражаются от обычных материалов, а не поглощаются ими должным образом.

Измеренный процент снижения уровня децибел при правильной установке

Исследования в лабораториях показывают, что при правильной установке с полным покрытием стены от пола до потолка примерно по 2,5 фунта на квадратный фут такие системы могут снизить уровень воздушного шума средних частот на 30–40% в диапазоне от 500 до 2000 Гц. Анализ реальных жилых зданий в Берлине показал, что громкость человеческой речи снижалась в среднем на 22%, а шум автомобильных сигналов — примерно на 18%. Однако на практике происходит следующее: даже при наличии небольших зазоров, например, в два дюйма по краям окон, эффективность резко падает всего до 8–10%. Это подчёркивает важность полного покрытия для достижения значимого эффекта в снижении уровня шума.

Ограничения штор в блокировке низкочастотных звуков и шума транспорта снаружи

Звукопоглощающие шторы довольно хорошо работают с шумами средних и высоких частот, но они практически не справляются с низкочастотными шумами ниже 250 Гц, такими как надоедливые вибрации от метро или постоянный гул систем вентиляции. Согласно исследованию, проведённому в Мюнхене в прошлом году, даже шторы высшего качества уменьшают шум проезжающих грузовиков всего на 11 процентов. Проблема в том, что большая часть этого шума состоит из глубоких басовых частот, которые просто не задерживаются обычной тканью. Эти звуки с длинной волной проходят сквозь мягкие материалы и проникают через трещины в стенах и другие щели в конструкции здания. Из-за этого ограничения людям зачастую приходится использовать дополнительные средства, такие как панели из винила повышенной массы, чтобы эффективно решить проблемы с низкими частотами.

Анализ спорных моментов: завышенные маркетинговые заявления против реальных акустических характеристик

Испытания 47 различных товаров, приобретённых в магазинах, показали, что большинство из них не соответствуют заявленным характеристикам по шумоподавлению. Примерно две трети изделий полностью не достигли заявленных значений коэффициента поглощения звука (NRC), а почти половина отклонялась от указанных показателей более чем на 0,15 пункта. Многие компании активно рекламируют высокие показатели, например «до 15 дБ снижения уровня шума», но реальные лабораторные испытания рассказывают другую историю. Исследования, опубликованные в авторитетных журналах, показывают, что около семи из десяти образцов штор в условиях обычного жилья снижали уровень шума менее чем на 10 дБ. Ситуация стала настолько серьёзной, что в 2022 году Федеральная торговая комиссия (FTC) приняла меры против трёх производителей, делавших необоснованные заявления о наличии «акустических технологий военного уровня», при этом не представив реальных подтверждающих испытаний.

Ключевые факторы, влияющие на звукоизоляцию с использованием штор

Влияние герметизации щелей вокруг окон и стен на общую звукоизоляцию

Качественные шторы просто не могут правильно работать, если в местах установки есть зазоры. Речь идет о крошечных пространствах, слишком маленьких, чтобы их можно было заметить невооруженным глазом — около 3 мм вокруг оконных рам, но эти небольшие отверстия могут снизить эффективность теплоизоляции почти вдвое. Проблема возникает из-за так называемого паразитного шума (flanking noise), когда звук проникает через трещины и отверстия, вместо того чтобы блокироваться самими шторами. Недавнее исследование, опубликованное в 2024 году, специально посвящённое раздвижным окнам, выявило интересный факт. Когда люди наносили специальный акустический герметик по периметру этих зазоров, уровень шума снижался на 8–12 децибел. Это объяснимо с точки зрения принципа масса-воздух-масса (mass air mass principle), согласно которому для достижения хороших результатов необходимо сочетать тяжелые материалы с качественной герметизацией, препятствующей движению воздуха.

Важность толщины штор, многослойности и покрытия от пола до потолка

Фактор	Влияние на производительность	Оптимальная спецификация
Плотность ткани	3,5 фунта/ярд² бархата уменьшают шум средней частоты на 30% лучше, чем 2 фунта/ярд² полиэстера	≥2,8 фунта/ярд² с тканой основой
Общая толщина	многослойные шторы толщиной 0,4" поглощают высокочастотный шум более чем в 2 раза лучше, чем версии толщиной 0,2"	0,35–0,5" с прокладочным слоем
Покрытие при установке	Шторы от пола до потолка блокируют на 18% больше шума от движения, чем стандартные шторы длиной до окна	перекрытие на 6–8" со всех сторон

Трехслойные системы, сочетающие виниловые материалы массового исполнения , стекловолоконную набивку , и плотную внешнюю ткань обеспечивают классы звукоизоляции NRC до 0,85. Тем не менее, около 60% низкочастотных звуков (≤250 Гц) проникают даже при оптимально установленных системах, что указывает на необходимость дополнительных мер, таких как вторичное остекление или теплоизоляция стен.

Рекомендации по выбору и установке звукопоглощающих штор

Как выбрать шторы в зависимости от коэффициента звукопоглощения NRC

При выборе штор для борьбы с шумом отдавайте предпочтение тем, у которых коэффициент NRC выше 0,5, если требуется лишь базовое звукопоглощение. Для помещений, где обычно бывает шумно, выбирайте показатель ближе к 0,7 или выше. Наилучшими в этом случае будут действительно плотные материалы. Рассмотрите бархат с тройным переплетением или тяжелые ткани с основой из стекловолокна. Такие материалы в лабораторных испытаниях могут достигать значения NRC около 0,85. Однако не стоит принимать заявления производителей на веру. Всегда запрашивайте реальные отчёты об испытаниях перед покупкой. Мы часто видели рекламу с заявлениями о «NRC 1.0», что практически невозможно в реальных условиях. Большинство таких высоких значений получены в контролируемых средах, которые не соответствуют условиям в жилых домах или офисах.

Советы по установке для максимального звукопоглощения и минимизации паразитного шума

Для наилучших результатов располагайте панели с перекрытием от 15 до 20 процентов в центральной области и выпускайте их за края оконной рамы примерно на 15–20 см со всех сторон. Это помогает уменьшить надоедливые протечки с боков. При работе с полноразмерными окнами от пола до потолка использование грузовых направляющих действительно имеет значение: они поддерживают ткань натянутой и предотвращают образование раздражающих воздушных зазоров. Не забудьте также приклеить самоклеящуюся уплотнительную ленту по периметру оконных створок. Исследования показывают, что такие уплотнители могут блокировать около 34 процентов проникающего высокочастотного шума. Обратите внимание на слишком плотные складки в дизайне штор: хотя они выглядят привлекательно, они, как правило, отражают звук, а не поглощают его, поэтому плохо подходят для звукоизоляции.

Совмещение звукопоглощающих штор с другими акустическими решениями для достижения оптимального результата

Для действительно эффективного решения проблем с шумом имеет смысл комбинировать плотные шторы с дополнительными звукопоглощающими материалами. Часто упускают из виду, что напольные басовые ловушки, размещённые в углах, и минераловатные панели, закреплённые на стенах, способны подавлять упорные низкочастотные звуки, которые обычные шторы просто не могут задержать. Согласно последним данным из Отчёта по офисной акустике, опубликованному в прошлом году, при сочетании плотных штор с примерно 5-сантиметровым слоем минераловатного утеплителя обычно наблюдается снижение уровня средних частот на половину или две трети по сравнению с использованием только штор. Для тех, кто обустраивает домашние студии звукозаписи, размещение материала из винила повышенной плотности за шторами и укладка подложки под ковролин на полах помогает предотвратить нежелательную утечку звука через щели и трещины. Хотя привлечение акустического специалиста, безусловно, даёт лучшие результаты, поскольку он хорошо разбирается в том, как различные помещения по-разному резонируют в зависимости от их формы и характера деятельности, не у всех есть бюджет для таких консультаций с самого начала.

Часто задаваемые вопросы

Поглощают ли звукопоглощающие шторы шум от транспорта?

Хотя звукопоглощающие шторы могут уменьшить шум от транспорта примерно на 8–12 децибел, они в первую очередь эффективны при поглощении средних и высоких частот. Для комплексного снижения шума от транспорта, особенно низкочастотного, могут потребоваться дополнительные меры, такие как панели из винила повышенной плотности.

Эффективны ли звукопоглощающие шторы для всех типов шума?

Звукопоглощающие шторы более эффективны против шумов средних и высоких частот, но плохо справляются с низкочастотными звуками, такими как басы или гул систем отопления и вентиляции. Использование других акустических решений может повысить их эффективность по всем типам шума.

Каким образом установка влияет на эффективность звукопоглощающих штор?

Правильная установка имеет решающее значение для максимальной эффективности. Обеспечение покрытия от пола до потолка и герметизация зазоров вокруг окон значительно повышают их эффективность. Неправильная установка может привести к снижению результативности.

Как я могу проверить заявленные значения коэффициента NRC для штор?

Запрашивайте реальные отчёты об испытаниях у производителей перед покупкой. Многие рекламные объявления содержат заявления о высоких значениях NRC, которые могут не соответствовать реальной эффективности. Надёжные производители предоставят подтверждённые данные об эффективности.