การพัฒนาระบบท่ออิมพิแดนซ์สำหรับการศึกษาการดูดกลืนคลื่นเสียงตกกระทบแนวฉากของวัสดุ

Abstract

ระบบท่ออิมพิแดนซ์ตามมาตรฐาน ASTM-C384 ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการศึกษาการดูดกลืนคลื่นเสียงตกกระทบแนวฉากของวัสดุ ซึ่งประกอบไปด้วยไมโครโฟน ท่ออิมพิแดนซ์ เครื่องกำเนิดสัญญาณ ชุดขับเคลื่อนเชิงเส้นและเครื่องขยายสัญญาณแบบล็อกอิน โปรแกรม LabViewและคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้ในการควบคุมอัตโนมัติของระบบขับเคลื่อนไมโครโฟน การปรับเปลี่ยนความถี่และการเก็บข้อมูล ผลการทดลองการตอบสนองต่อความถี่เสียงของท่ออิมพิแดนซ์พบว่ามีความถี่กำทอนที่สอดคล้องกับทฤษฎีซึ่งสามารถใช้ในการหาค่าอัตราเร็วเสียงในอากาศเทียบเคียงกับทฤษฎีได้อย่างถูกต้อง ระบบท่ออิมพิแดนซ์ยังถูกใช้ในการวัดรูปแบบของคลื่นนิ่งที่เกิดในท่อ และใช้หาสัมประสิทธิ์การดูดกลืนคลื่นของวัสดุตัวอย่าง 4 ชนิดได้แก่ โฟมสังเคราะห์ แผ่นอะครีลิคทึบแผ่นอะครีลิคมีลายทะลุเป็นรูปดาว และแผ่นไม้ปาล์ม การทดลองพบว่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนคลื่นเสียงของวัสดุทั้งสี่ชนิดในช่วงความถี่ 300-2000 เฮิรตซ์มีค่าแตกต่างกันแต่มีค่าเฉลี่ยคงที่ไม่ขึ้นกับความถี่ ในการทดลองยังพบว่าแผ่นอะครีลิคทึบจะมีสัมประสิทธิ์การดูดกลืนคลื่นเสียงต่ำกว่า 0.0025ซึ่งต่ำสุดในชุดตัวอย่างทดสอบ ในทางกลับกันแผ่นไม้ปาล์มมีสัมประสิทธิ์การดูดกลืนคลื่นสูงสุดประมาณ 0.1 ซึ่งค่าที่วัดได้เหล่านี้สามารถเทียบเคียงได้กับค่ามาตรฐานที่ใช้กันในทางอุตสาหกรรม