Üvegből építünk!
Magyar English

A jövő hangja

Manapság egyre többet hallhatunk a környezetszennyezésről, mely igen sok tényezből tevődik össze. Nagy általánosságban mindent ide sorolhatunk, mely valamilyen mértékben károsítja világunkat. Ezek között is egyre jobban eltérbe kerül a zajterhelés. Az ipari fejldés robbanásszer zajszintemelkedést hozott a korábban megszokottakhoz képest, s utána is a "zajtermelő" elemek fejlődése lényegesen gyorsabban történt, mint ezek szigetelése, "hangmentesítése".
A jövő hangjaA mai világ pedig hemzseg a kisebb-nagyobb zajforrásoktól, melyek összességében egyre kellemetlenebbé teszik életünket. Egy forgalmasabb út mellett reménytelennek tűnik az utca felőli szellőztetés, s bezárt ablak mellett is megfigyelhető, hogy nappal csak akkor halljuk ugyanúgy a tévét, a rádiót, ha jobban felhangosítjuk, mint este, éjszaka. De mi is az a hang, a zaj, és hogyan lehet védekezni ellenük?

A hang, mint hullám
Hang alatt - a szó fizikai értelmében - valamely rugalmas közegben fellép deformáció tovaterjedését értjük. A hanghullám általában longitudinális hullám, ami azt jelenti, hogy a közeg részecskéinek rezgésiránya párhuzamos a hullám terjedési irányával. Könnyen magunk elé képzelhetjük, ha veszünk egy rugót, melynek a végét a rugó hossztengelyében mozgatunk. Ekkor a rugóban longitudinális hullám alakul ki, ahogy azt az 1. ábrán is láthatjuk. (Ennek ellentéte a transzverzális hullám, mikor a részecskék rezgése a hullám terjedési irányára merőleges.)
A zaj minden olyan hang, mely a szubjektív megfigyelt, azaz az embert zavarja. Egy adott hang különböző helyzetekben lehet zaj és akár kellemes zene is.

A hang jellemzi
A hanghoz kapcsolódva számos, a hétköznapi életben is használt jellemzt ismerünk. Beszélünk frekvenciáról, hangérzetről, intenzitásról, meg tudjuk különböztetni a zenei hangot a zörejtől vagy a dörejtől. Az alábbiakban ezek a fogalmak kerülnek bemutatásra.

Frekvencia
A hang, hullám mivoltából kiindulva, egyik jellemzje: a frekvenciája. Egy hullám frekvenciája azt mutatja meg, hogy egy másodperc alatt mekkora a rezgés-szám. Az emberi fül által hallható frekvenciatartomány 16 Hz-tl 20000 Hz-ig terjed. (Ettl az egyes személyek hallása eltérhet, pl. idsebb korban a határok beszkülnek.) Ez alatt beszélünk infrahangokról, fölötte az ultrahangokról.

Terjedési sebesség
Terjedési sebesség alatt értjük a közegben a hullámok, azaz a mechanikus deformációk idegységenként megtett útját. A mechanikus deformációk létrejöttének és tovaterjedésének alapvető szükséglete az "anyag" ezért pl. légüres térben nem terjed a hang.
A terjedési sebesség függ a közeg sűrűségétől is: minél nagyobb a sűrűség, annál nagyobb a terjedési sebesség. Az 1. táblázatban a hang terjedési sebesség értékei láthatók néhány anyagra.

Hangérzet
A hangérzetet három csoportba sorolhatjuk: zenei hangok, zörejek, dörejek. A zenei hangokról beszélünk, mikor a hanghullám periodikus. A zörej szabálytalan, nem periodikus hullám. A dörej egy rövid ideig tartó hanglökés.

Hangersség, intenzitás
Az intenzitás (vagy hangerősség) azt mutatja meg, hogy egy adott tér egységnyi felületén, egységnyi idő alatt mennyi hangenergia áramlik át. Jele: I, mértékegysége: W/m2. Az intenzitás az egyes közegekben - az energiaveszteség velejárójaként - csökken, ha nincs állandó utánpótlás. Az egyes intenzitások jelentősen eltérnek egymástól, ezért bevezetésre került a relatív intenzitás, mely egy adott intenzitással (I0=10-12 W/m2 – 1000 Hz-es tiszta hang) hasonlítja össze a mérendő intenzitást.

A normál beszéd kb. 55-60 dB, a forgalmas utca zaja 75-80, míg egy gyár zaja elérheti a 100 dB-t is.

Hangosság
A hangosság a hangerősség egyik fajtája, mely abban különbözik az intenzitástól, hogy teljesen szubjektív. Az egyes ember által érzékelt, általa meghatározott határértékek a mérvadók. Jó példa erre, ha egy család tévét néz, nehéz kompromisszumot kötni, hogy mikor elég hangos a film.

Hangmagasság
A hangmagasság szintén egy érzeten alapuló fogalom, mellyel azonban egyenes arányosságba állítható a hang frekvenciája: minél nagyobb a frekvencia, annál magasabb a hang.

Hangszín
A hangforrások többsége által kibocsátott hang nem tiszta hang, úgynevezett harmonikus felhangok is jelentkeznek. Ez utóbbiak adják a hangszínt.

Hang terjedése
A hang, mint hullám új közeg határához érkezve egy rész a közegben tovább halad, egy része visszaverdik. A közegben továbbhaladó hanghullám, amennyiben a hullám nem merlegesen érkezik a felületre, a korábbi terjedési egyeneshez képest megtörik, hullámtörésről beszélünk. A hanghullám - ha a hullámhosszával összemérhető résen halad át - megfigyelhető az elhajlás jelensége, mely abban áll, hogy nem csak a résre merőlegesen halad tovább a hullám, hanem kisebb intenzitással bár, de a "leárnyékolt" térbe is bejut. A hangok találkozása során azok egymás hatását csökkenthetik, növelhetik, st akár ki is oldhatják. Interferenciáról beszélünk, mikor a két hanghullám találkozásánál állandó hullámkép jön létre.

Üvegek hangszigetelése
A zajok kiküszöbölése egy lakásban nagyon sokféleképpen történhet: lehet hangszigetelni a lépések zaja ellen a födémet, kerülhet hangtompítás a falra, a vezetékekre. A hangról tudni kell, hogy - logikus lévén - azon a helyen próbál átjutni, ahol a legegyszerűbb, legkisebb az ellenállás. Ez az épületek többségében az üveg. De ezzel a ténnyel nem kell megalkudnunk, hiszen ma már léteznek korszer, hangszigetelés szempontjából is élenjáró szerkezetek.
Az Alba Glas Kft. Alba Phone családjában megtalálható üvegszerkezetek 32 dB-től 51 dB-ig képesek csökkenteni a káros zajok intenzitását. Mitől válik egy üvegszerkezet hangszigetelvé?

Egyréteg üveg
Ha a kocsiablakot le- majd felhúzzuk, jól érzékelheten változik a fülünk által érzékelt utca illetve motorzaj. Ebből láthatjuk, hogy egy egyréteg üveg is hangszigetelő, bár ennek mértéke igen csekély. Ebben az esetben ugyanis az üveg felületéről a hangok egy része visszaverődik, más része átjut, de energiája csökken. Ugyanakkor az üveglap, mivel a vastagsága elenyésző a felületéhez képest, a hanghullám hatására rezgésbe jön és saját maga is hangforrássá válik. Minél vastagabb az üveg, annál nagyobb a zajszigetelése. Tovább növelhetjük a hangszigetelés mértékét az üvegréteg rugalmasságának növelésével, ugyanis azzal egyenes arányban javul a zajelnyelő képesség. Ezt két üvegréteg közé elhelyezett hagyományos vagy hangszigetelő fóliákkal vagy gyantával érhetjük el.

Hagyományos üveg
A hagyományos 4/16/4-es üveg hangszigetelése már lényegesen jobb, mint az egyrétegűé, hiszen a két tábla között lévő levegő többlet zajszigetelést biztosít. A légréteg növelésével nő a hangszigetelő képesség. Az így összeállított szerkezet szigetelése kb. 32 dB.

Aszimmetrikus üvegszerkezet
Ha a hőszigetelő szerkezetben a két ablaküvegréteg vastagsága eltér, akkor a zajszigetelés mértéke jelentsen javul, mert a két réteg rezgése - a vastagságuk különbségébl adódóan - különböző frekvencián történik, bocsát ki hullámokat, amelyek kioltják egymást. Egy 6/16/4-es aszimmetrikus szerkezet hangszigetelése már eléri a 36 dB-t. Azt is megállapíthatjuk, hogy minél jelentsebb az aszimmetria, annál jobb a hanggátlás.

Gáztöltés
Említettük már, hogy minél ritkább egy közeg, annál nehezebben terjed benne a hang. Ezt a tulajdonságot lehet kihasználni, mikor a hőszigetel szerkezetet kén-hexafluoriddal (SF6) töltjük fel. Ez akár 3 dB többletszigetelést is jelenthet.

Összefoglalva a tényezket, melyek a zajszigetelést befolyásolják:
- üveg vastagsága,
- üvegek közötti hanggátló fólia,
- légrés vastagsága,
- hőszigetelő szerkezetben lévő üvegek aszimmetriája,
- a légrés SF6 gázzal történ feltöltése.

A 2. táblázatban néhány az Alba Phone család néhány jellemző szerkezetének hangszigetelését mutatjuk be.

A jövő hangja