Các loại vật liệu cách âm, tiêu âm hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay

Bạn đã bao giờ thắc mắc tại sao cao su non lại dùng cách âm, mút tiêu âm hấp thụ âm thanh tốt hay bông thủy tinh lại vừa cách âm lại vừa tiêu âm? Đó là vì cấu tạo, cấu trúc phân tử khác nhau giữa các loại vật liệu.

Cách âm tiêu âm có giống nhau?

Cách âm và tiêu âm là 2 khái niệm thuộc về âm học nhưng có bản chất hoàn toàn khác nhau. Tuy nhiên, thực tế vẫn có rất nhiều người chưa phân biệt được 2 khái niệm cách âm và tiêu âm dẫn đến việc xử lý vấn đề âm thanh không triệt để và chất lượng âm thanh không được như mong muốn.

Cách âm là gì?

Hiểu một cách đơn giản, cách âm là chặn âm thanh, không cho âm thanh truyền từ không gian này sang không gian khác, từ trong ra ngoài và từ ngoài vào trong. Để chặn không cho năng lượng sóng truyền đi, hoặc truyền qua rất ít cần dùng các loại vật liệu đặc chắc, cấu trúc phân tử kín như: bê tông, kính, đá, gạch, v.v…

Tiêu âm là gì?

Tiêu âm là dùng vật liệu xốp mềm để âm thanh có thể đi vào và không thể bật phản xạ lại các mặt phẳng cứng nhẵn trong không gian như tường, trần, mái gây âm vang. Tiêu âm sẽ giúp giảm bớt âm phản xạ, âm vang vọng trong phòng, tạo ra âm thanh rõ ràng hơn.

Vật liệu cách âm hay tiêu âm là phụ thuộc vào thành phần cấu tạo và cấu trúc phân tử của vật liệu đó.

Cấu tạo của một số loại vật liệu cách âm tiêu âm được sử dụng nhiều nhất hiện nay

1. Xốp PE

Xốp PE là từ viết tắt của Polyethylene, loại xốp này còn được gọi là PE foam, mút xốp trắng, mút xốp PE, xốp định hình, xốp mút cách âm, v.v…

Xốp PE có cấu tạo gồm các lớp PE thổi bọt khí, cấu trúc phân tử đóng, gồm hàng triệu túi khí siêu nhỏ liên kết và ngăn cách nhau. Nhờ vậy vật liệu này vừa có khả năng tiêu âm vừa có thể cách âm. Kết quả đo bằng Tube Impedance cho thấy PE hấp thụ âm tốt nhất ở dải trung tần và cao tần, hệ số tiêu âm NRC cao nhất của vật liệu này lên đến 0.92.

Vừa tiêu âm, vật liệu này đồng thời có cả khả năng cách âm ở tần số thấp, có thể giảm tối đa 42dB.

Trong thực tế sản phẩm này được dùng làm lớp vật liệu cách âm chống ồn, tiêu âm khá thông dụng cho hệ trần vách, sàn các công trình chung cư, nhà ga, trường học, bệnh viện, nhà hát, phòng thu, bar, v.v…

2. Xốp XPS

Xốp XPS – Extruded polystyrene còn được gọi là xốp xanh, xốp cách âm cách nhiệt siêu nhẹ, xốp tôn nền, xốp cách nhiệt, v.v…

Loại xốp này được tạo ra thông qua quá trình nhiệt và ép đùn. Quá trình này diễn ra liên tục dẫn đến việc hình cấu trúc phân tử dạng đóng với bề mặt bên ngoài nhẵn mịn hơn PE. Cấu trúc phân tử kín giúp XPS ngăn cản sự truyền âm tốt, và trở thành vật liệu xốp cách âm top đầu với khả năng giảm âm tối đa tới 60dB ở dải thấp tần.

XPS được dùng làm lớp vật liệu cách âm tường, trần, mái, sàn các công trình nhà ở, công trình thương mại và công nghiệp như: công trình nhà xưởng, nhà kho, nhà máy, trung tâm thương mại., v.v…

3. Mút tiêu âm đầu nấm

Mút tiêu âm đầu nấm là một trong số rất nhiều loại mút hình phổ biến như mút gai kim tự tháp, mút trứng (mút hột gà), mút góc, mút luống, …

Qua quan sát kính hiển vi có thể thấy loại mút này cấu tạo gồm các lỗ xốp mịn nhỏ cấu trúc như tổ ong, các phân tử mở thông nhau và linh hoạt. Các hạt không khí bên trong dao động và chuyển năng lượng âm thành nhiệt năng, giảm nguy cơ sóng âm đập phản xạ lại vào các mặt phắng cứng như tường, sàn, trần gây âm vang, âm phản xạ. Đặc biệt hiệu quả hấp thụ âm cao nhất ở dải cao tần và trung tần.

Mút tiêu âm thường được dùng làm lớp vật liệu tiêu âm mặt ngoài cho các công trình phòng thu âm, phòng livestream, phòng đàn, phòng nhạc, phòng xem phim gia đình, phòng máy, …

4. Cao su non

Cao su non hay còn được gọi là xốp EVA, mút xốp EVA, mốp xốp EVA, cao su xốp EVA, là vật liệu cách âm, chống rung khá phổ biến hiện nay.

Đây là vật liệu bán cứng, liên kết ngang hóa học với cấu trúc phân tử đồng nhất. Qua lát cắt dưới kính hiển vi, chúng ta có thể thấy cao su EVA có cấu trúc phân tử đóng, vì vậy loại vật liệu này có thể cản truyền âm thanh rất tốt.

Kết quả đo thử nghiệm cho thấy xốp EVA có thể cách âm cao nhất lên đến 65dB cùng tác dụng giảm chấn, chống rung rất tốt.

Cao su non được dùng làm lớp vật liệu nằm ở lớp trong cùng của các bức tường hoặc dùng làm lớp lót sàn để chống rung, cách âm.

5. Sonic

Sonic – tấm tiêu âm sonic, là vật liệu tiêu âm hàng đầu hiện nay, được làm từ các sợi bông polyester ép, hệ số tiêu âm NRC gần bằng 1, có thể hấp thụ tới 94% sóng âm cho tường, trần và sàn nhà.

Qua hình ảnh chụp dưới kính hiển vi bên dưới, có thể thấy cấu tạo của loại vật liệu này gồm các sợi nhỏ không dệt, xốp liên kết chặt chẽ với nhau, ở giữa là các khoảng trống để năng lượng âm đi vào.

Tấm tiêu âm acoustic sonic có thể làm tấm trần thả tiêu âm, tấm tiêu âm ốp tường, vách tiêu âm,  tranh tiêu âm, bảng ghim pinboard, rèm tiêu âm, v.v… và thường có mặt trong các công trình phòng hát gia đình, phòng thu âm, livestream, văn phòng, trường học, thư viện, nhà hàng, v.v …

5. Rơm

Rơm là vật liệu 100% tự nhiên, thân thiện với môi trường và có cấu trúc sợi rỗng do vậy đặc tính hấp thụ âm thanh và tiêu âm tốt. Kết quả đo thử nghiệm cho thấy hệ số NRC của vật liệu tiêu âm làm từ rơm gần bằng 1, tương đương hệ số tiêu âm của bông khoáng và tấm tiêu âm sonic.

Và đặc biệt, các nhà khoa học của viện DASM đã phát hiện ra rằng khi kết hợp sợi rơm với một số thành phần khác, trong đó có xi măng thì vật liệu này lại có thêm khả năng ngăn cản sự truyền âm rất tốt. Tấm rơm dày 45mm cho thấy khả năng cách âm tương đương với bức tường bê tông dày 100mm. Tấm cách âm rơm có thể cách âm tốt nhất trong dải tần số từ 1000 đến 2000Hz.

6. Bông thủy tinh

Bông thủy tinh là loại vật liệu được làm từ thành phần sợi thủy tinh tổng hợp, chất liệu giống các sợi len. Và nhìn qua kính hiển vi có thể thấy vật liệu này có cấu trúc dạng sợi và giữa các sợi bông thủy tinh có nhiều túi khí nhỏ nhờ vậy tăng hiệu quả hấp thụ âm và ngăn không cho âm thanh truyền qua.

Bông thủy tinh được biết đến vật liệu vừa có khả năng cách âm, vừa tiêu âm rất tốt, hệ số tiêu âm NRC của bông thủy tinh glasswool là khoảng 0,85 và hệ số cách âm khoảng 35dB.

Bông thủy tinh cũng được sử dụng làm lớp vật liệu tiêu âm cách âm bên trong, nằm giữa 2 lớp vách, hoặc giữa các lớp vật liệu khác. Giữa các lớp vật liệu, cần có khoảng trống để âm thanh đi vào và bị hấp thụ hoặc suy giảm năng lượng âm bởi âm thanh truyền rất kém trong không khí và không bật phản xạ vào không gian được.

Tỷ trong và độ dày của bông thủy tinh càng cao thì khả năng cách âm, hấp thụ âm thanh càng tốt.

7. Vải tiêu âm

Vải tiêu âm hay còn được gọi là vải nỉ tiêu âm, cấu trúc gồm các sợi nén, giữa là các túi khí nên có khả năng tiêu âm, hấp thụ âm thanh tốt.

Kết quả thử nghiệm cho thấy vải tiêu âm hấp thụ được khoảng 30%, đặc biệt là ở dải trung và cao tần, giúp cải thiện chất lượng âm thanh, loại bỏ âm vang vọng.

Vải tiêu âm được dùng để làm lớp lót sau gỗ tiêu âm, bọc ngoài các tấm vật liệu tiêu âm cách âm: bông khoáng rockwool, bông thủy tinh glasswool, tấm gỗ tiêu âm, nhôm/trần thạch cao; cách âm giảm ồn trong hệ thống ống gió điều hòa, …

Qua bài viết này bạn đã hiểu được khái niệm cách âm, tiêu âm và các vật liệu thường được dùng để thi công những công trình cách âm, tiêu âm. Viện ứng dụng và phát triển vật liệu âm thanh DASM, chúng tôi chuyên nghiên cứu và phát triển vật liệu âm thanh và giúp khách hàng đo, tìm ra chính xác các vấn đề về âm thanh mà công trình đang gặp phải mà còn tư vấn thiết kế các giải pháp xử lý âm thanh triệt để nhất từ khâu thiết kế, sử dụng vật liệu giúp khách hàng tiết kiệm chi phí và công trình đạt được hiệu quả cao nhất.