A fa akusztikai tulajdonságai
Fizikai szempontból a hang olyan hullám, melyet egy rezgésben levő rugalmas test hoz létre (húr, membrán, levegőoszlop stb.) . A hanghullámokra jellemző fizikai paraméter a sebesség, az amplitúdó, a hullámhossz, a frekvencia stb.
Akusztikai szempontból valamely anyagot, így a fát is, a benne terjedő hanghullámok sebessége, az akusztikai ellenállás, a csillapodás, a hangelnyelés, a visszaverődés, a rezonancia alapján jellemezzük. A faanyag akusztikai tulajdonságainak fontos gyakorlati jelentősége van. Ilyen a fal- és padlóburkolatok hangszigetelő, hangelnyelő, hangvisszaverő képessége.
Az akusztikai tulajdonságok szoros kapcsolatban állnak a faanyag rugalmassági és sűrűségi jellemzőivel, ezért alkalmasak a fa sűrűségének, rugalmasságának, szilárdságának mérésére, egészségi állapotának vizsgálatára, rejtett hibáinak felkutatására.
A fa hangvezető képessége
Az anyagok hangvezető képességét a hang, terjedési sebességével jellemezzük. A hang, terjedési sebességét alapvetően meghatározza a fafaj, azon belül pedig az anatómiai irány, a sűrűség, a nedvességtartalom és a fahibák.
A fa hangvezetési jellemzői a következők:
- Szálirányban a hang sebessége mintegy négyszerese a szálirányra merőleges értéknek; sugárirányban némileg nagyobb, mint húrirányban.
- Ugyanazon fafajon belül a sűrűséggel növekszik a hangterjedési sebessége. (Különböző fafajok közötti összehasonlításban ez nem érvényes.)
- A nedvességtartalom növekedésével nő a hangsebesség.
- A fahibák, betegségek szintén kedvezőtlenül hatnak a hangterjedési sebességére.
A fa hangszigetelő képessége
A hang terjedésekor súrlódás lép fel a hullám és a faanyag között. Ez az akusztikai ellenállás, melyet a faanyag kifejt a hang terjedésével szemben. A fában terjedés közben a hang gyengül, a hangenergia egy részét a faanyag elnyeli, és a hangerősséget csökkenti. Ezeket a tulajdonságokat hangelnyelésnek, illetve hangszigetelésnek nevezzük. A faanyag szerkezetétől függően nemcsak jó hangvezető, hanem jó hangszigetelő is lehet.
A hangszigetelés mértéke nagyban függ a sűrűségtől: minél lazább szövetű, porózusabb a faanyag, annál nagyobb mértékben képes elnyelni a hanghullámokat. A tömörfák hangelnyelési foka 3-20%. A különféle alacsony sűrűségű agglomérait termékeknél egyrészt megszűnik a szálirány, másrészt a hangelnyelő felület igen nagy az anyag porózussága miatt, így ezek lényegesen jobb hangelnyelő képességgel rendelkeznek, mint a tömörfák.
A sűrűségen kívül a hangelnyelési és hangszigetelési képességet a fanedvesség, az anyagvastagság, a hang frekvenciája és a szövetszerkezet is befolyásolja.
Melyek:
- A fanedvesség növekedése rontja a hangszigetelő képességet.
- Az anyagvastagsággal és a frekvenciával növekszik a hangelnyelő képesség.
- Az inhomogén szövetszerkezet rontja a hangszigetelési képességet.