Ääneneristys

Yleistä

Ääneneristyksen tarve on aina tapauskohtaista ja riippuu useista tekijöistä kuten naapureista, talon rakenteesta ja viime kädessä siitä, tuottaako oma toiminta häiritsevää ääntä vai pitääkö suojautua ulkopuoliselta melulta. Yksinkertaisinta olisi valita tila jossa ei ole naapureita tai muita melulähteitä. Kaupunkiympäristöstä ei yleensä löydy nämä kriteerit täyttävää tilaa ja niinpä jonkinlainen ääneneristys on tarpeen.

Monilla on kokemusta kerrostaloasumisesta joko melun tuottajana tai siitä kärsivänä ja se sopii hyvänä esimerkkinä melun subjektiivisuudesta. Kotona kerrostalossa harjoitteleva muusikko ei välttämättä itse tiedosta, että soitto kantautuu naapuriin asti. Se koetaanko musiikki häiritsevaksi on yksilöllistä ja siinä missä yksi pitää sitä taiteena, toinen kutsuu sitä meluksi. Monesti luullaan, että talossa on hyvä ääneneristys vain siksi, että naapurista ei koskaan kuulu mitään. Todellinen syy voi kuitenkin olla hiljainen asukas, joka varoo jokaista askeltaankin. Yleisesti kotioloissa tapahtuvaa musisointia pidetään normaaliin elämään kuuluvana toimena ja siitä syntyvää melua hyväksyttävänä kunhan se tapahtuu päiväsaikaan.


Tarvittava eristävyys

Miten paljon seinien tulisi vaimentaa, jotta naapurit eivät häiriintyisi? Tyypillisen uuden kerrostalon huoneistojen välinen ääneneristys voi olla esim 55dB, joka ei vielä takaa etteikö naapurista kuuluisi mitään. Voimakas puhe jonka äänitaso on 75dBA vaimenee 20dBA tasolle, mutta koska asuinhuoneistojen taustamelutaso on yleensä matala erityisesti öisin, eikä peitä naapurista kantautuvia ääniä, kuuluu puhe selvästi läpi. Huutaminen tai laulaminen saattaa olla äänitasoltaan 10-20dB:tä korkeampi ja kuuluu varmasti häiritsevästi naapuriin.

Äänituotantotilan naapurina on yleensä joku muu kuin asukas ja tilojen taustamelutasot ovat myös korkeammat ja peittävät paremmin ääntä. Yöaikaan naapureita ei ole yleensä ollenkaan kun viereisten firmojen työntekijät ovat lähteneet kotiin. Äänilähteet ovat kuitenkin huomattavasti kovaäänisempiä kuin mitä asuinhuoneistossa. Äänekäs rock-bändi tuottaa helposti 100dBA:n äänitason ja vaatii 65-75dB:n eristävyyden rakenteilta riippuen naapureista. Erityistä huomiota vaatii matalien taajuuksien eristävyys ja se saattaa ollakin jopa 35-45dB:tä 50Hz:llä. Tämän luokan ääneneristävyydet vaativat aina kelluvat rakenteet runkoäänen eliminoimiseksi.

Tarkkaamoiden ääneneristyksestä saattaa olla houkuttelevaa tinkiä sillä verukkeella, ettei siellä yleensä kuunnella lujaa, eikä toiminta siten häiritse naapureita. Tarkkaamoissa on kuitenkin syytä olla alhainen taustamelutaso, jotta äänitteen koko dynamiikka on kuultavissa kaiun häntiä myöten. Tinkiminen ääneneristyksestä johtaa studion äänten vuotamiseen tarkkaamoon ja vaikeuttaa äänitettävän materiaalin arviointia. Myös muu naapureiden tuottama melu nostaa väistämättä tarkkaamon taustamelutasoa ja johtaa kuunteluvoimakkuuksien kohoamiseen. Myös tarkkaamon kaikki melua aiheuttavat laitteet kuten tietokoneet ja nauhurit on paras sijoittaa tarkkaamon ääneneristyskuoren ulkopuolelle.


Ilmaääni/runkoääni

Ääneneristys on varmasti akustiikan eniten väärinymmärretty osa-alue ja melkein kaikilta löytyy ”hyviä” neuvoja sen parantamiseksi. Niin hyviä kuin yksittäiset niksit saattavat ollakin, on tärkeää että kokonaisuus on tarkoin harkittu ja kaikki äänen kulkureitit tunnetaan. Ääneneristyksen perusperiaatteet ovat melko yksinkertaisia, mutta helppoja ratkaisuja käytännön ongelmiin on turha odottaa.

Ääneneristystä voidaan teoriassa lähestyä kahdella tavalla, joista vain toinen on käytännössä käyttökelpoinen. Ääntä voitaisiin eristää riittävän paksulla huokoisella absorptiokerroksella esim. mineraalivillalla, jolloin äänienergia muuttuisi kokonaan lämmöksi kulkiessaan tuon vaimennuskerroksen läpi. Toimiakseen koko kuuloalueella vaimennuskerroksen täytyisi olla järjettömän paksuinen. Yleisempi ja tehokkaampi ääneneristystapa perustuu ilmatiiviisiin ja riittävän massiivisiin rakenteisiin, joista ääni heijastuu takaisin. Huokoisilla materiaaleilla kuten mineraalivillalla on kuitenkin tärkeä rooli ääneneristyksessä. Yhdistettynä massiivisiin kivi-, tiili-, betoni- ja levyrakenteisiin saadaan ääneneristävyyttä kasvatettua huomattavasti.

Ilma_runko_1

Kuva 1. Ilmatiivis ja massiivinen ääneneristyskuori joka perustuu heijastukseen.

Ilma_runko_2

Kuva 2. Ääneneristyskuoren sisäpuolinen huokoinen materiaali vaimentaa heijastunutta ääntä, mutta sen vaikutus ääneneristykseen on vain muutamia desibelejä. Se vaimentaa kuitenkin tehokkaasti tilan kaiuntaa ja lyhentää sen vaimenisaikaa.

Ilma_runko_3

Kuva 3. Haluttaessa hyvää ääneneristävyyttä käytetään kaksoisrakennetta, jossa ilmaväliin on sijoitettu huokoista vaimennusainetta kuten mineraalivillaa.


Kuvasta 3 huomataan, että vaikka ilmaääneneristävyys huoneiden välillä onkin hyvä, kulkee runkoääneksi muuttunut ilmaääni lattiaa pitkin toiselle puolelle ohittaen seinän ja huonontaen eristävyyttä merkittävästi. Tätä sivuavia rakenteita pitkin kulkevaa ääntä kutsutaan sivutiesiirtymäksi ja sen vaikutus riippuu sivuavien rakenteiden materiaaleista ja rakennustavasta. Kelluvilla rakenteilla pyritään katkaisemaan runkoäänen eteneminen.


Rakenteiden vertailu

Seinien ja muiden rakenneosien ilmaääneneristävyyttä kuvataan yleisesti Rw –luvulla. Yksilukuisena arvona se on helppokäyttöinen verrattaessa erilaisia vaihtoehtoja. Rw –luvun vertailukäyrä on kuitenkin suunniteltu puhetta ajatellen, eikä se ota matalia taajuuksia huomioon. Musiikin spektrissä suurin osa energiasta sijaitsee juuri näillä alle 100Hz:n taajuuksilla. Kotiteatterissa saattaa suurimmat huiput olla jopa 40Hz taajuuksilla. Vaikka korvan herkkyys laskeekin näillä taajuuksilla on selvää, että Rw-arvo ei sovellu kuvaamaan miten rakenne eristää tälläistä ääntä. Rw-arvon kanssa voidaan käyttää painotustermejä, joilla sen taajuusaluetta saadaan laajennettua. Rw + C50-3150 ottaa huomioon rakenteen eristävyyden aina 50Hz asti ja vastaa hiukan paremmin musiikin spektriä.

Jatkuu...