ध्वनि क्षीणक

ध्वनि एटेन्यूएटर, या डक्ट साइलेंसर, साउंड ट्रैप, या मफलर ,हीटिंग वेंटिलेटिंग और एयर-कंडीशनिंग (एचवीएसी) डक्टवर्क का शोर नियंत्रण ध्वनिकी उपचार हैजिसे डक्टवर्क के माध्यम से या तो उपकरण से किसी भवन में व्याप्त स्थानों में, या व्याप्त स्थानों के मध्य शोर के संचरण को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अपने सरलतम रूप में, ध्वनि एटेन्यूएटर में डक्टवर्क के अंदर बाफ़ल होता है। इन बाफ़लों में प्रायः ध्वनि अवशोषित सामग्री होती है। ध्वनि एटेन्यूएटर्स के भौतिक आयाम और बाफ़ल कॉन्फ़िगरेशन का चयन आवृत्तियों की विशिष्ट सीमा को कम करने के लिए किया जाता है। पारंपरिक आंतरिक रूप से पंक्तिबद्ध डक्टवर्क के विपरीत, जो केवल मध्य और उच्च-आवृत्ति शोर को कम करने में प्रभावी है, ध्वनि एटेन्यूएटर अपेक्षाकृत कम लंबाई में व्यापक बैंड क्षीणन प्राप्त कर सकते हैं। कुछ प्रकार के ध्वनि एटेन्यूएटर अनिवार्य रूप से हेल्महोल्त्ज़ प्रतिध्वनित यंत्र हैं जिनका उपयोग निष्क्रिय शोर-नियंत्रण उपकरण के रूप में किया जाता है।

कॉन्फ़िगरेशन
आम तौर पर, ध्वनि एटेन्यूएटर्स में निम्नलिखित तत्व होते हैं:

ध्वनि क्षीणक गोलाकार और आयताकार रूप कारकों में उपलब्ध हैं। पूर्वनिर्मित आयताकार ध्वनि एटेन्यूएटर आमतौर पर 3, 5, 7, या 9-फीट लंबाई में आते हैं। ध्वनि क्षीणनकर्ताओं की चौड़ाई और ऊंचाई प्रायः आसपास के डक्टवर्क द्वारा निर्धारित की जाती है, हालांकि बेहतर क्षीणन के लिए विस्तारित मीडिया विकल्प उपलब्ध हैं। आयताकार ध्वनि एटेन्यूएटर्स के बफ़ल को आमतौर पर स्प्लिटर के रूप में जाना जाता है, जबकि गोलाकार ध्वनि एटेन्यूएटर्स में गोली के आकार का बफ़ल होता है। प्रदर्शन विशेषताओं और/या डक्ट वेग के आधार पर ध्वनि एटेन्यूएटर्स को आमतौर पर निम्न, मध्यम या उच्च के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उदाहरण वर्गीकरण योजना नीचे सूचीबद्ध है।
 * प्रकाश गेज शीट धातु की आंतरिक छिद्रित परत (बाफ़ल)
 * फिर बैफ़ल को ध्वनि-अवशोषक इन्सुलेशन से भर दिया जाता है
 * उच्च वेग प्रणालियों में, या जब वायु धारा में कणीय पदार्थ की चिंता होती है, तो बैग्ड या BoPET-फेस इन्सुलेशन का उपयोग किया जाता है।
 * पैकलेस ध्वनि एटेन्यूएटर्स में ध्वनि-अवशोषक इन्सुलेशन शामिल नहीं है। परिणामस्वरूप, पैकलेस साउंड ट्रैप की उच्च-आवृत्ति प्रविष्टि हानि बहुत कम हो जाती है। बैग्ड इंसुलेशन या पैकलेस साउंड एटेन्यूएटर्स को आमतौर पर हॉस्पिटल ग्रेड एटेन्यूएटर्स के रूप में जाना जाता है।
 * शीट धातु की बाहरी गैर-छिद्रित परत। डक्ट ब्रेक-आउट और ब्रेक-इन शोर को कम करने के लिए बाहरी परत आम तौर पर भारी गेज शीट धातु (18ga या कठोर) होती है।
 * सर्कुलर साउंड एटेन्यूएटर्स का गेज आम तौर पर कम ध्यान देने योग्य होता है, क्योंकि सर्कुलर डक्टवर्क आयताकार डक्टवर्क की तुलना में काफी सख्त होता है और डक्ट ब्रेकआउट शोर की संभावना कम होती है।

गुण
व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ध्वनि एटेन्यूएटर्स के ध्वनिक गुणों का परीक्षण एएसटीएम ई477 के अनुसार किया जाता है: डक्ट लाइनर सामग्री और पूर्वनिर्मित साइलेंसर के ध्वनिक और वायु प्रवाह प्रदर्शन के प्रयोगशाला माप के लिए मानक परीक्षण विधि। ये परीक्षण राष्ट्रीय स्वैच्छिक प्रयोगशाला मान्यता कार्यक्रम-मान्यता प्राप्त सुविधाओं में आयोजित किए जाते हैं और फिर निर्माता द्वारा विपणन या इंजीनियरिंग बुलेटिन में रिपोर्ट किए जाते हैं। अमेरिका के बाहर, ध्वनि एटेन्यूएटर्स का परीक्षण ब्रिटिश मानक 4718 (विरासत) या आईएसओ 7235 के अनुसार किया जाता है।

गतिशील प्रविष्टि हानि
ध्वनि एटेन्यूएटर का गतिशील सम्मिलन हानि डेसिबल में क्षीणन की मात्रा है, जो प्रवाह स्थितियों के तहत साइलेंसर द्वारा प्रदान की जाती है। जबकि सामान्य कम वेग वाली डक्ट प्रणालियों में प्रवाह की स्थिति शायद ही कभी 2000-3000 फीट/मिनट से अधिक होती है, स्टीम वेंट के लिए ध्वनि एटेन्यूएटर्स को 15,000-20,000 फीट/मिनट में वायु प्रवाह वेग का सामना करना पड़ता है। श्रेणी। ध्वनि एटेन्यूएटर के ध्वनिक प्रदर्शन का परीक्षण वायु प्रवाह वेगों की सीमा पर और आगे और पीछे प्रवाह स्थितियों के लिए किया जाता है। अग्र प्रवाह तब होता है जब वायु और ध्वनि तरंगें  ही दिशा में फैलती हैं। साइलेंसर की प्रविष्टि हानि को इस प्रकार परिभाषित किया गया है

$$IL\ (dB)=10\log( \frac{W_0}{W_m})$$ कहाँ:

$$W_0$$= एटेन्यूएटर के साथ डक्ट से विकिरणित ध्वनि शक्ति

$$W_m$$= एटेन्यूएटर के बिना डक्ट से विकिरणित ध्वनि शक्ति

कुछ निर्माता साइलेंसर की स्थिर प्रविष्टि हानि की रिपोर्ट करते हैं, जिसे आम तौर पर शून्य प्रवाह स्थिति का प्रतिनिधित्व करने के लिए पंखे के बजाय लाउडस्पीकर से मापा जाता है। ये मान धुआं निकासी प्रणालियों के डिजाइन में उपयोगी हो सकते हैं, जहां ध्वनि एटेन्यूएटर्स का उपयोग बाहरी शोर को कम करने के लिए किया जाता है जो निकास डक्टवर्क में टूट जाता है।

ध्वनि एटेन्यूएटर की प्रविष्टि हानि को कभी-कभी ट्रांसमिशन हानि (डक्ट ध्वनिकी) के रूप में जाना जाता है।

पुनर्जीवित शोर
ध्वनि एटेन्यूएटर के आंतरिक बाधक वायुप्रवाह को रोकते हैं, जो बदले में अशांत शोर उत्पन्न करता है। ध्वनि एटेन्यूएटर द्वारा उत्पन्न शोर सीधे संकुचन पर वायु प्रवाह वेग से संबंधित होता है, और ध्वनि एटेन्यूएटर के चेहरे के क्षेत्र के साथ आनुपातिक रूप से बदलता है।

उत्पन्न शोर में परिवर्तन को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है

$$Generated\ Noise\ (dB)=10\log( \frac{A_1}{A_0})$$ कहाँ:

$$A_1$$= ध्वनि एटेन्यूएटर का नया मुख क्षेत्र

$$A_0$$= ध्वनि क्षीणक का संदर्भ चेहरा क्षेत्र

उदाहरण के लिए, यदि निरंतर वायु प्रवाह वेग बनाए रखते हुए एटेन्यूएटर की चौड़ाई दोगुनी हो जाती है, तो उत्पन्न शोर 3 डीबी तक बढ़ जाएगा। इसके विपरीत, यदि वायु प्रवाह वेग को स्थिर रखते हुए एटेन्यूएटर 10 के कारक से सिकुड़ जाता है, तो उत्पन्न शोर 10 डीबी तक कम हो जाएगा। चूंकि डक्ट फिटिंग के कारण होने वाली अशांति से उत्पन्न शोर की दर में परिवर्तन होता है $$50log$$, वायुप्रवाह वेग एटेन्यूएटर आकार निर्धारण का महत्वपूर्ण घटक है।

पुनर्जीवित शोर की हमेशा समीक्षा की जानी चाहिए, लेकिन यह आमतौर पर केवल बहुत शांत कमरों में चिंता का विषय है (उदाहरण के लिए कॉन्सर्ट हॉल, रिकॉर्डिंग स्टूडियो, संगीत रिहर्सल रूम की सूची) या जब डक्टवर्क का वेग 1500 फीट/मीटर से अधिक हो।

पूर्वानुमान सूत्र है जिसका उपयोग डक्ट साइलेंसर द्वारा उत्पन्न शोर का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है यदि कोई डेटा मौजूद नहीं है

$$Lw=55log(V/V_0)+10log(N)+10log(H/H_0)-45$$ कहाँ:

$$Lw$$ = ध्वनि एटेन्यूएटर द्वारा उत्पन्न ध्वनि शक्ति स्तर (डीबी)

$$V$$ = संकुचित क्रॉस-क्षेत्र पर वेग (फीट/मिनट)

$$V_0$$ = संदर्भ वेग (196.8 फीट/मिनट)

$$N$$ = वायु मार्गों की संख्या (स्प्लिटर्स की संख्या)

$$H$$ = ध्वनि क्षीणक की ऊंचाई या परिधि (इंच)

$$H_0$$ = संदर्भ आयाम (0.0394 इंच)

दबाव ड्रॉप
अन्य डक्ट फिटिंग के समान, ध्वनि एटेन्यूएटर दबाव में गिरावट का कारण बनते हैं। एएसटीएम ई477 के माध्यम से प्राप्त कैटलॉग दबाव ड्रॉप मान आदर्श, लेमिनर एयरफ्लो मानते हैं, जो हमेशा फ़ील्ड इंस्टॉलेशन में पाए जाने की अनुमति नहीं है। ASHRAE हैंडबुक विभिन्न इनलेट और आउटलेट स्थितियों के लिए दबाव ड्रॉप सुधार कारक प्रदान करता है। इन सुधार कारकों का उपयोग तब किया जाता है जब एटेन्यूएटर के 3 से 5 डक्ट व्यास के अपस्ट्रीम या डाउनस्ट्रीम के अंदर अशांत वेक होता है। जहां ध्वनि एटेन्यूएटर के आयाम आसपास के डक्ट आयामों से भिन्न होते हैं, वहां ध्वनि एटेन्यूएटर से संक्रमण सुचारू और क्रमिक होना चाहिए। अचानक बदलाव के कारण दबाव कम हो जाता है और पुनर्जीवित शोर काफी बढ़ जाता है। ध्वनि एटेन्यूएटर के माध्यम से दबाव ड्रॉप आमतौर पर पंक्तिबद्ध डक्ट की समतुल्य लंबाई के लिए दबाव ड्रॉप से ​​अधिक होता है। हालाँकि, समान क्षीणन प्राप्त करने के लिए पंक्तिबद्ध डक्ट की काफी लंबी लंबाई की आवश्यकता होती है, जिस बिंदु पर पंक्तिबद्ध डक्ट के बड़े विस्तार का दबाव ड्रॉप ल ध्वनि क्षीणक के माध्यम से किए गए दबाव से काफी अधिक होता है। विघटनकारी ध्वनि क्षीणकों के कारण घर्षण हानि को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है

$$ Friction\ Loss=\frac{P}{A}l(K_f\frac{1}{2}\rho v_p^2), \ N/m^2 $$ कहाँ:

$$ \frac{P}{A} $$ = ध्वनि क्षीणक परिधि और क्षेत्र का अनुपात

$$l$$ = वाहिनी की लंबाई

$$K_f$$ = घर्षण हानि गुणांक

$$ \rho $$ = वायु का घनत्व

$$ v_p^2 $$ = मार्ग वेग

ध्वनि क्षीणक की परिधि, क्षेत्रफल और लंबाई भी ऐसे पैरामीटर हैं जो इसके दबाव ड्रॉप को प्रभावित करते हैं। ध्वनि क्षीणन यंत्र पर घर्षण हानि इसके शोर क्षीणन प्रदर्शन के सीधे आनुपातिक है, जिससे अधिक क्षीणन आमतौर पर अधिक दबाव ड्रॉप के बराबर होता है।

डिज़ाइन विविधताएँ
1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक की शुरुआत में प्रीफैब्रिकेटेड साउंड एटेन्यूएटर्स प्रमुखता से उभरे। कई निर्माता पूर्वनिर्मित ध्वनि एटेन्यूएटर्स का उत्पादन और परीक्षण करने वाले पहले निर्माताओं में से थे: खरीदार, औद्योगिक ध्वनिकी कंपनी, औद्योगिक ध्वनि नियंत्रण, और एलोफ़ हैनसन।

यद्यपि आयताकार डिसिपेटिव एटेन्यूएटर वास्तुशिल्प ध्वनिकी शोर नियंत्रण में आज उपयोग किए जाने वाले एटेन्यूएटर्स का सबसे आम प्रकार है, अन्य डिज़ाइन विकल्प मौजूद हैं।

प्रतिक्रियाशील साइलेंसर
ऑटोमोबाइल और ट्रकों के मफलर डिज़ाइन में रि्टिव साइलेंसर बहुत आम हैं। क्षीणन मुख्य रूप से ध्वनि प्रतिबिंब, क्षेत्र परिवर्तन और ट्यून किए गए कक्षों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। शुरू से ही प्रतिक्रियाशील साइलेंसर का डिज़ाइन गणितीय रूप से गहन होता है, इसलिए निर्माताओं के पास प्रायः कई पूर्वनिर्मित डिज़ाइन होते हैं।

विघटनकारी साइलेंसर
विघटनकारी साइलेंसर ध्वनि ऊर्जा को ऊष्मा में स्थानांतरित करके ध्वनि को क्षीण कर देते हैं। डिसिपेटिव साइलेंसर का उपयोग तब किया जाता है जब कम दबाव ड्रॉप के साथ ब्रॉडबैंड क्षीणन वांछित होता है। विशिष्ट डक्टवर्क में, उच्च आवृत्तियाँ बीम के रूप में डक्ट के नीचे फैलती हैं, और बाहरी, पंक्तिबद्ध किनारों के साथ न्यूनतम रूप से बातचीत करती हैं। बफ़ल्स वाले ध्वनि एटेन्यूएटर्स जो दृष्टि की रेखा को तोड़ते हैं या मोड़ के साथ एल्बो एटेन्यूएटर्स पारंपरिक पंक्तिबद्ध डक्टवर्क की तुलना में बेहतर उच्च आवृत्ति क्षीणन प्रदान करते हैं। आम तौर पर, मोटे बैफल्स वाले लंबे एटेन्यूएटर्स को व्यापक आवृत्ति रेंज पर अधिक सम्मिलन हानि होगी।

इस प्रकार के एटेन्यूएटर्स का उपयोग आमतौर पर हवा का संचालक, डक्टेड फैन कॉइल इकाइयों और कंप्रेसर, गैस टर्बाइन और अन्य हवादार उपकरण बाड़ों के वायु सेवन पर किया जाता है।  कुछ एयर हैंडलिंग यूनिट या प्रशंसक अनुप्रयोगों पर, सह-प्लानर साइलेंसर का उपयोग करना आम है -  विघटनकारी साइलेंसर जो पंखे के आकार का होता है और सीधे पंखे के आउटलेट पर लगाया जाता है। फैन ऐरे डिज़ाइन में यह  सामान्य विशेषता है।

क्रॉसस्टॉक साइलेंसर
दो बंद, निजी स्थानों के मध्य क्रॉसस्टॉक को रोकने के लिए उद्देश्य से निर्मित ध्वनि एटेन्यूएटर। उनके डिज़ाइन में आमतौर पर Z या U आकार बनाने के लिए या अधिक मोड़ शामिल होते हैं। यह मोड़ ध्वनि एटेन्यूएटर की समग्र लंबाई में उल्लेखनीय वृद्धि किए बिना उसकी प्रभावकारिता को बढ़ाता है। क्रॉसस्टॉक एटेन्यूएटर निष्क्रिय उपकरण हैं और इन्हें बेहद कम दबाव की बूंदों के लिए आकार दिया जाना चाहिए - आमतौर पर 0.05 इंच से कम।

निकास रजिस्टर
1970 के दशक की शुरुआत में, अमेरिकन एसएफ प्रोडक्ट्स, इंक. ने केजीई एग्जॉस्ट रजिस्टर बनाया, जो इंटीग्रल साउंड एटेन्यूएटर के साथ  वायु वितरण उपकरण था।

शोर नियंत्रण कार्यान्वयन
सबसे पहले, परियोजना शोर नियंत्रण इंजीनियर (या ध्वनिकी विशेषज्ञ), मैकेनिकल इंजीनियर, और उपकरण प्रतिनिधि सबसे शांत संभव उपकरण का चयन करते हैं जो परियोजना की यांत्रिक आवश्यकताओं और बजट बाधाओं को पूरा करता है। फिर, शोर नियंत्रण इंजीनियर आमतौर पर पहले एटेन्यूएटर के बिना, पथ की गणना करेंगे। आवश्यक ध्वनि एटेन्यूएटर सम्मिलन हानि परिकलित पथ और लक्ष्य पृष्ठभूमि शोर स्तर के मध्य का अंतर है। यदि कोई एटेन्यूएटर चयन संभव नहीं है, तो शोर नियंत्रण इंजीनियर और मैकेनिकल को उपकरण और ध्वनि एटेन्यूएटर के मध्य पथ का पुनर्मूल्यांकन करना होगा। जब जगह की कमी सीधे एटेन्यूएटर की अनुमति नहीं देती है, तो एल्बो या ट्रांजिशनल एटेन्यूएटर का उपयोग किया जा सकता है।

डक्ट साइलेंसर उन प्रणालियों में प्रमुखता से प्रदर्शित होते हैं जहां फाइबरग्लास आंतरिक डक्ट लाइनर निषिद्ध है। जबकि वायु गुणवत्ता में फ़ाइबरग्लास का योगदान नगण्य है, कई उच्च शिक्षा परियोजनाओं ने आंतरिक फाइबरग्लास लाइनर पर सीमा अपनाई है। इन स्थितियों में, परियोजना ध्वनिकी विशेषज्ञ को पंखे के शोर और डक्ट-जनित शोर क्षीणन के प्राथमिक साधन के रूप में डक्ट साइलेंसर पर भरोसा करना चाहिए।

ध्वनि एटेन्यूएटर आमतौर पर डक्ट के नीचे फैलने वाले शोर को कम करने के लिए डक्ट वाले यांत्रिक उपकरणों के पास स्थित होते हैं। यह व्यापार-बंद बनाता है: ध्वनि क्षीणक पंखे के पास स्थित होना चाहिए और फिर भी पंखे और डैम्पर्स के करीब हवा आमतौर पर अधिक अशांत होती है। आदर्श रूप से, ध्वनि एटेन्यूएटर्स को यांत्रिक उपकरण कक्ष की दीवार पर फैलाना चाहिए, बशर्ते कि वहां कोई फायर डैम्पर्स न हों। यदि ध्वनि एटेन्यूएटर कब्जे वाले स्थान पर स्थित है, तो शोर नियंत्रण इंजीनियर को यह पुष्टि करनी चाहिए कि एटेन्यूएटर से पहले डक्ट ब्रेकआउट शोर कोई समस्या नहीं है। यदि एटेन्यूएटर और मैकेनिकल रूम प्रवेश के मध्य महत्वपूर्ण दूरी है, तो शोर को डक्ट में टूटने और एटेन्यूएटर को बायपास करने से रोकने के लिए अतिरिक्त डक्ट क्लैडिंग (जैसे बाहरी फाइबरग्लास कंबल या जिप्सम लैगिंग) की आवश्यकता हो सकती है।

ध्वनि एटेन्यूएटर्स का उपयोग शीतलन टॉवर ों, आपातकालीन जनरेटर के वायु सेवन और निकास पंखों को शांत करने के लिए बाहर भी किया जा सकता है। बड़े उपकरणों के लिए ध्वनि एटेन्यूएटर्स की  श्रृंखला की आवश्यकता होगी, जिसे अन्यथा एटेन्यूएटर बैंक के रूप में जाना जाता है।

यह भी देखें

 * डक्ट (प्रवाह)
 * ऊष्मा देना, हवादार बनाना और वातानुकूलन

बाहरी संबंध

 * Acoustical Society of America
 * American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers
 * ASTM International
 * Price Industries
 * IAC Acoustics
 * Vibro-Acoustics