О принципе работы перфорированных/щелевых панелей

Часто возникают вопросы по принципу работы перфорированных и щелевых панелей, по сути, являющихся составными резонаторами Гельмгольца.
А как известно, параметры резонатора данного типа зависят:
- от диаметра/площади "горла", суть, отверстия/отверстий;
- от количества отверстий в корпусе устройства;
- от длины "горла", суть, от толщины панели;
- от внутреннего объёма резонатора, суть, глубины конструкции или величины относа перфорированной панели от отражающей поверхности.
Ну, и добротность резонатора зависит от герметичности корпуса, демпфирования и количества отверстий в нём.

Вопросы, как правило, состоят в том, как правильно интерпретировать основные параметры перфорированных панелей, какие функции и в какой степени зависят от их конструктива, как оценить приоритет в использовании того или иного типа перфорированных панелей в конкретном случае. Ну, и так далее...
На самом деле, всё вовсе не так сложно. Просто нужно понимать, что на что влияет в конструкции перфорированной панели или щелевого резонатора Гельмгольца.
Начнём с процента перфорации - отношения площади отверстий к площади панели.
Вообще, несколько упрощённо, если общий процент перфорации более 30%, то такая панель считается акустически-прозрачной, суть, она уже не работает в качестве резонатора, а функция звукопоглощения практически полностью определяется характеристиками поглощения минераловатной панели, расположенной под панелью. То есть, по большому счёту, перфорированная панель в данном случае выполняет роль всего-лишь антивандального, ну, или декоративного покрытия на поверхности обычного широкополосного поглотителя резистивного типа.
С другой стороны, если процент перфорации заведомо низкий, скажем, менее 4%, то панель ведёт себя, как обычная сплошная отражающая поверхность, то есть, эффективность её поглощения незначительна.
Именно поэтому, в составных резонаторах Гельмгольца (как перфорированных, так и щелевых) процент перфорации обычно составляет примерно от 6 до 17%.
Теперь к практической стороне данного параметра.
В общем случае, чем меньше процент перфорации, тем эффективнее поглощение более низкого спектра и, соответственно, тем эффективность звукопоглощения ниже в более высоком частотном диапазоне. И наоборот.
Как видите, для того, чтобы это понимать, нужно оперировать не каким-то обобщённым значением КЗП устройства, а рассматривать и анализировать графики и/или таблицы КЗП на фиксированных октавных частотах. Как правило, это ряд: 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц. На более низких частотах измерение параметров поглощения материалов/устройств даже в специализированных реверберационных камерах корректно невозможно, а выше указанного диапазона - не имеет особого практического значения.

О диаметре/площади отдельных перфорационных отверстий.
Чем меньше диаметр/площадь перфорационных отверстий, тем эффективнее звукопоглощение в более низком частотном диапазоне и, соответственно, тем оно менее эффективно в более высоком частотном диапазоне. И наоборот.
Практически все известные производители выпускают панели с круглой и квадратной перфорацией, с равномерной и групповой группировкой перфорационных отверстий, с прямолинейной и вразброс организацией перфорационных отверстий, с использованием на одной панели разнокалиберной перфорации/щелей. Последнее решение увеличивает широкополосность звукопоглощения.

О толщине перфорированной панели.
Из теории устройства резонатора Гельмгольца - чем толще панель, тем эффективнее звукопоглощение в более низком частотном диапазоне и, соответственно, тем оно менее эффективно в более высоком частотном диапазоне. И наоборот.
Но опять же, если толщина панели заведомо мала, то устройство с такой тонкой перфорированной панелью уже не будет работать в качестве резонатора Гельмгольца, а будет выполнять роль всего-лишь антивандального или декоративного наружного оформления обычного широкополосного поглотителя резистивного типа. То есть, звукопоглощение данного устройства, снова-таки, будет обусловлено параметрами поглощения исключительно минераловатной/стекловолоконной панели, размещённой позади перфорированной панели. А процент перфорации будет определять эффективность данного типа поглощения, поскольку этим регулируется большая или меньшая открытая/активная площадь поверхности пористого абсорбера.

Таким образом, относительно толстые перфорированные панели с относительно небольшим количеством отверстий малого диаметра/площадью, будут определять более низкую резонансную частоту готовой конструкции по сравнению с относительно тонкой панелью с относительно большим количеством перфорационных отверстий, имеющих относительно большой диаметр/площадь.
Обычно перфорированные панели обеспечивают значение резонансной частоты готовой конструкции в интервале примерно 300-600 Гц. Естественно, на резонансной частоте устройства КЗП будет иметь максимальные значения для конкретного типа панелей, то есть, звукопоглощение в области резонансной частоты будет максимальным.

По классам звукопоглощения.

   
Класс звукопоглощения иллюстрирует общую/усреднённую эффективность звукопоглощения конкретного типа панелей.

КЗП - коэффициент звукопоглощения характеризует эффективность поглощения на определённой частоте. Максимальное значение "1", ниже значения 0,2 - это заведомо очень низкий коэффициент и, соответственно, звукопоглощение малоэффективно.
Коэффициент звукопоглощения иллюстрирует конкретную эффективность звукопоглощения конкретной панели на конкретной частоте.
В некоторых документах иногда приводятся значения КЗП 1,1 или 1,2, то есть, более единицы, но это уже отдельная тема...

Ну, и конечно же на конечные параметры звукопоглощения готового устройства на основе перфорированных/щелевых панелей также определяются глубиной его корпуса и использованием или неиспользованием минераловатной панели внутри устройства.
Чем глубже устройство (больше относ перфорированной панели от отражающей поверхности), тем глубже (ниже по частоте) и эффективнее поглощение более низких частот. И наоборот.
Введение в конструктив минеральной/стекло ваты несколько понижает добротность устройства, то есть несколько снижает его эффективность/КЗП на резонансной частоте, но в то же время, несколько расширяет его "рабочий" диапазон, делая график КЗП более плавным.