การประเมินค่า STC Rating จากการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM E90 และ ASTM E413 สำหรับห้องปฏิบัติการทดสอบวัสดุ
ASTM E90 คือมาตรฐานการทดสอบ Sound Transmission Loss (TL) ซึ่ง ASTM E90 เป็นมาตรฐานการทดสอบในห้องปฏิบัติการ (Laboratory Test) เพื่อวัดค่า Sound Transmission Loss (TL) ของวัสดุหรือโครงสร้างกั้นเสียง
หลักการทดสอบคือ
- ใช้ห้องเสียงสะท้อน 2 ห้อง (Source Room และ Receiving Room)
- ติดตั้งชิ้นทดสอบไว้ที่ช่องเปิดระหว่างสองห้อง
- สร้างเสียงในห้องต้นทาง และวัดระดับเสียงทั้งสองฝั่ง
- คำนวณค่า Transmission Loss (dB) ในแต่ละย่านความถี่ (1/3 octave band)
ช่วงความถี่ที่ใช้ 125 Hz – 4000 Hz ผลลัพธ์ที่ได้จาก ASTM E90 คือ กราฟ TL vs Frequency ซึ่งยัง ไม่ใช่ค่า STC
การหาค่า STC Rating จะดำเนินการตามมาตรฐาน ASTM E413 ที่จะทำให้ค่า TL รายความถี่เป็นค่า Single number เลขตัวเดียวเพื่อให้การสื่อสารเกี่ยวกับค่าของวัสดุเข้าใจกันได้ง่ายขึ้น ซึ่งจะมีเงื่อนไขที่ค่อนข้างซับซ้อน
เงื่อนไขคือ นำค่า TL จาก ASTM E90 มา plot เทียบกับกราฟอ้างอิง STC (STC Reference Contour)
เลื่อนเส้น Reference Contour ขึ้นหรือลง จนเข้าเงื่อนไขของ ASTM E413
- ค่า “ผลรวมของ deviation” (deficiency) ไม่เกินค่าที่กำหนด จากเส้น Reference Contour
- และไม่มีค่า deviation ที่เกินเกณฑ์ในแต่ละย่านความถี่ จากเส้น Reference Contour
ค่า STC คือค่าของ Reference Contour ที่ผ่านเงื่อนไข และให้ดูที่เส้น Reference Contour ที่ 500Hz
กล่าวง่าย ๆ คือ STC เป็นการ “fit เส้นอ้างอิง” ให้ใกล้กับผล TL มากที่สุดภายใต้กติกาของ ASTM E413 ซึ่งไม่ใช่ค่าเฉลี่ย และไม่ใช่ค่าที่ 500Hz ของค่า TL
แนวทางการใช้ค่า STC ในงานออกแบบและประเมินทางอะคูสติก
ในการนำค่า Sound Transmission Class (STC) ไปใช้ในงานออกแบบและการวิเคราะห์ทางอะคูสติก ควรพิจารณาใช้ ควบคู่กับกราฟค่า Transmission Loss (TL) รายความถี่ เพื่อให้สามารถนำข้อมูลไปประยุกต์ใช้ในการคำนวณและออกแบบระบบควบคุมเสียงได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ เนื่องจากค่า STC เป็นเพียงค่าดัชนีตัวเลขเดียว (single-number rating) ซึ่งไม่สามารถสะท้อนพฤติกรรมการลดทอนเสียงในแต่ละย่านความถี่ได้อย่างครบถ้วน
หากนำค่า STC ไปใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพการป้องกันเสียงของโครงสร้างหรือวัสดุในสภาวะการใช้งานจริง จำเป็นต้องดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญด้านอะคูสติก เพื่อให้การประเมินเป็นไปอย่างถูกต้องตามหลักวิศวกรรมเสียง ทั้งนี้ เนื่องจากค่า STC ที่ได้จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการตามมาตรฐาน ASTM E90 และการประเมินตาม ASTM E413 เป็นค่า Laboratory Rating ซึ่งสะท้อนสมรรถนะของชิ้นทดสอบภายใต้สภาวะควบคุมเท่านั้น
เมื่อวัสดุหรือระบบผนังที่มีค่า STC จากการทดสอบถูกนำไปติดตั้งในหน้างานจริง ผลการวัดค่าการลดทอนเสียงที่ได้มักจะแตกต่างจากค่า STC ในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากมีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อการส่งผ่านเสียง เช่น เส้นทางการแพร่เสียงทางอ้อม (flanking transmission) การรั่วของเสียงบริเวณรอยต่อ คุณภาพของการติดตั้ง รวมถึงการส่งผ่านเสียงผ่านโครงสร้างโดยรอบ ซึ่งไม่ได้พิจารณาอยู่ในการทดสอบวัสดุเพียงชิ้นเดียวในห้องปฏิบัติการ
ดังนั้น การใช้ค่า STC อย่างเหมาะสมควรเป็นการใช้เพื่อการเปรียบเทียบเชิงสัมพัทธ์ของวัสดุหรือระบบกั้นเสียง และเป็นข้อมูลประกอบในการออกแบบ โดยต้องพิจารณาร่วมกับกราฟ Transmission Loss รายความถี่ และการวิเคราะห์เชิงระบบโดยผู้เชี่ยวชาญ เพื่อให้ผลการออกแบบและการประเมินการควบคุมเสียงมีความสอดคล้องกับสภาพการใช้งานจริงมากที่สุด