Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
Akademia Górniczo – Hutnicza
im. Stanisława Staszica w Krakowie
Ćwiczenie nr 2: Identyfikacja pól akustycznych.
Ochrona przed hałasem i wibracjami, ćwiczenia laboratoryjne
Prowadząca: dr inż. Grażyna Wszołek
Wykonali:
Paweł Sobczak
Piotr Ochoński
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii
kierunek: Ochrona Środowiska
studia zaoczne, rok II, semestr IV
Data wykonania ćwiczenia: 12maj 2013 r.
1. Opis i cel ćwiczenia.Podczas ćwiczenia dokonaliśmy pomiaru równoważnego poziomu dźwięku w polu: swobodnym (komora bezechowa), polu dyfuzyjnym (komora pogłosowa) i w polu rzeczywistym rozproszonym (laboratorium 6E). Pola zostały wytworzone przez to samo, punktowe źródło emitujące hałas ustalony. Komory oraz laboratorium znajdują się w Katedrze Mechaniki i Wibroakustyki AGH.
Pomiar w każdym z pól polegał na zmierzeniu chwilowego poziomu dźwięku z charakterystyką korekcyjną A i ze stałą czasową F (Fast) LAF w co najmniej trzech odległościach od generatora dźwięku.Druga z odległości była podwojeniem pierwszej, natomiast trzecia odległość (pozycja) była dowolna.
Celem ćwiczenia było porównanie tych trzech pól akustycznych oraz zapoznanie się z zagadnieniami: podstawowych parametrów dźwięku, rozchodzenia się fal, tłumieniem dźwięków oraz akustyką pomieszczeń.
Celem ćwiczenia również było obliczenie izolacyjności przegród: drzwi, kotary i kabiny dźwiękoszczelnej w laboratorium 6E. Wyznaczenia izolacyjności dokonano po przez pomiar dźwięku LAF przed przegrodą oraz za przegrodą i użycia tych wyników w dalszych obliczeniach (różnica poziomów dźwięku).
Wszystkie wyniki i obliczenia zestawiono w tabelach poniżej.
2. Wstęp teoretyczny.Pole akustyczne jest to obszar przestrzeni, w którym istnieją (rozchodzą się) fale akustyczne, pobudzając cząstki tego obszaru do drgań. Pole akustyczne tworzone jest przez dwa rodzaje fal: fale odbiegające od źródła i fale odbite powracające do źródła. Może być ono wytworzone przez nieograniczoną liczbę źródeł, a także w przestrzeni ograniczonej występować może wiele odbić.
W przypadku gdy pole akustyczne jest nieograniczone lub powierzchnie ograniczające obszar pola doskonale pochłaniają dźwięki – nie powstają fale odbite to pole takie nazywamy polem akustycznym swobodnym. W polu takim pomijamy więc wpływ powierzchni ograniczających jego obszar, a także znajdujących się w nim przedmiotów.
Jeśli przestrzeń jest ograniczona, a ściany ograniczające tę przestrzeń nie pochłaniają fal akustycznych, odbijają się one i tworzą fale odbite wówczas do czynienia mamy z polem rozproszonym. Pole rozproszone jest polem dyfuzyjnym tylko w przypadku, gdy odbicia mają charakter równomiernego statystycznego rozkładu niezależnie od kierunku (na przykład w komorze pogłosowej).
Współczynnik pochłaniania dźwięku jest ilorazem energii akustycznej pochłoniętej Epochł do energii akustycznej fali padającej Ec:
α=EpochłEc,
Izolacyjność akustyczna to odporność przegrody na przenoszeniedźwięków powietrznych lub dźwięków uderzeniowych (definicja zgodna z PN-B-02153).
Komora bezechowa to zamknięte, odizolowane od zewnętrznych zakłóceń wibro-akustycznych pomieszczenie, którego ściany pokryte są elementami dźwiękochłonnymi, zapewniającymi warunki akustyczne zbliżone do warunków panujących w przestrzeni nieograniczonej. W komorze takiej poziom tła powinien być porównywalny z progiem słyszalności. Głównym zadaniem komory bezechowej jest zapewnienie pola swobodnego. W przypadku komory bezechowej Katedry Mechaniki i Wibroakustyki AGH, ściany wewnętrzne komory, podłoga i sufit wyłożone są klinami akustycznymi mocowanymi w specjalnych kasetonach (po 4 sztuki na każdym). Kasetony przytwierdzone są do drewnianej konstrukcji znajdującej się 5 cm od ściany komory. Na suficie komory, kliny mocowane są za pomocą specjalnego zawieszenia.
Foto. 1. Komora bezechowa Katedry Mechaniki i Wibroakustyki AGH.
Komora pogłosowa jest również zamkniętym pomieszczeniem, odizolowanym od zewnętrznych zakłóceń wibroakustycznych – ma ona jednak nieregularny kształt i zapewnia w swym wnętrzu właściwości pola rozproszonego. W budowie komór pogłosowych dąży się do tego, aby fala akustyczna rozpraszała się w miarę równomiernie – a więc, aby rozkład energii akustycznej nie zależał od miejsca. Aby nie powstawały fale akustyczne stojące, przeciwległe ściany komory, sufit i podłoga powinny być usytuowane względem siebie skośnie, muszą być one wykonane z gładkiego twardego materiału o małym współczynniku pochłaniania dźwięku. W przypadku komory pogłosowej Katedry Mechaniki i Wibroakustyki AGH, ściany wykonane są z 25-centymetrowej warstwy betonu i pokryte z zewnątrz 5-centymetrową warstwą wełny mineralnej.
3. Wyniki i obliczenia pomiarów.3.1. Poziomy i różnice dźwięków w polu swobodnym i pogłosowym.
Poziom dźwięku LAF [bB]
odległość od źródła (pozycja)
Pole swobodne
różnice
poziomów
Pole pogłosowe
(pełna sala)
różnice
poziomów
Pole pogłosowe
(pusta sala)
różnice
poziomów
1m
(przodem do źródła)
83,1
5,2
85,5
-2,4
91,5
0,5
2m
(przodem do źródła)
77,9
87,9
91
1m
(tyłem do źródła)
74,3
2m
(tyłem do źródła)
69,1
maks.-przy ścianie (przodem do źródła)
65
3.2.
Rys. nr 1. Schemat laboratorium ergonomii 6E – lokalizacja punktów pomiarowych.
3.3. Poziomy dźwięku w polu rozproszonym.pkt.
(rys)
LAF [bB]
LAeq [bB]
1.
87,1
85
2.
84,5
85
3.
82
81
4.
...