Tabela 9.1. Moc akustyczna niektórych źródeł hałasu.

Transkrypt

1 Ćwczene 9 POMIAR POIOMU DŹWIĘKU Podstawy teoretyczne Dźwę jest zjawsem zycznym olegającym na drganu ośroda srężystego. Drgana rozchodzą sę w ostac al. Rozchodzene sę al dźwęowej olega na owstanu zaburzena w ośrodu, w ostac owstających chwlowych zagęszczeń rozrzedzeń elementarnych cząste ośroda, owodujących owstawane chwlowych zman cśnena austycznego. Dźwę rzeszadzający, nerzyjemny lub neożądany nazywa sę hałasem. Długość al dźwęowej λ jest to odległość omędzy sąsednm masymam lub mnmam cśnena, czyl odległość jaą rzebywa snusodalna ala dźwęowa w czase jednego oresu drgań. Długość al dźwęowej merzy sę w metrach c λ =, (9.) gdze: c rędość dźwęu, [m/s], = częstotlwość, [Hz], T T ores drgań, [s]. Prędość rozchodzena sę dźwęu w owetrzu rzy temeraturze 8 o C wynos 340 m/s. Moc austyczna źródła dźwęu M jest to lość energ jaą wysyła źródło dźwęu w jednostce czasu. Jednostą mocy austycznej jest wat, a jej wartość można oszacować z wyrażena a M = A, (9.) gdze: a cśnene austyczne, [Pa], oorność austyczna ośroda, [(Pa s)/m], A ole owerzchn dźwęu, [m ]. Moc austyczną netórych źródeł hałasu odano w tabel onżej. Tabela 9.. Moc austyczna netórych źródeł hałasu. Źródło hałasu Szet ormalna rozmowa ajgłośnejszy rzy Klason samochodowy Orestra symonczna Moc austyczna M [W] Cśnene austyczne a jest to różnca omędzy chwlową wartoścą cśnena P, zastnałą w momence rzejśca al dźwęowej, a statycznym cśnenem atmoserycznym P o stnejącym w danym unce rzed wywołanem drgań a = P P o. (9.3) Cśnene austyczne merzy sę w Pascalach [Pa = /m ]. e względu na dużą rozętość sotyanych wartośc cśnena austycznego wrowadzono względną marę logarytmczną oreślającą ozom cśnena austycznego a L = 0 lg L = 0lg + 94, (9.4) gdze: o L ozom cśnena austycznego, [db], o = 0 5 cśnene austyczne odnesena, [Pa].

2 44 Oorność alowa jest to welość charateryzująca reację ośroda na alę austyczną. Jej wartość oreśla sę ze wzoru a =, (9.5) v gdze: oorność alowa, [(Pa s)/m], v rędość drgań cząstecze ośroda, [m/s]. Oorność alowa ne oznacza strat energ al w ośrodu, natomast charateryzuje rędość drgań cząste rzy oreślonej wartośc cśnena austycznego. W rzyadu al łasej, oorność alowa jest równa oornośc alowej właścwej (oornośc austycznej), tórej wartość oblcza sę z wyrażena = ρ c, (9.6) gdze: ρ gęstość ośroda, [g/m 3 ]. Oorność austyczna właścwa owetrza w warunach normalnych czyl w temeraturze 0 o C rzy cśnenu atmoserycznym równym 760 mm Hg wynos 4 (Pa s)/m. atężene dźwęu jest to moc austyczna, jaą rzenos al dźwęowa rzez rzerój rostoadły do erunu rozchodzena sę al M I =, (9.7) A gdze: I natężene dźwęu, [W/m ]. atężene dźwęu dla al łasej może być oreślone z wyrażena a I =. (9.8) atężena dźwęu sotyane w ratyce wahają sę od 0-7 do 0 6 W/m. Hałaślwość oreśla douczlwość hałasu jest oreślana w noyosach. ays jest to hałaślwość wstęg dźwęu o częstotlwośc w grancach Hz ozome cśnena austycznego 40 db odczuwana rzez średnego obserwatora. Porównane hałaślwośc dwu źródeł hałasu o ustalonych wdmach można doonać rzedstawając ch hałaślwość w noyosach orównując ze sobą obydwa wsaźn. nając charaterystyę ozomu cśnena oreśloną w asmach tercjowych lub otawowych można oreślć wsaźn hałaślwośc orzystając ze wzoru = max + F max, (9.9) = gdze: wsaźn hałaślwośc całego wdma hałasu, [db], max najwęszy lczbowo wsaźn hałaślwośc dla jednej otawy lub tercj z całego wdma, [db], wsaźn hałaślwośc dla oszczególnej -tej otawy lub tercj z wdma, [db], F wsółczynn dla asm otawowych równy 0,3 a dla tercjowych równy 0,5, [-]. Przy czym dla asm otawowych lczba = 8 a dla tercjowych = 4. Pozom dźwęu L A jest to orygowany ozom cśnena austycznego. Korygowane ozomu cśnena austycznego ma na celu zblżene wynu omaru do odczuca słuchowego doznawanego rzez ucho ludze. Realzacja tego zamerzena jest możlwa orzez zastosowane jednego z trzech ltrów orecyjnych A, B, C w uładze omarowym. Pomar ozomu dźwęu jest rowadzony rzy omocy merna ozomu dźwęu oraz rzy użycu jednego z oretorów, stąd jednost omarów [db/a], [db/b], [db/c]. Charaterysty rzenoszena ltrów orygujących są oazane na rysunu 9.. Wyn omaru ozomu austycznego, o wartośc odanej nżej, rzy częstotlwośc 000 Hz, jest najblższy wrażenom słuchowym odberanym rzez ucho ludze: 0-55 db charaterystya A, [db/a], db charaterystya B, [db/b], owyżej 85 charaterystya C, [db/c]. Przy omarze dźwęów mulsowych stosuje sę czwarty ltr orecyjny D. Od ewnego czasu, nezależne od wartośc ozomu hałasu, dla oceny jego ucążlwośc stosuje sę charaterystyę A.

3 45 Pozom cśnena austycznego L, [db] Częstotlwość, [Hz] Rys. 9.. Charaterysty rzenoszena orecj A, B, C. Mern ozomu dźwęu zaoatrzone są zazwyczaj w zesół ltrów w ułady ważena A, B, C, D, tóre umożlwają doonywane omaru cśnena austycznego w oszczególnych asmach otawowych a, ja też ozomu dźwęu hałasu L A w db/a, db/b, db/c, db/d. nając wartośc cśnena austycznego dla oszczególnych asm otawowych możemy oblczyć odowadające m wartośc ozomu cśnena austycznego L orzystając ze wzoru (9.4). Oddzaływane hałasu o wdme złożonym oreśla sę za omocą wsaźna oceny hałasu nazywanego równeż lczbą hałasową. Wsaźn ten oreśla sę za omocą nomogramu odanego na rysunu 9.. Metoda oreślana wartośc jest nastęująca: nanos na nomogram otrzymane z badań lub oblczeń wartośc ozomu cśnena austycznego odowadające oreślonym częstotlwoścom. anesone unty łączy sę odcnam rostym. Wartość wsaźna hałasu oreśla lczbowy symbol rzywej ołożonej najblżej nad wyreślonym rzebegem ozomów cśneń w uncj częstotlwośc. Wyreślona łamana może być styczna do danej rzywe, jedna w żadnym unce ne może jej rzecnać. 9.. Przebeg badana Celem ćwczena jest oreślene w omeszczenu ozomu cśnena austycznego w oszczególnych częstotlwoścach asm otawowych wdma hałasu oraz ustalene na tej odstawe wsaźna oceny hałasu (lczby hałasowej).

4 46 Pozom cśnena austycznego L, [db], o = 0-5 Pa Częstotlwość, [Hz] Rys. 9.. omogram do wyznaczana lczby hałasowej. Pomar cśnena austycznego w oszczególnych asmach otawowych wyonuje sę rzy wyorzystanu merna ozomu dźwęu. Średne częstotlwośc asm otawowych wynoszą: 63, 5, 50, 500, 000, Hz. Badane należy owtórzyć trzyrotne dla ażdego omaru ustalć wartośc lczby hałasowej, gdze jest numerem omaru. Wyn omarów należy umeścć w tabel Oracowane wynów Dla ażdej wartośc cśnena austycznego odowadającej oszczególnym asmom otawowym należy oblczyć, ze wzoru (9.4), odowadające m wartośc ozomu cśnena austycznego. Otrzymane wartośc (dla danego -tego omaru) należy naneść w ostac untów na nomogram rzedstawony na

5 47 rysunu 9.., ołączyć je odcnam rostym, a nastęne ustalć wartość lczbową wsaźna ozomu hałasu. Jao ostateczną wartość lczby hałasowej należy rzyjąć średną arytmetyczną oblczoną ze wsaźnów otrzymanych we wszystch rzerowadzonych róbach = =, (9.0) gdze jest lczbą omarów. Tabela 9.. Tabela omarowa. r Merzone welośc Cśnene austyczne [Pa] Pozom cśnena [db] Średne wartośc asm otawowych [Hz] Lczba Cśnene austyczne [Pa] Pozom cśnena [db] 9.4. ares oracowana Oracowane ownno zawerać: róte omówene analzowanych zjaws wraz z dencjam merzonych welośc, os eserymentu wraz z odanem warunów omaru (rodzaj omeszczena, źródeł hałasu, rodzaj zastosowanego merna ozomu dźwęu), tabelę omarów dentyczną z tabelą 9., oblczena ozomów cśnena austycznego dla oszczególnych asm otawowych ze wszystch rzerowadzonych ser omarowych, nomogramy uzysanych zależnośc ozomu cśnena austycznego od częstotlwośc L () dla ażdego omaru uzysane na ch odstawe lczby hałasowe, ostateczną, oblczoną zgodne ze wzorem 9.0, wartość wsaźna ozomu hałasu.