Классификация акустических экранов

Тип АЭ	Схема	Обозначения на схеме	Применение
Офисно-производственные		1 – источник шума; 2 – акустический экран (АЭ); 3 – рабочее место; 4 – помещение	Устанавливаются в помещениях для снижения прямого звука
Транспортные		1 – автотранспортный поток (ИШ); 2 – АЭ; 3 – отражающая поверхность; 4 – жилая застройка	Устанавливаются вдоль автомобильных дорог напротив жилой застройки
	1 – подвижной состав ж.-д. транспорта (ИШ); 2 – АЭ; 3 – опорная поверхность; 4 – жилая застройка	Устанавливаются между ж.-д. путями и жилой застройкой
Технологические		1 – источник шума; 2 – АЭ; 3 – стена; 4 – здание	Устанавливаются со всех сторон стационарного источника шума

Принцип действия АЭ

 

АЭ – звукоизолирующая конструкция, основной принцип действия АЭ – отражение звука. АЭ имеет конечные размеры. Места окончания АЭ называются свободными ребрами АЭ, которые в зависимости от расположения экрана в пространстве могут быть верхним и боковыми (рис. 5.1).

 

Рис. 5.1. Общий вид акустического экрана: 1 – верхнее ребро;

2, 3 – боковые ребра

 

Звук проникает за АЭ, дифрагируя на свободных ребрах АЭ. Эффект снижения звука АЭ объясняется образованием за АЭ акустической тени, в которой должен располагаться защищаемый объект (рис. 5.2).

 

Рис. 5.2. Образование акустической тени за АЭ: 1 – источник шума; 2 – АЭ;

3 – свободное ребро АЭ; 4 – защищаемый объект

 

В самом общем виде можно представить, что АЭ блокирует линию прямой видимости от источника шума (ИШ) к защищаемому объекту (расчетной точке (РТ)).

Расчет акустической эффективности АЭ

 

Схема для расчета эффективности АЭ приведена на рис. 5.3.

 

Рис. 5.3. Расчетная схема АЭ: 1 – ИШ; 2 – АЭ; 3 – РТ; 4 – защищаемый объект;

5 – опорная поверхность

 

Важные для расчета параметры:

А – расстояние от ИШ до свободного ребра АЭ, м;

В – расстояние от свободного ребра АЭ до РТ, м;

d – расстояние от ИШ до РТ, м;

q – угол дифракции (угол, образуемый лучом от ИШ до свободного ребра АЭ и лучом от свободного ребра АЭ до РТ).

Эффективность АЭ возрастает с увеличением угла дифракции q. На эффективность АЭ влияют его расположение и высота. Чем ближе РТ и ИШ к АЭ и выше АЭ, тем больше угол дифракции q и выше эффективность АЭ.

Эффективность АЭ рассчитывают по формуле

D L _экр = 10lg(20× N)–10lg n, дБ, (5.1)

где N – число Френеля,

N =2(A + B – d)/l, (5.2)

A, B, d см. на рис. 5.3; l – длина звуковой волны, м,

l= c / f, (5.3)

c – скорость звука в воздухе, м/с (с = 340 м/с); f – частота (63, 125, …, 8000 Гц); n – число свободных ребер АЭ (для установки в лабораторной работе n = 2).

 

Описание лабораторной установки

 

Лабораторная установка (рис. 5.4) имитирует образование шума в окружающей среде и защиту от шума АЭ. Установка состоит из МР3-плеера 1, который подает сигнал на акустическую систему 2, передвигающегося АЭ 3 и переносного измерительного прибора 4 (шумомера). Прибор располагается в расчетной точке (РТ).

 

Рис. 5.4. Схема лабораторной установки: 1 – МР3-плеер; 2 – акустическая

система; 3 – акустический экран; 4 –измерительный прибор

 

Установка работает следующим образом. МР3-плеер подает сигнал на акустическую систему, которая излучает шум. Звук от акустической системы поступает к микрофону прибора в отсутствие или при наличии АЭ. Размеры АЭ составляют 60×70 см.

 

Измерения прибором Октава-110А

Меры предосторожности при работе с прибором Октава-110А:

· не допускать падений и ударов прибора о твердые поверхности. Требуют повышенной аккуратности микрофон, место соединения между корпусом прибора и предусилителем, а также стекло индикатора;

· подключение микрофона с предусилителем к индикаторному блоку следует проводить обязательно выключив питание клавишей ВЫКЛ;

· для проведения измерений после включения прибора подождать 30…40 с для загрузки внутренних цепей прибора;

· прежде чем приступить отсоединению микрофона с предусилителем от индикаторного блока, необходимо выключить прибор и подождать не менее 20…30 с.

· разборку микрофона проводить категорически запрещено.

Порядок проведения измерений прибором Октава-110А.

Порядок проведения измерений аналогичен приведенному в лаб. работе 1 (см. с. 11).

 

Требования безопасности

1. К работе допускаются студенты, изучившие требования безопасности, ознакомившиеся с конструкцией лабораторной установки и методикой выполнения работы.

2. Приступить к работе можно только после разрешения преподавателя.

3. Студентам запрещается устранять неисправность измерительной аппаратуры, менять предохранители, вскрывать панели приборов, открывать капсуль микрофона или его разъем.

4. Запрещается оставлять установку во включенном состоянии после окончания работы.

5. Необходимо соблюдать аккуратность, неторопливость при установке АЭ и проведении измерений.

 

Порядок выполнения работы

1. Включить МР3-плеер и выбрать звуковую дорожку согласно варианту задания, выданному преподавателем (табл. П5.2).

2. Установить регулятор громкости акустической системы в положение согласно варианту задания и не трогать его до окончания выполнения работы. Установить источник шума и микрофон в положение согласно варианту задания.

3. Измерить УЗ и УЗД в РТ без установленного АЭ. Данные измерения занести в табл. 5.4 отчета.

4. Вычислить требуемое снижение шума в РТ по формуле

, дБ (дБА), (5.4)

где – измеренные в РТ уровни звукового давления, дБ, и уровни звука, дБА; – норма шума, дБ (дБА) (по заданию преподавателя) (см. табл. П5.1).

Результаты расчетов занести в табл. 5.4.

5. Рассчитать эффективность АЭ. Для этого установить АЭ между ИШ и расчетной точкой и измерить ближайшие расстояния:

· от ИШ до свободного ребра АЭ (А, м);

· от этого свободного ребра до РТ (В, м).

Подставить полученные значения А, В, d в формулу (5.2) и вычислить значения числа Френеля для восьми частот (63, 125 … 8000 Гц).

Вычислить акустическую эффективность АЭ, дБ и дБА.

Примечание. Для получения значения для дБА взять полученные значения N на частоте 1000 Гц.

Данные расчетов занести в табл. 5.4.

6. Представить в графическом виде значения требуемого снижения шума L _треб и расчетного значения эффективности АЭ (рис. 5.7 отчета).

7. Рассчитать ожидаемый спектр шума после установки АЭ по формуле

, дБ (дБА). (5.5)

Данные расчетов занести в табл. 5.4.

8. Измерить шум в РТ после установки АЭ , дБ. Результаты измерений занести в табл. 5.4.

9. Представить в графической форме следующие экспериментальные данные (рис. 5.8 отчета):

· спектры шума в РТ до и после установки АЭ и , дБ;

· норму шума, дБ.

По результатам расчетов и экспериментов сделать следующие выводы:

· какое превышение шума над нормами было получено измерениями и расчетами;

· какая эффективность АЭ была получена расчетом;

· сравнить и ;

· на сколько снизился шум от ИШ в РТ в результате установки АЭ;

· достигнуто ли снижение шума до нормы.

 

Содержание отчета

Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать:

1. Название лабораторной работы и цель работы.

2. Схему установки.

3. Заполненную табл. 5.2.

Таблица 5.2

Данные измерений и расчетов

№ п/п	Рассчитываемые и измеряемые спектры шума, норма шума	УЗД, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	УЗ, дБА
	Спектр шума на рабочем месте без АЭ
	Норма шума L норм
	Требуемое снижение шума на рабочем месте L треб
	Расчетная эффективность АЭ D L экр
	Спектр шума на рабочем месте после установки АЭ

 

4. Рис. 5.7 и 5.8 с изображением спектров шума.

 

 

Рис. 5.7. Сравнение требуемого снижения шума L треб и расчетного значения эффективности АЭ Δ L экр

Рис. 5.8. Полученные экспериментальные значения

5. Выводы по работе.

Работу выполнил(и) студент(ы) гр.____	Работу принял:
1.	Преподаватель ________
2.
3.	«__» _________ 20____г.
«____» __________ 20____г.

Контрольные вопросы

 

1. Чем вреден шум?

2. В каких единицах измеряются УЗ и УЗД?

3. Какими параметрами характеризуется шум?

4. На какие классы подразделяются по назначению АЭ?

5. Принцип действия АЭ.

6. От каких параметров зависит эффективность АЭ?

7. Что такое число Френеля?

8. Как рассчитывается эффективность А?

9. Как определяется требуемое снижение шума?

 

Приложение 5

 

Таблица П5.1

Допустимые уровни звукового давления, уровни звука, эквивалентные