Hangterjedés szabad térben

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Hangterjedés szabad térben"

Fanni Barnané
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Hangterjeés szaba térben Bevezetés Hangszint általában csökken a terjeés során. Okai: geometriai, elnyelőés, fölfelület hatása, növényzet és épületek. Ha a hangterjeés több mint 100 méteren történik, a hőmérsékletnek és a szélnek is jelentős a szerepe. Rövi távolságokon a ivergencia okozta gyengülés ominál. Teljes gyengülés: A = A + A + A + A teljes iv levegő föl egyéb Az első három általános, és minig figyelembe kell venni. Az utolsó: A = A + A + A egyéb refl/ épületek növényzet épületek Ezek a tagok egymástól általában függetlenek tárgyalhatók. A iffrakciót egy akaály körül kihagyjuk, mert együtt kell tárgyalni a fölfelület által okozott elnyelőéssel. Általában oktáv sávok szerint kell számolni, mert a gyengülések frekvencia függőek. Pontforrásra: A geometriai ivergencia okozta gyengülés A = log10 r iv Frekvencia független A távolság meguplázóásával a nyomásszint kb. 6 B-t csökken Gyengülés a levegőben történő elnyelőés hatására Az akusztikus hullám halaása során az akusztikus energia fokozatosan hővé alakul molekuláris folyamatokon keresztül. A levegő = α /1000 Elnyelőési együttható α (B/km). Erősen függ a frekvenciától és a relatív páratartalomtól, és kevésbé a hőmérséklettől. Gyengén függ a nyomástól, azaz a magasságtól. Rövi távolságokra elhanyagolható (kivéve 5000 Hz fölött). B 1

2 Hőmérséklet Relatív páratartalom C C C C Hz 50 Hz 500 Hz 1000 Hz 00 Hz 4000 Hz A föl által okozott gyengülés Két terjeési útvonal, irekt vagy reflektált. Általában az ereő akusztikus szint erősen függ az útkülönbségektől, a beesési szögtől és a frekvenciától.

3 A föltípusok osztályozása 1., Kemény felület: alacsony porozitás. Aszfalt, vagy beton, víz. Gyárak körül a öngölt föl.., Lágy: fűvel, fákkal és egyéb növényzettel borított porózus felület, amely alkalmas mezőgazaságra. 3., Nagyon lágy felület: nagyon porózus, hó (legalább 10 cm vastag) vagy tűlevél 4., Kevert A föl okozta gyengülés kiszámítása egy speciális esetre a., Lágy felület b., a zaj spektrum speciálisan széles és sima. (gyakori, mint pl. ipari üzemeknél vagy közlekeési zaj). c., csak az A súlyozott spektrumra vagyunk kíváncsiak. A = 4.8 (h / r)(17 föl m + 0 / r) r a távolság a hangforrás és a hallgató között, és h m az átlagos fölfölötti magasság. A negatív értékeke nullának értenő. B A föl okozta gyengülés kiszámítása rövi távolságokra: Kemény felületre (r r -r ) << λ (r r -r ) >> λ - 6 B Nagy beesési szögeknél a lágy és nagyon lágy felületek is jó visszaverőkké válnak 3

4 Lágy felület :h r =1.8 m Forrás magassága Távolság (m) 15 Hz 0.01 m m m ,7-5,6-5,5-5,3-5,3-5, -5, -4,0-4,8-4,9-4,9-4,8 44,8 50 Hz 500 Hz 1000 Hz 00 Hz 4000 Hz -5,0-4,6-3,9-3,3 -,7 -, -4,3-4,0-3,4 -,8 -, -1,7,0-1,9 -,1-1,6-1,0-0,5-3,6-1,8-1,4 4, 6,8 9, -0,9-0,1,9 5,8 8,4 10,8 0,1 7,5 6,9 9,1 11,6 13,8-1,4 1,9 6,7 9,8 1, 14,0 5,9 6,3 10, 13,1 15,3 17,1 -,7 0,5,9 4,8 6,4 1,1 5,1 10,1 13, 15,5 17,4 -,5-0,1 4,1 7,1 9,3 11,1 -,8-1,5 4,1 8,5 13,7 16,9 19,3 1,1-1,9 -,9-0,4 1,7 3,4 Nagyon lágy felület (hó, fenyőerő), h r =1.8m Frekvencia, Hz Forrás magasság, m távolság, m

5 A föl okozta gyengülés kiszámítása nagy távolságra Zónákra osztjuk a teret. h s h r h s S R h r Forrás zónája Külön-külön számolunk, maj összegzünk. Terjeés zónája Detektálás zónája oktáv-sáv frekvencia A s vagy A r, B A m, B e 15 (a G)-1.5-3e(1-G) 50 (b G)-1.5-3e(1-G) 500 (c G)-1.5-3e(1-G) 1000 ( G)-1.5-3e(1-G) 00 (1-G)-1.5-3e(1-G) 4000 (1-G)-1.5-3e(1-G) 8000 (1-G)-1.5-3e(1-G) Forrás vagy etektor magasság (m) >10.0 Távolság, m Faktor a > Faktor b > Faktor c > Faktor > hs h r Kemény felületek: G=0, lágy felületek: G=1, Kevert: a felületek aránya: e = 1 r 5

6 Egyéb gyengülések Reflexió falakon úgy kell számolni, mint a kemény felület hatását Növényzet: gyenge hatás (maximum 0.1 B/km) Épületek által okozott gyengülés csak nagyon közelítő jellegű összefüggések léteznek A szél és hőmérséklet-eloszlás hatása. A terjeés iránya, illetve a hangszint megváltozik a szél sebességének, illetve a hőmérséklet graiensének hatására. Nappal a hőmérséklet a magassággal csökken. Éjjel nő (hőmérséklet inverzió) Kevez a hangterjeésnek. Az akusztikus méréseket optimális légköri állapotokra aják meg. Iőátlagolás hatása. Jellemzően 1 órás méréseket végeznek, e sokszor hosszabb iőre kell az átlagos szintet megmonani (pl. 1 év). Rövi távolságokon nem problémás, mivel a meteorológia hatások nem jelentkeznek. Nagyobb távolságokon a terjeést leginkább elősegítő körülmények között kell mérni, a hosszú iejű átlag az egy órás szintnél tipikusan 5 B-lel alacsonyabb. 6

7 Szintek számolása Külön az oktáv sávokban kiszámoljuk a veszteségeket, ezeket összegezzük. Végül: L p = L W A Ahol L w az aott oktáv sávban a forrás teljesítmény összes Hangforrások jellemzése Többféle lehetőség. Gyártó megaja, vagy meg kell mérni. Megbízható mérés szaba térben, e ez általában nem lehetséges (süket szoba). Mérés jól meghatározott körülmények között (fél-süketszoba). Pontforrásként jellemezhető, ha a távolság nagyobb, mint a legnagyobb kiterjeés kb. kétszerese. Hang-gátló fal Hatékonysága: (IL) a hangnyomás szint különbség az alkalmazása előtt és után. Vékony hang-gátló fal 1 Fresnel szám: ha negatív, akkor N=0. = λ ( + ) N 1 IL = 10 log(3 + 10N) A föl Rövi távolságokra. 7

8 Vastag hang-gátló fal (Ha legalább 3 méter széles, akkor minen frekvenciára) 1 t = λ ( + t + ) N 1 IL = 10 log(3 + N) A föl Domborzati egyenetlenségek hatása is számolható a Fresnel szám segítségével Véges szélességű fal: több lehetséges terjeési útvonal Szintek számolása hang-gátló fal esetén L (fallal) = L p W A összes (fal nélkül) IL 8

Hasonló dokumentumok

Zaj (bevezetés) A zaj hatása Zaj Környezeti zaj Zajimisszió Zajemisszió Zaj szabályozás Zaj környezeti és gazdasági szerepe:

Zaj (bevezetés) A zaj hatása Zaj Környezeti zaj Zajimisszió Zajemisszió Zaj szabályozás Zaj környezeti és gazdasági szerepe: Zaj (bevezetés) A zaj hatása: elhanyagolhatótól az elviselhetetlenig. Zaj: nem akart hang. Környezeti zaj: állandó zaj (l. ha nincs közlekedés). Zajimisszió: Zajterhelés az érzékelés helyén. Zajemisszió: