Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №3 - Мёрфи
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Уровень звука распространяется цилиндрически, так что уровень звукового давления остается одинаковым во всех точках, находящихся на равном удалении от линии источника, и уменьшается на 3 дБ с увеличением расстояния вдвое. Это утверждение остается верным до тех пор, пока поверхностное и воздушное ослабление не приведет к значительному изменению уровня. Для зафиксированного около земной поверхности линейного источника шума с отношением уровня звуковой мощности на метр Lw/m уровень звукового давления Lp на любом расстоянии (r, выраженное в м) от этого источника рассчитывается по уравнению:
Lp = Lw — 10∙log10(r) — 5 дБ
Барьеры
Снижение уровня шума, связанное с преодолением барьера, зависит от двух факторов:
1. Разности путей при прохождении звуковой волны над барьером и при прямой передаче на приемник (а + b — с, на диаграмме).
2. Частотных составляющих шума.
Результирующее воздействие этих двух факторов показано на диаграмме. По диаграмме видно, что низкие частоты труднее заглушаются с помощью барьера.
а. снижение уровня шума, связанное с преодолением барьера (дБ); б. разность пути при прохождении звуковой волны (м); в. длина волны.
Снижение уровня шума с помощью обычного экрана представлено на следующей диаграмме как функция высоты потенциального барьера. Барьер наиболее эффективен при наиболее близком размещении к источнику шума
а. снижение уровня шума, связанное с преодолением барьера (дБ); б. частота (Гц).
Атмосферное поглощение
Этот предмет является комплексным и может быть представлен здесь лишь в общих чертах. Снижение уровня шума при распространении в воздушной среде зависит от многих факторов, включая:
• Расстояние от источника
• Частотные составляющие шума
• Окружающую температуру
• Относительную влажность
• Давление окружающей среды
Первые два фактора, упомянутые выше, оказывают наибольшее влияние на снижение уровня шума и представлены на диаграмме ниже. Подводя итог, можно сказать, что атмосферное поглощение не вызывает сильного затухания низких частот.
а. снижение уровня шума, связанное с преодолением барьера (дБ); б. расстояние от источника шума (м).
Ветер и температура
Если структура ветра такова, что его скорость возрастает с высотой, то траектория распространения звука будет загибаться и таким образом "фокусироваться" в направлении движения воздушного потока и создаст звуковую "тень" с наветренной стороны источника.
Почему измерения проводятся с подветренной стороны?
Для проведения измерений на незначительных расстояниях от источника (не более 50 м) влияние ветра на уровень звука не является значительным. При проведении измерений на больших расстояниях влияние ветра становится ощутимо больше.
С подветренной стороны уровень может увеличиваться на несколько дБ, в зависимости от скорости ветра. Но при измерениях с наветренной или боковой стороны уровень может понижаться более, чем на 20 дБ, в зависимости от скорости ветра и расстояния до источника. Поэтому, для того, чтобы получить надежный результат с минимальными отклонениями, измерения проводятся с подветренной стороны от источника.
а. снижение уровня шума, рассчитанное с использованием весовой функции типа А; б. расстояние (м); в. подветренная сторона; г. боковая сторона; д. наветренная сторона.
Температура
Влияние градиентов температуры напоминает воздействие градиентов ветра за исключением того, что температурные составляющие однородны во всех направлениях от источника. В солнечный безветренный день уменьшение температуры с высотой создает "теневой" эффект в отношении звука. Ясной ночью температура может увеличиваться с высотой, "фокусируя" звук у земной поверхности.
Эффект воздействия поверхности
В результате контакта с поверхностью отраженный звук становится рассеянным. Воздействие поверхностей различается на акустически твердое (воздействие бетона или воды), мягкое (воздействие травы, деревьев или растительности) и смешанное. Для того, чтобы принять во внимание частотные составляющие источника шума, а также тип поверхности между источником и приемником, поверхностные затухания нередко рассчитываются в диапазонах частот. Атмосферные осадки способны влиять на эффект поверхностного затухания. Снег, например, может стать причиной существенного затухания либо создать высокие плюсовые градиенты температуры. В инструкциях часто запрещается проведение измерений в подобных условиях.
Воздействие земной поверхности при расстоянии 100 метров между источником и приемником. Высота источника и приемника составляет 2 метра.
а. поверхностное затухание (дБ); б. октавная несущая частота (Гц); в. твердая поверхность; г. смешанная поверхность; д. пористая поверхность.
Шум приемника
Отражение
Когда звуковые волны воздействуют на поверхность, часть их акустической энергии отражается от нее, часть передается через поверхность, а часть поглощается. Если величина эффектов поглощения и передачи незначительна, что характерно для зданий, а большая часть звуковой энергии оказывается отраженной, такую поверхность считают акустически твердой. Уровень звукового давления вблизи поверхности, таким образом, состоит из прямого излучения от источника звука и излучения, возникающего в результате одного или нескольких отражений.
Характерно, что звуковой уровень на расстоянии 0,5 метра от стены на 3 дБ (А) выше, чем, если бы не было никакой стены. Многие инструкции требуют расчета величины эффекта отражения с последующим ее исключением из результатов отчета (в свободно — полевых условиях).
Открытые и закрытые окна
Находясь дома, многие люди вследствие климата или привычки предпочитают оставлять окна закрытыми. Беспокоящие шумы окружающей среды поглощаются зданием обычно на 20–30 дБ благодаря защитной звукоизоляции фасада. Окна — акустически слабая сторона большинства зданий, но ситуация не является критичной благодаря применению их специальной конструкции.
В странах с иным климатом люди вынуждены держать окна открытыми и подвергаются полному воздействию шумов окружающей среды. Инструкции по воздействию шумов окружающей среды призывают уделять пристальное внимание методам строительства зданий, а также способу их эксплуатации.
Идентификация источников шума
Оценка шума заключается в определении воздействия отдельно взятого источника шума, например, производственного предприятия. Это не всегда простая задача. Практически любая окружающая среда содержит большое количество различных источников, которые создают окружающие шумы в каждой конкретной точке.
Шум окружающей среды — это комбинация таких шумов, как фабричный шум, шум дорожного движения, водопровода, пения птиц и т. д.
Специфичный шум — это шум исследуемого источника. Специфичный шум является компонентом шума окружающей среды и идентифицируется и связан с определенным источником.
Остаточный шум — это шум окружающей среды без наличия специфичного шума. Остаточный шум при некоторых условиях сохраняется
