Материал: 1677
|
|
звукопоглощения строительных материалов. Опреде- |
|
|
|
лить |
коэффициент звукопоглощения строительных |
|
|
материалов интерференционным методом. |
|
Приборы и принадлежности: |
|||
1. |
Акустический интерферометр. |
||
С |
|
||
2. |
Звуковой генератор. |
||
3. |
Динамик. |
|
|
4. |
Малогабар тный микрофон. |
||
5. |
Ус л тель. |
|
|
щения |
|||
6. |
М кроамперметр ли осциллограф (индикатор). |
||
|
|
|
Краткая теория |
|
Для |
|
я хорошей акустики залов, аудиторий и других |
|
|
обеспечен |
|
помещен й недостаточно только выбрать правильную форму поме- |
|||
|
. Важным фактором формирования звуковой среды в помеще- |
||
ниях является отделка ограждающих конструкций различными строительными матер алами, спосо ствующими созданию в помещении диффузного (равномерного) звукового поля. Звукопоглощающие материалы и конструкции оказывают большое влияние на качество звучания и являются эффективным средством борьбы с шумом.
риалы обладают различнойАспособностью поглощать звуки разной частоты. Основным показателем, характеризующим звукопоглощаю-
Применяемые в практике отделочные звукопоглощающие мате-
щий материал, является коэффициент звукопоглощения . Коэффициентом звукопоглощения называется отношение по-
глощенной энергии звуковой волны E к энергии падающей звуковой
Существуют различные методы измеренияИкоэффициентов звукопоглощения: реверберационный метод, метод «стоячих» волн и др.
волны Ei: |
|
Д |
|||
|
|
||||
|
|
E |
, |
(6.1) |
|
E i |
|||||
|
|
|
|
||
В настоящей работе измерение коэффициента звукопоглощения строительных материалов основано на использовании явления «стоячих» волн, которые образуются в результате интерференции (наложения) звуковых волн, направленных перпендикулярно к какой-либо отражающей поверхности и волн, отраженных от этой поверхности.
36
В точках, в которых амплитуды складываются («пучности»), возникает усиление звука, а в точках, где амплитуды вычитаются («узлы»), – ослабление звука (рис. 6.1, б).
В зависимости от коэффициента звукопоглощения интенсивность отраженной волны существенно меняется. Так, при = 0 в узлах может происходить полное гашение звука, а в пучностях – ее удвоение.
Напрот в, при полном звукопоглощении ( = 1), отраженная волна вообще отсутствует и стоячие волны не образуются, средняя
вность – од накова по всей длине трубы.
Наконец, при промежуточных значениях (0 1), звуковые |
|||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
давлен я в узлах |
пучностях (Pmin и Pmax) связаны следующим соот- |
||||||||||
ношен ем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pmin |
1 |
1 |
, |
|
(6.2) |
||||
|
|
Pmax |
|
1 |
1 |
|
|
|
|||
интенс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
если обознач ть |
Pmin |
N , получим |
|
|
|
|
|
|
|||
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 N ) |
2 |
|
|
4N |
|
|
||
б |
|
2 , |
(6.3) |
||||||||
|
|
1 |
(1 |
N ) |
2 |
|
(1 N ) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где Pmin – минимальное звуковое давление (в узле); |
|
||||||||||
Pmax – максимальное звуковое давление (в пучности). |
|
||||||||||
|
|
А |
|
||||||||
|
|
Описание установки |
|
|
|||||||
Общая схема установки показана |
|
рис. 6.1, а. |
|
||||||||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
Динамик |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Узел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пучность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||
Звуковой |
|
|
|
|
|
|
Индикатор |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
генератор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Труба |
|
|
|
|
|||
Образец |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
Рис. 6.1. Установка «акустический интерферометр»: а схема установки;
б схема образования стоячих звуковых волн.
Звуковой сигнал подается от генератора звуковых сигналов через динамик, помещенный над верхним концом асбестоцементной трубы. На другом конце трубы вставлен плоский образец, коэффициент звукопоглощения которого необходимо определить. Исследуемый образец должен плотно прилегать к опоре и стенкам трубы.
Д нам ческ й громкоговоритель создает плоские волны, фронт
которых распространяется сверху – вниз вдоль оси трубы. Отражен- |
|
микрофона |
|
ные от образца волны, налагаясь на падающие, создают «стоячие» |
|
Сволны. Вел ч ны Pmax Pmin регистируются при помощи небольшого |
|
|
, перемещаемого по оси трубы. Амплитуда сигнала, посту- |
пающего с м крофона через усилитель звукового сигнала, определя- |
|
|
б |
ется по шкале м кроамперметра или измеряется на экране осцилло- |
|
графа. |
|
Изменяя частоту звукового генератора, который питает динамик напряжен ем звуковой частоты, можно проводить измерения во всем диапазоне интересующих нас частот.
В процессе проведения эксперимента следует тщательно соблюдать герметичность сопряжений всех элементов интерферометра.
3. Подать на динамик первую требуемую частоту диапазона – 500 Гц. Для этого ручкой «УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ» на звуковом генераторе повернуть лимб частоты так, чтобы значение частоты совпало с вертикальной риской.
|
Порядок выполнения работы |
1. |
А |
Установить один из выданных образцов: для этого вставить обра- |
|
|
зец в трубу и повернуть нижнюю крышку трубы до отказа. |
2. |
Включить вилки генератора и усилителя в сеть. Тумблеры «СЕТЬ» |
|
на генераторе и усилителе поставить в положение «ВКЛ.», при |
|
Д |
|
этом на приборах должны загореться сигнальные лампочки. |
|
И |
4. Медленно перемещая зонд в трубе с помощью деревянных ручек, замерить звуковое давление в различных точках по длине трубы, из которых выбрать максимальные (пучности) и минимальные (узлы) значения. Pmax – соответствует наибольшему значению амплитуды или наибольшему отклонению стрелки на микроамперметре (в от-
38
носительных величинах). Pmin – наименьшее отклонение стрелки на шкале микроамперметра.
5. Проделать еще два измерения на частотах 1000 Гц и 2000 Гц. Просчитать по формуле (6.3).
|
6. Повторить измерения еще на двух образцах. Результаты занести в |
||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
табл. 6.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
7. Отключить приборы от сети. Аккуратно вытащить образцы и по- |
||||||||||||||
|
лож ть |
х на место. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
8. равн ть полученные значения с табличными данными (см. |
||||||||||||||
|
прил. 4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Измеряемые |
На менование |
Звуковое давление P на частотах, Гц |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
расчетые |
о разца |
|
Pmin в узлах |
|
Pmax в пучностях |
|||||||
|
|
параметры |
|
500 |
1000 |
2000 |
|
500 |
1000 |
|
2000 |
||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Pmin Pmax для |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
каждой частоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pmin |
|
|
для |
А |
|
|
|
|
|
|
||
|
N Pmax |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
каждой частоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
4N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
(1 N )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы |
|
|
|
|
||||
1.Что называется коэффициентом звукопоглощения?
2.На чем основан метод измерения в данной установке?
3.Звукопоглощающие свойства строительных материалов – сравнительная оценка величины от качества материала и частоты изолируемого звука.
4.Использование звукопоглощающих материалов для улучшения акустических свойств помещения.
5.Что называется «стоячей» волной?
6.Как образуется «стоячая» волна?
7.Особенности интерференционного метода?И
39
Лабораторная работа № 7
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
С |
|
|
Цель работы: Экспериментально определить коэффициент возду- |
||
|
хопроницаемости и сопротивление воздухопроница- |
|
|
н ю сследуемых образцов строительных материалов. |
|
|
Сравн ть полученные результаты с нормативными ве- |
|
|
л ч нами. |
|
Приборы |
|
|
|
пр надлежности: |
|
1. |
Набор сследуемых о разцов в обоймах. |
|
2. |
трубки |
|
Напоромер ТНМП-52. |
|
|
3. |
Газовый счетч к ГС 4. |
|
4. |
Пылесос. |
|
5. |
Автотрансформатор. |
|
6. |
Секундомер (часы). |
|
7. |
А |
|
Резиновые соединительные |
. |
|
|
Теоретическая часть |
|
|
Воздухопроницаемостью называется свойство строительных ма- |
|
|
Д |
|
териалов и ограждающих конструкций пропускать воздух. |
||
|
Воздухопроницаемость проявляется при наличии разности дав- |
|
лений воздуха по обе стороны ограждения, создаваемой в естествен- |
||
ных условиях тепловым или ветровым напором. |
||
|
Тепловой напор обуславливается |
разными температурами, а, |
следовательно, и разными плотностями внутреннегоИи наружного воздуха. Ветровой напор создается действием ветра на ограждающие конструкции. При совместном действии этих факторов оба перепада давления суммируются.
При наличии разности давления воздуха с той и другой стороны ограждения через конструкцию может проникать воздух в направлении от большего давления к меньшему. Это явление называется фильтрацией.
Поступление наружного воздуха в помещение через ограждающую конструкцию называется инфильтрацией, а обратный процесс – эксфильтрацией.
40