Основы акустики Содержание Основы акустики

Основы акустики

Содержание • Основы акустики • • • Воздушный шум Ударный шум Акустика в помещении – Мы слышим только то, что можем услышать • Sound Studio Software • Добавить фото

Что такое звук? Звук это волновая форма энергии.

Характеристики звука • Волны (частота, длина волны) • Уровень звукового давления Амплитуда Длина волны

Частота звука Амплитуда T = время t = время Частота (f) i — физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов процесса, совершённых за единицу времени. (Т) 1 T= f • Частота: Количество циклов (колебаний) в секунду измеряется в (Hz). • • Один Герц это одно завершенное колебание. Частота в 1000 Hz означает 1000 колебание в секунду.

Уровень звукового давления • Звуки с одинаковой частотой (длиной волны) могут отличаться уровнем звукового давления. Чем выше уровень звукового давления тем громче звук. Низкая амплитуда, тихий звук Амплитуда давления Длина волны Амплитуда давления Высокая амплитуда, громкий звук

0 Вакуум Минераль ная вата Воздух Пробка Вода Лед Кирпич Цемент Дерево Сталь Алюминий Стекло Скорость звука в различных средах 6000 5000 4000 3000 2000 1000

Длина волны • Длина волны при различных частотах. (длина волны = скорости звука/ частоту). Среда Скорость звука m/s Частота [Hz] Длина волны λ в метрах (m) воздух 340 20 17 воздух 340 100 3, 4 воздух 340 500 0, 68 воздух 340 1000 0. 34 воздух 340 8000 0, 04 воздух 340 20000 0, 017

Длина звуковой волны в разных средах • Звуковая волна на частоте в 500 Hz. (длина волны = скорости звука/ частоту). Среда Скорость звука m/s Частота [Hz] Длина волны λ в метрах (m) Бетон 4000 500 8 Дерево 3500 7 Вода 1500 3 Пробка 500 1 Воздух 340 500 0, 68 Минеральная вата 150 500 0, 30

Как мы слышим?

Возможности человеческого слуха Уровень звукового давления L (d. B) Болевой порог Музыка Речь Порог слышимости Инфразвук Ультразвук Частота f (Hz)

Распределение частот в строительной акустике Инфразвук 10 20 Hz Слышимый спектр 50 63 100 Ультразвук 8. 000 3. 150 10. 000 1. 000 Строительная акустика Акустика помещений Контроль технического шума Студии звукозаписи, радиостанции 20. 000 Hz 100. 000 Hz

Частоты октавные полосы одна треть октавных полос

Уровень звукового давления Порог слышимости Громкое радио Поп группа Самолет 0 d. B 80 d. B 110 d. B 130 d. B Po – константа равная порогу слышимость 0. 0002 Па

Вычисления в d. B + 40 d. B = 43 d. B 40 d. B = 50, 4 d. B + 40 d. B 50 d. B

Основы акустики Воздушный шум

Воздушный шум и звукоизоляция от воздушного шума • Шум - мешающий звук(человеческая речь, звук из стерео системы). • Термин звукоизоляция относится к передаче звука между помещениями. И определяется по формуле десятичный логарифм отношения первоначальной энергии на проникшую энергию.

Виды звукоизоляции Массивная перегородка Масса – пружина – масса

Изоляция от воздушного шума– Закон массы Кирпич 1800 kg/m 3, 240 mm толщина, 288 kg/m 2 Существуют различные способы вычисления R: AT: Rw = 32. 4 x log(m´)− 26 (d. B) (m’> 100 kg/m²) ES: RA = 36. 5 x log(m) – 38. 5 (d. B) FR: Rw = 40 ⋅ log(m´)− 45 (d. B); C=-1 (d. B) (m’> 150 kg/m²) GB: Rw = 21. 65 x log(m´)− 2. 3 + 1 (d. B) (m’> 50 kg/m²) m, m’ = выражены в kg/m², и верны в 100 – 700 kg/m²

Масса – пружина – Масса Резонансная частота • На резонансную частоту f 0 or fr влияют три фактора • • • 1. расстояние между слоями • • m’ 1, m’ 2 масса на единицу площади стен в kg/m 2 • Edyn модуль динамической упругсости воздуха или изоляционного материала in MN/m 2 • d расстояние между листами или толщина изоляции в m 2. массы на единицы площади, m’ 1 and m’ 2 3. упругость пружины. s’ динамическая упругость воздуха или изоляционного материала в MN/m 3

Масса – пружина – Масса Резонансная частота • Пример: измерение fr для перегородки, 12. 5 mm гипсокартона, 50 mm профиль, 12. 5 mm гипсокартона • С воздухом • С минеральной ватой

Основы акустики Ударный шум

Ударный шум и звукоизоляция • Ударный шум передается по конструктиву здания и возникает при столкновении двух тяжелых сред : • Например: молоток ударяющий в стену или стук каблука • при столкновении возникают вибрации проходящие через конструктив здания • Ударный шум распространяется благодаря тому что элементы конструкции здания связаны друг с другом

Измерение ударного шума • L’n : структурный шум измеряется в самом здании или лаборатории. • L’n. T, w: стандартизированный уровень звукового давления.

Структурный шум примеры «Однослойные» конструкции «Однослойные конструкции, с использованием мягкой поверхности (ковер, ковролин и д. т. и т. п. ) Плавающий пол

Ударный Шум однослойное решение • Передача звука от источника шума до соседних помещений чрез пол и стены конструктива: • Толщина стен и пола данного здания являются основополагающими • Уровень структурного шума снижается на: • 10 d. B при увеличении толщина конструктива в два раза, • 4 d. B увеличивая плотность среды конструктива • При увеличении частоты звука увеличивается 1. 5 d. B каждой октавы Constructions with one layer

Изоляция от ударного шума конструкции с мягким напольным покрытием • Использование мягкий напольных покрытий увеличивает звукоизоляцию между помещениями Конструкция с мягким напольным покрытием • Никакого негативного воздействия • Пример • Линолеум: f 0= 400 Hz • Армированный бетон 140 mm, f 0=110 Hz • ΔLn = -22 d. B

Изоляция ударного шума Характеристики плавающего пола • Лучшее решение для борьбы с ударным шумом это система «плавающий пол» данная система предлагает Вам: • • Увеличение индекса изоляции от ударного шума Увеличение индекса изоляции от воздушного шума • В случае плавающего пола есть 2 основополагающих момента : • • Отделение пола от основной конструкции здания Эластичность и динамическая прочность системы плавающего пола. Плавающий пол

Изоляция от ударного шума плавающий пол

Основы акустики Акустика в помещениях – мы можем запомнить только то, что мы можем услышать

Мы нуждаемся в хорошем звукопоглощении Уровень звукового давления Источник звука Единожды отраженный звук Дважды отраженный Задержка времени

Что такое звукопоглощение? Отражение и поглощение Звук отражается от любых жестких поверхностей (потолок , стены, пол etc. ) и отражение происходит почти в полном объеме. Звук практически полностью поглощается пористым материалом таким как стеколоволокно. Звук о волн вая а енн ж тра лна О во ая Звук о волн вая а нн же ра От звук ый

Допустимое время реверберации? Тип помещения Время T 60[s] Жилая комната 0. 5 Общежитие 0. 5 – 1. 0 Кинотеатр 0. 7 – 1. 0 Малый концертный зал 1. 2 – 1. 5 Oпера 1. 2 – 1. 6 Большой концертный зал 1. 7 – 2. 3 Церковь 1. 5 – 5. 0 T = время реверберации in s V = объем помещения в m 3 A= сумма площадей звукопоглотителя

Как выразить звукопоглощение? A = 5, 4 m² A = 19, 8 m² Акустический потолок Объем помещения 146 m³ (2, 7 x 6 x 9) Зона звукопоглощения 5, 4 m² Зона звукопоглощения 19. 8 m² Время реверберации 4. 5 sec Время реверберации 1. 2 sec

Звукопошлощение 1) Значение может быть выражено средневзвешенным коэффициентом звукопоглощения w 2) Значение может быть выражено Классами звукопоглощения A-E. EN ISO 11654 European Standard

Различные звукопоглощающие матералы Коэффициент звукопоглощения s Пористые материалы частота низкая средняя высокая Пористый материал мембране частота низкая средняя высокая мембраны Резонаторы частота Перфорированные материалы низкая средня высокая 0

Влияние толщины материала a 1 100 mm 0. 9 0. 8 75 mm 0. 7 60 mm 0. 6 0. 5 45 mm 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 125 250 500 1000 mineral wool 16 kg/m³ 2000 4000 Hz

Влияние высоты подвесной системы a 1 20 mm Mineral wool 200 mm Plenum 0. 9 0. 8 20 mm Mineral wool 100 mm Plenum 0. 7 0. 6 0. 5 20 mm Mineral wool 50 mm Plenum 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 125 250 500 1000 2000 4000 Hz

Влияние плотности материала a Density 24 kg/m 3 Density 32 kg/m 3 100 125 250 500 1000 2000 4000 Hz

Примеры высококлассной звукоизоляции

Здание резиденции“Holzhausen” Steinhausen canton Zug 2006

Межквартирная стена Construction 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Гипсокартон 12, 5 mm Воздушная прослойка 40 mm Гипсокартон 18 mm OSB плита 15 mm Деревянный каркас– стекловолокно 120 mm Гипсовые плиты ДВП 30 mm Стекловолокно 55 mm Гипсокартон 15 mm Деревянный каркас – стекловолокно 80 mm OSB плита 15 mm Гипсокартон 18 mm Воздушная прослойка – Стекловолокно 170 mm Гипсокартон 25 mm

90 80 D’n. T (d. B) Airborne sound insulation between flats Межквартирная стена D’n. TW 81 – 84 d. B 70 60 50 40 125 250 500 1000 2000 Hz

CCTV Пекин • Архитектор OMA Rem Koolhaas • Консультант-акустик DHV Renz van Luxemburg

Описание системы техностар

Элементы крепежа

Детали колонн

Короба

ISOVER Sound Studio

ISOVER Sound Studio Application • Сравнение индексов звукоизоляции • сравнение акустических параметров различных строительных конструкций • Звуковые примеры

Спасибо Вам за внимание!