Акустические свойства материалов.

2.7. Акустические свойства материалов.

Измерение коэффициента звукопоглощения материала.

Коэффициент поглощения — это отношение энергии, поглощенной материалом, к энергии волны, падающей на поверхность материала: . Наиболее точным способом измерения коэффициента звукопоглощения является измерение в реверберационной камере. Под реверберационной (безэховой) камерой понимают изолированное помещение, в котором степень диффузности акустического поля приближается к идеальному. Для этого, стенки реверберационной камеры имеют сложную форму, предназначенную для равномерного рассеивания энергии акустических сигналов в пространстве. Пример структуры стенок реверберационной камеры показан на рис. 2.40.

Рис. 2.40. Пример структуры стенок реверберационной камеры

Коэффициент звукопоглощения определяется на основании времени реверберации. Сначала измеряют время реверберации при отсутствии исследуемого материала. На втором этапе в реверберационную камеру помещают исследуемый материал и снова измеряют время реверберации. Коэффициент звукопоглощения вычисляется по формуле: , где,

- объем реверберационной камеры;

- площадь образца исследуемого материала;

- время реверберации при наличии исследуемого материала в камере;

- время реверберации пустой камеры.

Проблема в измерении коэффициента звукопоглощения при помощи реверберационной камеры в конструктивной сложности упомянутой камеры. Объем реверберационной камеры находится в диапазоне 100 — 200 м³. Сама камера должна располагаться на амортизаторах, снижающих степень ее колебаний в пространстве при воздействии вибраций подстилающей поверхности. Несколько менее точным, но более простым с конструктивной точки зрения является измерение в акустическом волноводе. Схема размещения элементов, при измерении коэффициента звукопоглощения с использованием акустического волновода показана на рис. 2.41.

Рис. 2.41. Размещение элементов измерительной схемы при измерении коэффициента звукопоглощения с использованием акустического волновода.

Падающая на образец частично поглощается исследуемым материалом, а частично отражается обратно. Взаимодействие падающей и отраженной волны приводит к образованию стоячих волн с максимумами звукового давления (пучностями) и минимумами звукового давления (узлами). Конструкция звукового волновода обеспечивает возможность перемещения микрофона вдоль его продольной оси. Перемещая микрофон определяют значения максимального и минимального значения звукового давления в стоячей волне. Вычисление коэффициента звукопоглощения производится по формуле: , где,

- максимальное значение звукового давления в стоячей волне;

- минимальное значение звукового давления в стоячей волне.

Измерение звукоизоляции.

Под звукоизоляцией понимают степень ослабления акустических сигналов при распространении между смежными помещениями. В отличие от звукопоглощения, при звукоизоляции не обращают внимания на суть физических явлений, препятствующих проникновению акустических сигналов в смежные помещения. Звукоизоляция может обеспечиться за счет поглощения энергии акустической волны материалом ограждающей конструкции и отражением акустической волны от ограждающей конструкции. При измерении звукоизолирующих свойств материалов используют комбинацию из двух реверберационных камер. Камеры соединяются проемом. В одной камере располагается источник акустических сигналов. В проеме устанавливается образец материала, для которого измеряется степень звукоизоляции. Схема размещения элементов измерительной схемы измерения степени звукоизоляции показана на рис. 2.42.

Рис. 2.42. Размещение элементов измерительной схемы при измерении степени звукоизоляции материалов.

3. Состав учебно-лабораторного стенда:

3.1. Осциллограф DSO5102P.

3.2. Генератор FY6900.

3.3. Набор громкоговорителей разного типа.

3.4. Шумомер АТТ-9000.

3.5. Электретный микрофон с источником питания.

3.6. Модуль управления.

3.7. Активная колонка DIALOG W204.

3.8. Акустический волновод.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 Следующая ⇒