Расчет звукопоглощающей облицовки

Звук представляет собой колебательное движение упругой среды, воспринимаемое нашим органом слуха. Движение звуковой волны в воздухе сопровождается периодическим повышением и понижением давления. Периодическое повышение давления в воздухе по сравнению с атмосферным давлением в невозмущенной среде называется звуковым давлением. Чем больше давление, тем сильнее раздражение органа слуха и ощущение громкости звука. В акустике звуковое давление измеряется в Н/м² или Па. Звуковая волна характеризуется частотой f, Гц, силой звука I, Вт/м², звуковой мощностью W, Вт. Скорость распространения звуковых волн в атмосфере при 20°С и нормальном атмосферном давлении равна 344 м/с. Скорость звука не зависит от частоты звуковых колебаний и при неизмененных параметрах среды является постоянной величиной. При повышении температуры воздуха скорость звука возрастает примерно на 0,71 м/с на 1°С. Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частоты от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой до 16 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не воспринимаются органами слуха.

Минимальная сила звука, воспринимаемая ухом, называется порогом слышимости (I₀ = 10^-12 Вт/м²), а соответствующее ему звуковое давление Р₀ = 2×10-5 Па. Порог болевого ощущения наступает при силе звука, равной 10² Вт/м², а соответствующее ему звуковое давление – 2×10² Па. Как видим, изменения звукового давления слышимых звуков огромны и составляют примерно 10⁷ раз.

Поэтому для удобства вычислений принято оценивать звуковое давление не в абсолютных, а в относительных единицах – белах (Б). Так как орган слуха человека способен различать изменение уровня интенсивности звука на 0,1 Б, то для практического использования удобнее единица в 10 раз меньше – децибел (дБ).

Уровень интенсивности звука L, дБ, определяется по формуле

, (6)

где I – интенсивность звука, Вт/м²; I₀ – интенсивность звука, принимаемая за порог слышимости, равная 10^-12 Вт/м².

Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то эту формулу можно записать в виде

. (7)

Поэтому уровень интенсивности звука L также называют уровнем звукового давления.

Пользоваться шкалой децибел очень удобно, так как весь огромный диапазон слышимых звуков укладывается менее чем в 140 дБ. При действии шума более 140 дБ возможен разрыв барабанной перепонки.

ЗАДАНИЕ

Помещение цеха имеет следующие размеры: длина: А, ширина, В, высота, Н (табл.3). В цехе установлены три источника шума (ИШ), Lpo, которые расположены по схеме, представленной на рисунке. Уровень звукового давления каждого, Li (табл. 2). Максимальный источник шума Imax=0,8 м.

Расчетная точка РТ (например, рабочее место) находится в зоне отраженного звука.

Необходимо выбрать конструкцию звукопоглощающей облицовки расположенной по потолку помещения.

Схема размещения источника шума

Исходные данные приведены в табл. 3.

Таблица 2

Уровни звукового давления Li, дБ

вариант	Среднегеометрическая частота, Гц
				1 000

Таблица 3

Исходные данные