Навигация по каталогу статей
13. Акустическая разведка.Понятия, определения и единицы измерения в акустике.
Опубликовал  GMan1990 GMan1990 Добавлено  08-01-2015 10:14 08-01-2015 10:14 2787  Прочтений 2787 Прочтений  0 Комментариев 0 Комментариев
printer

13. Акустическая разведка.Понятия, определения и единицы измерения в акустике.

 Понятия, определения и единицы измерения в акустике

Звук – колебательное движение упругой среды. Процесс распростране-ния колебательного движения в среде называется звуковой волной. За один полныйпериод колебания Т звуковой процесс распространяется в среде на расстояние, равное длине волны, которая может быть получена из соотношения:

ë= сТ = с/f ,

где        с – скорость распространения звука в среде; f =1/T – частота звукового колебания.

Ниже даны скорости распространения звука в некоторых средах. 

  • · Своздух – З40м/с;
  • · Свода – 1490 м/с;
  • · Скирпич – 2300 м/с; 
  • · Сбетон – 3700 м/с; 
  • · Ссталь – 5200 м/с.

Изменения давления в звуковой волне относительно среднего значения называется звуковым давлением Р и измеряется в паскалях. Один паскаль это давление,создаваемое силой в один ньютон, действующей на площадь один квадратный метр:

Р = 1Н/1м2 =1Па =1/100000АТМ.

В акустике принято использование относительных единиц измерения уровня звукового давления – децибел:

LдБ = 20lg P/ P0

В качестве P0 выбрана величина 

P = P0= 2 10-5  Па,  что соответствует минимальному звуковому давлению,  воспринимаемому  человеческим слухом.  Приэтом изменение уровня звукового давления на 1 дБ является минимальной, различаемой человеческим слухом величиной изменения громкости.

Следует отметить, что в акустике при частотном анализе сигналов используют стандартизированные частотные полосы шириной в 1 октаву, 1/3 октавы, 1/12октавы. Октава -  это полоса частот, у которой верхняя гранич-ная частота в два раза больше нижней граничной частоты:

f = fв-fн= 1 окт, если fв = 2fн.

Центральные частоты стандартных октавных полос соответствуют сле-дующему ряду: 2, 4, 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500 (Гц), 1,2,4,8, 16 (кГц).

Основные звуки речи образуются следующим образом [16]:

· гласные образуются при прохождении воздуха через голосовые связки. Акустические колебания гласных звуков носят периодический, близ-кий кгармоническому характер и могут изменяться в значительном частот-ном диапазоне;

· глухие согласные (сонорные, щелевые, взрывные) образуются за счет преодоления воздухом препятствий в носовой и ротовой полостях и но-сят характер,как отдельных акустических импульсов, так и шумовых сигна-лов со сплошным спектром различной конфигурации;

· звонкие согласные образуются также как глухие, но при участии голосовых связок.

Таким образом, речевой сигнал представляет собой сложный частотно и амплитудно модулированный шумовой процесс, характеризующийся сле-дующимиосновными статистическими параметрами:

· частотный диапазон;

· уровень речевых сигналов; · динамический диапазон.

Частотный диапазон речи лежит в пределах 70...7000 Гц. Энергия аку-стических колебаний в пределах указанного диапазона распределена нерав-номерно. Нарис. 5.1 (кривая 1) представлен вид среднестатистического спек-тра русской речи. Следует отметить, что порядка 95 % энергии речевого сиг-нала лежит в диапазоне 175...5600 Гц

Важно отметить, что информативная насыщенность отдельных участков спектра речи неравномерна. Кривой 2 на рис 5.1 представлен вклад отдель-ных участков спектра речи в суммарную разборчивость Sсл.

Уровни речевых сигналов. В различных условиях человек обменивает-ся устной информацией с различным уровнем громкости, при этом выделяют следующиеуровни звукового давления:

· тихий шепот – 35...40 дБ;

· спокойная беседа – 55...60 дБ;

· выступление в аудитории без микрофона – 65...70 дБ.

Динамический диапазон. Уровень речи в процессе озвучивания одного сообщения может меняться в значительных пределах. Разность между мак-симальными иминимальными уровнями для различных видов речи составля-ет:

· дикторская речь – 25...35 дБ;

· телефонные переговоры – 35...45 дБ; · драматическая речь – 45...55 дБ.

При своем распространении звуковая волна, доходя до какой-либо пре-грады (границы двух сред) и взаимодействуя с ней, частично отражается от нее, а частичнопродолжает распространяться по преграде. Количество аку-стической энергии Е, прошедшей из одной среды в другую, зависит от свойств этих сред (рис. 5.2).

 

В строительной акустике используются следующие основные понятия: α= (Епад                 Еотр)/Епад – коэффициент поглощения;

â= Еотр/Епад – коэффициент отражения;

ã= Епр/Епад – коэффициент звукопроницаемости;

Q[дБ]=10 lgЕпад – звукоизоляция. пр

В таблице приведены характеристики звукоизоляции основных строительных конструкций [16].

 

Тип строительной конструк-ции

 

Центральные частоты октавныхполос, Гц

 

 

250

 

500

 

1000

 

2000

 

4000

 

Оштукатуренная кирпичнаястена толщиной 270 мм

 

 

44

 

 

51

 

 

58

 

 

64

 

 

65

 

Железобетонная стена тол-щиной 100 мм

 

 

40

 

 

44

 

 

50

 

 

55

 

 

60

 

Гипсобетонная перегородка толщиной 80 мм

 

 

33

 

 

37

 

 

39

 

 

44

 

 

44

 

Перегородка ДСП толщиной20 мм

 

 

26

 

 

26

 

 

26

 

 

26

 

 

26

 

 
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, авторизуйтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.