Определение степени звукоизоляции (потерь) при прохождении звука (широполосного белого шума) через препятствие в виде плоскопараллельного слоя (двери)

Лабораторная работа № 5

Тема:    Определение степени звукоизоляции (потерь) при прохождении звука (широполосного белого шума) через препятствие в виде плоскопараллельного слоя (двери).

Цель:    Освоение методических и практических навыков, необходимых при проведении виброакустических измерений с целью определения степени защищенности помещений.

Задания

Объем проводимых измерений, обработки сигналов, и выполнение необходимых расчетов направлены на:

·  Фактическое определение с помощью измерений степени звукоизоляции (потерь) при прохождении звука (широкополосного белого шума) через препятствие в виде плоскопараллельного слоя (двери);

·  Выполнение инженерной оценки (расчетов) степени звукоизоляции плоскопараллельного слоя (двери);

·  Сравнение результатов измерений с результатами инженерных расчетов.

·  Определение степени «защищенности» данного помещения со стороны двери, исходя из нормативных примеров и требований.

При проведении лабораторной работы №5 должны быть использованы базовые знания и навыки, полученные при проведении виброакустических измерений в лабораторных работах №2,3,4.

Теоретические сведения

1.  Для исследования конкретной конструкции (щитовая дверь, облицованная фанерой с двух сторон без прокладки), представляющей собой плоскопараллельный деревянные слои толщиной δ = 0,08 мм, являющиеся звукоизолирующим препятствием могут рассматриваться несколько методических вариантов формирования тестовой акустической ситуации, сопровождающейся виброакустическими измерениями, обработкой и анализом измеряемых характеристик.

Iвариант.

В первом варианте формируется и используется тестовый сигнал, представляющий собой сканирующую синусоиду постоянной амплитуды, медленно проходящей весь исследуемый диапазон частот. Сигнал регистрируется измерительным трактом, а спектральная характеристика запоминается на спектр анализатора 2033 или 2031. Измерения производятся перед дверью и за дверью, после чего почастотно сравнивают спектральные характеристики, определяя при это передаточную функцию для возможности сравнения с нормативными критериями.

IIвариант.

Во втором варианте, который может являться предпочтительнее, реализуется белый шум и фильтр 1617, позволяющий с использованием анализатора спектра 2033 произвести спектральный анализ в октавных или треть-октавных полосах, что даст возможность сделать сравнение полученных результатов измерений с расчетными и литературными данными.

Шумовой сигнал охватывает частотный диапазон речевого сигнала и его использование, как тестового широкополосного сигнала, позволяет определить степень проникновения звука за пределы препятствия.

Величина акустического давления, определяемая по показаниям анализатора спектра 2033, равна

  (1)

Где 1*10^-6 [В] – опорный уровень анализатора;

γ [В/Па] – чувствительность микрофона, равная 2,5*10^-3;

К – коэффициент усиления измерительного усилителя 2607 К=10³ и соответствует [60дБ];

N [дБ] – показания анализатора 2033.

Разность  уровней  показывает потерю акустической энергии при прохождении через препятствие в пределах каждой октавной полосы.

  (2)

Где Р₁ [Па] – акустическое давление в октавной полосе перед препятствием;

Р₂ [Па] – акустическое давление в октавной полосе за препятствием.

2.  Степень звукоизоляции щитовой двери, облицованной фанерой с двух сторон без прокладки по справочным данным  представлена в таблице №1 в октавных полосах.

Таблица №1

3.  Степень звукоизоляции можно рассчитать по следующей формуле

  (3)

Где ω = 2π*500 Гц;

 – плотность дерева = 500 кг/м³;

d – толщина двух слоев фанеры, которой облицована дверь = 0,008 м;

 – волновое сопротивление воздуха.

Следует учесть, что в расчете принята приближенная модель звукоизолирующего препятствия и не в полной мере отвечает реальным условиям. Некоторые, в меньшей мере существенные факторы, подробно детализирующие данную акустическую ситуацию в расчете упущены.

4.  Уровень звукового давления (включая помеху ) за преградой равен

  (4)

ΔР_окт [дБ] – степень звукоизоляции в октавных полосах.

5.  Проверка защищенности речевой информации ограниченного доступа (РИОД) от акустической разведки включает в себя:

·  определение уровня тестового сигнала ΔР_1окт  в защищаемом помещении;

·  определение потерь звуковой энергии (степени звукоизоляции ΔР_окт) при прохождении звукоизолирующей преграды (двери);

·  определение уровней помех в точке контроля вне зоны защищаемого помещения (за звукоизолирующей преградой);

6.  Помещение считается защищенным от акустической разведки, если для каждой октавной полосы спектра тестового сигнала за преградой выполняется соотношение:

  (5)

Где  [дБ] – фактическое отношение сигнала / помехе за преградой в i октавной полосе;

 [дБ] – нормативное отношение сигнал / помеха в i октавной полосе (не менее 10 дБ).