Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Щеголев Дмитрий Львович

Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука
<
Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Щеголев Дмитрий Львович. Звукоизоляция светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука : Дис. ... канд. техн. наук : 05.23.01 : Н. Новгород, 2003 218 c. РГБ ОД, 61:04-5/1977

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса 11

1.1. Прохождение направленного звука через бесконечные однослойные ограждающие конструкции 11

1.2. Прохождение направленного звука через однослойные ограждения в виде бесконечной полосы и конструкции конечных размеров 14

Глава 2. Теоретические основы углового прохождения звука через тонкую прямоугольную пластину 23

2.1. Форма распределения звукового давления в плоскости ограждения 24

2.2. Образование форм собственных колебаний ограждения 27

2.3. Самосогласование волновых полей при направленном падении звука 29

2.4. Резонансное прохождение направленного звука через ограждающие конструкции 30

2.4.1. Характеристика самосогласования волновых полей при направленном падении звука 30

2.4.2. Выражение амплитуды колебаний пластины при направленном падении звука 35

2.4.3. Амплитуда смещения ограждения в полосе частот 51

2.4.4. Частотно-угловые характеристики прохождения направленного звука через ограждение в режиме собственных колебаний 54

2.5. Поле инерционных волн в ограждении 67

2.6. Инерционное прохождение направленного звука через ограждение 69

Выводы 73

Глава 3. Выражения звукоизоляции ограждения конечных размеров при направленном падении звука 75

3.1. Излучение звука пластиной в режиме собственных колебаний 75

3.1.1. Звукоизлучение пластиной на резонансных частотах 76

3.1.2. Излучение ограждением в полосах частот 80

3.2. Коэффициент резонансного прохождения звука 85

3.3. Излучение звука пластиной в режиме вынужденных колебаний 87

3.4. Коэффициент инерционного прохождения звука 88

3.5. Звукоизоляция светопрозрачного ограждения конечных размеров при направленном падении звука 89

3.5.1. Звукоизоляция на частоте пространственного резонанса 90

3.5.2. Выражение звукоизоляции в частотной области неполных пространственных резонансов 91

3.5.3. Выражение звукоизоляции на частотах простых пространственных резонансов 92

3.5.4. Выражение звукоизоляции на частотах кратных простых пространственных резонансов 93

3.6. Анализ влияния угла падения на прохождение звука в режиме собственных и вынужденных колебаний 94

3.6.1. Влияние угла падения звуковых волн на резонансное прохождение звука через светопрозрачное ограждение 97

3.6.2. Влияние угла падения звуковых волн на инерционное прохождение звука через светопрозрачное ограждение 100

3.7. Инженерный метод расчета звукоизоляции светопрозрачных ограждений при направленном падении звука 104

3.7.1. Алгоритм расчета звукоизоляции однослойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука 107

3.8. Практический способ оценки звукоизоляции двойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука 110

3.8.1. Алгоритм расчета звукоизоляции двойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука 115

3.9. Расчет звукоизоляции светопрозрачных ограждающий конструкций при направленном падении звука на ЭВМ 117

Выводы 118

Глава 4. Экспериментальные исследования звукоизоляции светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука 120

4.1. Методика проведения экспериментальных исследований звукоизоляции конструкций, испытывающих воздействие направленного звука 120

4.2. Описание экспериментальных установок 126

4.3. О надежности и точности измерений звукоизоляции конструкций в звукомерных камерах 137

4.4. Результаты экспериментальных исследований звукоизоляции светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука 140

4.4.1. Однослойные ограждающие конструкции 141

4.4.2. Многослойные ограждающие конструкции 155

Выводы 160

Основные результаты и выводы 161

Библиографический список 163

Приложение

Введение к работе

Шум является одним из наиболее весомых факторов внешней среды, оказывающий неблагоприятное воздействие на здоровье населения, проживающего в крупных городах. При этом в подавляющем большинстве случаев шумовой режим современных городов определяет именно транспортный шум, уровни которого на транспортных магистралях больших городов составляют в настоящее время уже 80 - 90 дБА. Поэтому его снижение является основной задачей при разработке мероприятий по борьбе с городским шумом. Однако при рассмотрении воздействия внешнего шума на здания необходимо учитывать тот факт, что не все конструкции фасадов зданий имеют достаточную звукоизолирующую способность. Наиболее слабым элементом в этом случае являются наружные светопрозрачные ограждения: окна, витражи, балконные двери и т. д. Относительно низкая звукоизолирующая способность этих конструкций приводит к значительному ухудшению общего акустического режима помещений, особенно в зданиях, находящихся вдоль оживленных транспортных путей.

Вместе с тем, в условиях внешней среды собственная звукоизоляция одной и той же светопрозрачной конструкции различна и зависит от угла падения звука на ограждение. При этом в реальных условиях застройки современных городов очень часто встречаются случаи углового падения звука от различных источников на ограждающие конструкции зданий. Так, например, многоэтажные здания, расположенные в непосредственной близости от транспортных магистралей, находятся под действием звука, падающего на их ограждающие конструкции под некоторым углом. Причем при увеличении этажности здания угол падения звука на ограждения становится все больше. В связи с этим случай углового (направленного) падения важен для знания фактической звукоизолирующей способности наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений. Поэтому установление соотношений, связывающих звукоизоляцию ограждений конечных размеров с углами падения звука, дает возможность таким образом конструировать ограждающие конструкции, чтобы свести к минимуму

7 влияние на внутреннюю среду зданий внешних шумовых факторов. Это позволит на стадии проектирования рассчитывать звукоизоляцию наружных свето-прозрачных ограждений в зависимости от характера воздействующего на них звука, более точно прогнозировать уровни внутренних шумов в помещениях зданий, а также находить оптимальные планировочные решения как при проектировании отдельных зданий и сооружений, так и при комплексной застройке городской территории, расположенной в зоне повышенного действия транспортного шума.

Цель диссертационной работы: теоретические и экспериментальные исследования механизма прохождения направленного звука через светопрозрачные ограждающие конструкции конечных размеров, разработка методов расчета звукоизоляции светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука.

В соответствии с поставленной целью в представленной диссертационной работе решаются следующие основные задачи:

теоретическое исследование механизма прохождения направленного звука через однослойные светопрозрачные конструкции с учетом резонансной и инерционной составляющих;

установление влияния угла падения звука на численное значение звукоизоляции светопрозрачных ограждающих конструкций и нахождение выражений для определения звукоизоляции однослойных светопрозрачных ограждений конечных размеров с учетом двойственной природы прохождения звука;

выявление резерва повышения звукоизоляции светопрозрачных ограждающих конструкций при их неизменном конструктивном решении за счет изменения угла падения звука;

разработка инженерного метода расчета звукоизоляции однослойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука;

разработка практического способа оценки звукоизоляции двойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука;

- проведение экспериментальных исследований звукоизоляции светопрозрач
ных ограждающих конструкций при направленном падении звука и сравнение
данных, полученных при лабораторных измерениях звукоизоляции с результа
тами теоретических расчетов звукоизоляции конструкций при направленном
падении звука.

Научная новизна диссертационной работы:

впервые теоретически исследован и проанализирован механизм прохождения направленного звука через светопрозрачные конструкции с учетом двойственной природы прохождения звука;

впервые получены выражения для расчета звукоизоляции однослойных светопрозрачных ограждающих конструкций конечных размеров при направленном падении звука с учетом двойственной природы его прохождения;

доказано теоретически и подтверждено экспериментально существование резервов повышения звукоизоляции светопрозрачных ограждающих конструкций при изменении угла падения звука;

впервые разработан инженерный метод с использованием ЭВМ для расчета звукоизоляции однослойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука с учетом двойственной природы его прохождения;

на базе разработанного инженерного метода расчета звукоизоляции однослойных светопрозрачных ограждений создан практический способ оценки звукоизоляции двойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука.

Практическая значимость диссертации:

доказана возможность повышения звукоизоляции светопрозрачных ограждающих конструкций путем изменения угла падения звука;

получены аналитические выражения, позволяющие рассчитывать звукоизоляцию однослойных светопрозрачных ограждающих конструкций при заданном угле падения звука с учетом двойственной природы его прохождения;

- разработанный инженерный метод расчета позволяет с помощью персо
нальной ЭВМ рассчитывать собственную звукоизоляцию однослойных

9 светопрозрачных ограждений конечных размеров при направленном падении звука в нормируемом диапазоне частот с построением частотной характеристики звукоизоляции;

предложенный практический способ оценки звукоизоляции двойных ограждений позволяет определить на ЭВМ звукоизоляцию двойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука и сравнить полученные результаты с нормативными требованиями ГОСТ 23166-99;

установленные резервы повышения звукоизоляции светопрозрачных ограждений позволяют повысить звукоизоляцию таких конструкций при их неизменном конструктивном решении за счет изменения угла падения звука.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, библиографического списка и пяти приложений. Общий объем работы составляет 218 страниц, в том числе 84 рисунка, 12 таблиц, 2 схемы, библиографический список, включающий 78 наименований.

В первой главе производится обзор основных этапов развития теории прохождения направленного звука через бесконечные и ограниченные тонкие однослойные ограждения. Рассмотрены исследования Л. Кремера, А. Шоха, К. Фейера, Л.М. Лямшева, В.И. Заборова, М.С. Седова, В.А. Тишкова и др.

Во второй главе рассматривается процесс прохождения направленного звука через тонкое прямоугольное ограждение, шарнирно опертое по контуру, на основе теории самосогласования волновых полей, разработанной школой профессора М.С. Седова.

Третья глава представленной диссертационной работы посвящена рассмотрению механизма излучения звука ограждающими конструкциями, нахождению выражений для определения звукоизоляции светопрозрачных ограждений при направленном падении звука. Также в третьей главе производится подробный анализ механизма прохождения направленного звука через однослойное светопрозрачное ограждение в режиме собственных и вынужденных колебаний. Разработан инженерный метод расчета звукоизоляции однослойных светопрозрачных ограждений и практический способ оценки звукоизоляции двои-

10 ных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука.

В четвертой главе диссертации представлены результаты экспериментальных исследований звукоизоляции однослойных и многослойных светопрозрачных ограждающих конструкций при направленном падении звука. Описывается методика экспериментальных лабораторных исследований, используемая аппаратура и экспериментальные установки, также рассмотрены условия надежности и точности измерений. На примерах проведено сравнение результатов измерений с данными, полученными в ходе теоретических исследований.

В приложении J приведена программа расчета звукоизоляции светопрозрачных конструкций при направленном падении звука, написанная для персональной ЭВМ на языке «Турбо Бейсик».

В приложении 2 приведен пример расчета звукоизоляции светопрозрач-ного ограждения при направленном падении звука. Расчет выполнен в соответствии с разработанными инженерным методом.

В приложении 3 представлены диаграммы направленности излучателя, снятые в заглушённой камере высокого уровня.

В приложении 4 представлены документы о внедрении результатов теоретических и экспериментальных исследований.

В приложении 5 приведены иллюстрации к проведенным экспериментальным исследованиям звукоизоляции светопрозрачных ограждений при направленном падении звука.

Прохождение направленного звука через однослойные ограждения в виде бесконечной полосы и конструкции конечных размеров

Наиболее ранними опытными исследованиями прохождения направленного звука через преграду ограниченных размеров были эксперименты И. Фин-нея [58] по исследованию отражения звука тонкой пластиной в воде. Им был выявлен эффект незеркального прохождения звука, обусловленный изгибными колебаниями пластины при углах падения, для которых выполняется условие волнового совпадения Кремера. В этом случае амплитуда колебаний ограниченной пластины в области граничной частоты волнового совпадения (критической частоты) имеет конечную величину. Для бесконечной пластины выполнение условия волнового совпадения при возникновении изгибных колебаний означает, что преграда становится как бы «прозрачной» для звуковых волн.

Впоследствии Шох и Фейер [75] показали, что звук через пластины ограниченных размеров проходит наиболее интенсивно на резонансных частотах. Такое предположение было сделано после получения экспериментальных угловых характеристик прохождения звука, представляющих собой чередование максимумов и минимумов амплитуды прохождения звука при изменении угла падения и постоянной частоте.

После проведения теоретических исследований Шох [75] показал, что в прошедшем через преграду звуке встречаются все типы волн, даже при том, что падающая звуковая волна имеет только одно направление.

А. Лондон произвел уточнение расчетной формулы звукоизоляции для реальных ограждений [66]. В выражение импеданса безграничной пластины при изгибных колебаниях он ввел дополнительное слагаемое, учитывающее диссипативные потери энергии (потери на рассеяние при прохождении звука).

В дальнейшем Г.Л. Осипов установил, что полученное Лондоном выражение может быть использовано для расчета частотной характеристики звукоизоляции ограждающих конструкций [23]. При этом дополнительное слагаемое, учитывающее рассеяние энергии при прохождении звука определяется из данных экспериментальной частотной зависимости.

Л.М. Лямшев развил теорию отражения (прохождения) звука тонкой ограниченной пластинкой, учитывая при этом как изгибные колебания пластинки, так и поперечные колебания сжатия (продольные колебания). Было показано, что в случае незеркального отражения (прохождения) звука, которое наблюдается в области критических углов падения, в пластине в виде бесконечной по лосы имеет место резонанс сложного вида (пространственно-частотный резонанс). Во-первых, резонанс по частоте, когда собственная частота одной из форм колебаний пластины совпадает с частотой падающего звука. Во-вторых, пространственный резонанс, когда распределение давления вдоль пластинки в падающей волне точно соответствует одной из собственных форм колебаний пластинки. Наиболее интенсивно пластина колеблется, когда оба этих условия выполняются одновременно. Однако при тех же углах падения звука вне границ частотно-пространственного резонанса пластина колеблется значительно менее интенсивно. В этом случае амплитуда колебаний значительно меньше, чем при пространственно-частотном (двойном) резонансе.

В дальнейшем Л.М. Лямшев экспериментально доказал существование частотно-пространственного резонанса в области ультразвука [20]. Для этого была изготовлена уникальная ультразвуковая импульсная установка, позволявшая измерять угловые характеристики отражения пластины на частоте 1 МГц. При этом пластинки из различных материалов закреплялись в рамке поворотного устройства на расстоянии 2 м от центра излучателя ультразвуковых волн. В результате этих исследований были получены полярные характеристики амплитуды отраженных сигналов в зависимости от угла падения звука. Анализируя полученные результаты, Лямшев заметил, что при изменении угла падения звука на пластину наблюдается плавное изменение амплитуды, где максимум отражения соответствует критической частоте. А при уменьшении толщины пластинок амплитуда колебаний, вызванная продольными колебаниями, резко падает. Это позволяет сделать вывод, что в случае достаточно тонких пластинок основной вклад в прохождение звука вносят их изгибные колебания. Также было замечено, что при изгибных колебаниях исследуемой пластинки угол максимума прохождения звука с увеличением толщины пластинки (при одной постоянной частоте) изменяется в сторону меньших углов.

Самосогласование волновых полей при направленном падении звука

При воздействии направленного звука на ограждающую конструкцию в каждый момент времени создаются определенные условия соотношения характеристик звуковых полей перед и за ограждением и волнового поля самой пластины, образованного собственными волнами (2.8) и (2.10). Подобные условия согласования могут быть выполнены при одновременном выполнении условий (2.5) и (2.12) или (2.5) и (2.13). Поэтому для пластины, прямоугольной в плане, условия самосогласования полей запишутся в следующем виде: где a, b - размеры ограждающей конструкции в плане; в— угол падения (и излучения) звуковых волн; a, OQ — углы падения свободной изгибной волны и звуковой волны в плоскости пластины соответственно; М = т/т0; N = п/п0 — коэффициенты самосогласования (соотношения) длин проекций свободных и звуковых полуволн по сторонам an b соответственно.

В правой части уравнений (2.17) записаны амплитудно-частотные, пространственно-временные и фазовые характеристики звуковых полей, в левой части - такие же характеристики волнового поля пластины, выражающие условие замкнутого волнового движения собственных волн в ограждении.

При рассмотрении резонансного прохождения звука через ограждения при направленном падении звука необходимо установить степень влияния самосогласования звуковых полей на прохождение звука через конструкцию. Наиболее значимой характеристикой прохождения звуковой энергии служит амплитуда колебаний ограждений. Амплитуда колебаний (поперечные смещения точек поля пластины) выражает отклик ограждения на воздействие направленных звуковых волн.

Задача нахождения математического выражения амплитуды собственных колебаний ограждающей конструкции может быть решена двумя путями: путем решения дифференциального уравнения относительно функции поперечного смещения пластины Е{х,у) или при помощи энергетического принципа Остро-градского-Гамильтона [38].

В пластине под действием звукового поля распространяется изгибная волна, описываемая следующим уравнением [41]: где А = ТТ + ТТ оператор Лапласа; р— плотность материала ограждения; v — коэффициент Пуассона; Е — модуль упругости материала ограждения; h — толщина ограждающей конструкции.

Первый из представленных способов нахождения выражения для амплитуды собственных колебаний ограждения требует решения уравнения (2.18) с учетом не только граничных условий, определяемых способом закрепления пластины, но и влияния сил внутреннего трения в материале ограждения, что значительно затрудняет аналитическое решение поставленной задачи.

Способ нахождения выражения амплитуды собственных колебаний, основанный на принципе наименьшего волнового движения, устанавливает, что среди всех возможных перемещений системы из одной своей формы в другую, действительным является то перемещение, для которого величина действия S является минимальной. Физическая величина действия (5) за некоторый промежуток времени (/2 - t\) в форме Остроградского-Гаусса определяется следующим выражением: і где L — функция Лагранжа, определяемая при наличии внешних возмущающих сил и диссипативных потерь энергии выражением: где Ти Р — кинетическая энергия и потенциальная энергия системы соответственно; W — работа возмущающих сил; R — работа диссипативных сил; — обобщенные координаты; q— обобщенные скорости.

Запишем условие, при котором действие системы (S) будет минимальным: SS = 0 или Для обеспечения минимальности действия необходимо выполнение условия, описываемого уравнением Лагранжа-Эйлера [19]

Излучение звука пластиной в режиме вынужденных колебаний

Излучение звука светопрозрачными ограждением в инерционном режиме при угловом падении звука будем рассматривать в соответствии с [34], [15]. При этом звуковое давление, излученное инерционными волнами в нижнее полупространство, определится из следующего выражения: характеристика самосогласования звуковых полей с полем инерционных волн ограждающей конструкции, определяемая из выражения (2.110): Звуковая мощность, излучаемая инерционными волнами, определяется в соответствии с выражением (3.1) как [31]: Но так как инерционные волны являются следами падающих звуковых волн и для них ти = wo, Пи = Щ, то А2и = 1 В выражении (3.48) &от0п0 — амплитуда колебательной скорости панели в инерционных волнах, определяемая из выражения:

Из рассмотрения выражения (3.48) следует, что акустическое излучение светопрозрачной ограждающей конструкцией в инерционных волнах определяется ее поверхностной плотностью, величиной функции отклика ограждения, текущей частотой звука, а также углом падения звуковых волн на конструкцию. Для ограждающих конструкций конечных размеров функция отклика изменяется в зависимости от соотношения длины проекции падающей звуковой волны и размеров пластины а, Ъ (см. формулу (2.111)), то есть определяется величиной чисел т, п и /иі, п\, а также углом падения звуковых волн на ограждение. В соответствии с [36] наибольшему инерционному прохождению звука соответствует граничная частота инерционного прохождения звука, определяемая по следующему выражению: где а и Ъ - размеры ограждения в плане; CQ — скорость звука в среде (в воздухе); в- угол падения звука на ограждающую конструкцию. Определяем коэффициент звукопроницаемости при инерционном прохождении звука по аналогии с коэффициентом резонансного прохождения.

Используя формулы (3.43) и (3.48), получаем выражение для коэффициента инерционного прохождения направленного звука [31]: где і - угол падения звуковых волн на ограждение; вій — угол излучения инерционными волнами; Fn — функция отклика ограждающей конструкции при направленном падении звука, определяемая по выражению (2.111). В главе II на базе теории самосогласования волновых полей, разработанной профессором М.С. Седовым [31], [32], [36], были рассмотрены волновые процессы, возникающие в светопрозрачной ограждающей конструкции при воздействии на нее направленного звука. В п. 3.1 — 3.4 подробно рассмотрено излучение звука ограждениями, при этом отдельно рассмотрено прохождение звука с собственными и инерционными волнами. Рассмотренный выше механизм прохождения направленного звука устанавливает, что в волновом движении ограждения при воздействии на нее плоских звуковых волн участвуют собственные и инерционные волны. При этом инерционные волны существуют на каждой частоте, а на частотах собственных колебаний ограждения инерционная и свободная волны отличаются начальной фазой движения [34]. Поэтому, используя принцип суперпозиции волн, можно записать выражение суммарного коэффициента прохождения направленного звука через ограждение [31]: где тс — коэффициент резонансного прохождения звука через ограждение при направленном падении звука (см. формулу (3.44)); Ти - коэффициент инерционного прохождения звука при направленном падении звуковых волн (см. формулу (3.51)).

Выражение (3.52) отражает двойственную природу прохождения звука — акустическая мощность в изолируемое помещение излучается как свободными упругими, так и инерционными волнами. Звукоизоляция ограждающей конструкции - это величина, обратно пропорциональная коэффициенту прохождения звука г. Следовательно, выражение для звукоизоляции запишется как

О надежности и точности измерений звукоизоляции конструкций в звукомерных камерах

Основными условиями надежного и точного измерения звукоизоляции в реверберационных камерах являются наличие в них диффузного звукового поля, высокий уровень звукового давления в КВУ порядка (90 — 100 дБ), превышение уровня полезного измерительного сигнала над уровнем помех не менее чем на 20 дБ и наличие малого звукопоглощения в КНУ.

Поскольку в нашем случае камера высокого уровня была заглушена, для нее условия надежности и точности проведения измерений будут другие: отсутствие отклика, расположение исследуемого образца в дальней волновой зоне по отношению к источнику звука, а также известная картина отражений в объеме помещения. Эти условия для заглушённой КВУ были подробно рассмотрены в п. 4.2, и сделан вывод, что распространение звука в рассматриваемой камере соответствует его распространению в свободном звуковом поле.

Для камеры низкого уровня справедливы условия надежности и точности измерений, предъявляемые к испытательным установкам, предназначенным для измерения звукоизоляции при диффузном звуковом поле в КВУ.

Измерительная установка и реверберационная КНУ лаборатории акустики ННГАСУ удовлетворяют требованиям [13] для определения звукоизоляции ограждающих конструкций в нормируемом диапазоне частот (аттестат № А20/03 от 23 июля 2003 г.). Применяемая акустическая аппаратура обеспечивает создание в заглушённой камере уровней звукового давления в пределах 95 — 105 дБ в частотном диапазоне 63 — 8000 Гц. Измерительные приборы обеспечивают стабильный прием звукового сигнала с погрешностью не более 1,0 — 1,5 дБ при уровне помех (собственных шумов) менее 15 дБ.

Подробные экспериментальные исследования звукового поля в ревербе-рационных камерах ННГАСУ проведены проф. В.Н. Бобылевым [4]. Для оценки диффузности звукового поля в КНУ уровни звукового давления измерялись в 220 точках. По результатам проведенных измерений была определена величина среднеквадратического отклонения пространственного распределения звукового давления по выражению (4.14). L — средняя величина звукового давления, определяемая из зависимости:

Результаты оценки диффузности поля в камере низкого уровня (КНУ объемом 74 м3) [1] приведены на рис. 4.9. Звуковое поле в КНУ практически диф-фузно в диапазоне частот выше 160 Гц. Приблизительно ту же величину можно получить, определяя граничную частоту диффузности звукового поля для объема камеры по формуле:

Время реверберации в КНУ, изменяющееся в пределах 0,7 — 4,0 с, свидетельствует о малом звукопоглощении. При этом изменение звукопоглощения в КНУ в зависимости от температуры и влажности воздуха в расчет не вводи-лось, так как это изменение в данном объеме практически не сказывается на результатах измерений, что подтверждено исследованиями [47].

Надежность и точность проводимых экспериментальных исследований определяется величиной суммарной погрешности, которая для больших акустических камер ННГАСУ составляет 1 — 2 дБ при доверительной вероятности 0,95 [4]. При этом уровень шума помех в камере низкого уровня практически во всем интересующем диапазоне частот (50 — 16000 Гц) не превышает 15 дБ, а уровни измерительных сигналов превышают уровни помех значительно больше чем на 10 дБ. Значения собственной звукоизоляции КНУ [47] и их конструктивные особенности обеспечивают отсутствие обходных путей для звуковой энергии.

Таким образом, проведенное рассмотрение условий и методик измерения звукоизоляции подтверждает возможность надежного и точного экспериментального исследования звукоизолирующей способности ограждающих конструкций при направленном падении звука в акустических камерах лаборатории акустики ННГАСУ.