Akademia Górniczo-Hutnicza

Im. Stanisława Staszica

WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROBOTYKI

Wibroakustyka

Sprawozdanie z laboratorium nr 4

Pomiar izolacyjności akustycznej

Kusiak Wojciech

Szymon Duch

Waldemar Bujak

Patryk Kwiatek

Arkadiusz Wójcik

Karol Sokal

Mariusz Trzeciak

Artur Porowski

Łukasz Pająk

Tomasz Pająk

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia był laboratoryjny pomiar izolacyjności akustycznej ekranu akustycznego przed dźwiękami powietrznymi. Wyniki z laboratorium mogą posłużyć przy projektowaniu obiektów budowlanych o określonych właściwościach akustycznych jak również do sklasyfikowania badanego ekranu ze względu na izolacyjność akustyczną lub celem porównania z podobnymi materiałami.

2.Opis ćwiczenia:

Nazwa i usytuowanie laboratorium: Laboratorium Akustyki Technicznej

Komora pogłosowa

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Katedra Mechaniki i Wibroakustyki

Pawilon D1.

Data pomiaru: 22 maj 2010

Ćwiczenie przeprowadzane było wedle kryteriów zawartych w normie PN-EN 20140-3, pomijając jednak niektóre wytyczne w niej zawarte związane z powierzchnią próbki która dla ścian powinna wynosić 10 m². Podczas badań posłużoną się aparaturą pomiarową w której skład wchodzą następujące elementy:

- analizator dwukanałowy NORSONIC RTA 840 z wewnętrznym generatorem szumu,

- wzmacniacz mocy typ SOUND KRAK 200 VA,

- zestaw 2-ch głośników 2x150 VA firmy JBL,

- mikrofony pomiarowe ½ cala G.R.A.S. - 2 szt.,

- przedwzmacniacz mikrofonowy NORSONIC typ 1201 - 2 szt.

- oraz barometr wskazujący poziom ciśnienia bezwzględnego, higrometr, i termometr

Charakterystyka laboratorium :

- komora nadawcza

objętość 178,77 m³

temperatura 17 st.

ciśnienie 998 hPa

wilgotność 90 %

- komora odbiorcza

objętość 176,9 m³

temperatura 16 st. C

ciśnienie 998 hPa

wilgotność 90 %

- przenoszenie boczne dźwięku zaniedbywalne

- stanowisko pomiarowe otwór łączący komory o wymiarach 2 x 1 m

- natężenie dźwięku w komorze nadawczej 125 dB

Sygnał był rejestrowany w układzie zawierającym filtry 1/3 oktawowe (tercjowe). Układ mocowania głośników umożliwiał płynną zmianę położenia mikrofonów dzięki temu mogliśmy zebrać dane z 10 punktów pomiarowych położonych w przestrzeni w sposób losowy. Użycie filtrów tercjowych pozwoliło na zarejestrowanie tzw. Szumu różowego którego ciśnienie akustyczne w poszczególnych pasmach oktawowych jest stałe. Próbka do badań była umieszczona w otworze bez wpustu od strony komory nadawczej.

3. Szkic sytuacyjny

4.Obliczenia

Izolacyjność akustyczna właściwa została obliczona ze wzoru:

gdzie:

L₁- poziom uśrednionego ciśnienia akustycznego w komorze nadawczej , dB

L₂- poziom uśrednionego ciśnienia akustycznego w komorze odbiorczej , dB

S - powierzchnia badanej próbki, równa powierzchni otworu , m²

A - chłonność akustyczna komory odbiorczej , m²

Chłonność akustyczna została obliczona ze wzoru Sabine'a:

gdzie:

V - objętość komory odbiorczej , m³

T - czas pogłosu , s

5. Tabela z wynikami

częstotliwość f [Hz]	R w tercjach [dB]	wartości odniesienia	wartości odniesienia przemieszczone o 21 dB
50	20,8	33	12
63	18,5	33	12
80	17,7	33	12
100	21,9	33	12
125	16,2	36	15
160	14,5	39	18
200	17,3	42	21
250	19,2	45	24
315	22,3	48	27
400	24,4	51	30
500	27,9	52	31
630	28,8	53	32
800	31,6	54	33
1000	37,7	55	34
1250	40,8	56	35
1600	46,7	56	35
2000	50,5	56	35
2500	51,6	56	35
3150	51,6	56	35
4000	51,7	56	35
5000	52,2	56	35

6. Wyniki w postaci wykresu

7. Podsumowanie i wnioski

Jak widać z wykresu izolacyjności akustycznej właściwej w dolnym zakresie częstotliwości jest dalece nieliniowa. Przyczyną takiego stanu może być zła metoda pomiaru poziomu ciśnienia akustycznego, ponieważ do pomiaru niskich częstotliwości zarówno położenie mikrofonu jak i wymiary komór mają istotne znaczenie. Norma zaleca, aby co najmniej jeden wymiar komory był równy długości fali, a drugi przynajmniej połowie długości fali, w przeciwnym razie mikrofon ustawiony pośrodku będzie obierał niższy poziom ciśnienia akustycznego. Niemniej jednak w zakresie przewidzianym do pomiaru izolacyjności akustycznej, który według normy mieści się pomiędzy 100 a 3150 Hz dla pasm tercjowych wyniki pomiarów są zadowalające. Po przesunięciu krzywej odniesienia o 21 dB w kierunku krzywej wyznaczonej doświadczalnie suma niekorzystnych odchyleń wyniosła 30 dB. Dla takiego stanu wartość krzywej odniesienia dla 500 Hz wynosi 31 dB co stanowi o klasie izolacyjności panelu akustycznego. Wskaźnik Rw = 31dB zalicza badany panel do klasy izolacyjności akustycznej B3.

Obliczenie widmowych wskaźników adaptacyjnych C i C_tr wg PN-EN ISO 717-1

Dla wskaźnika C:

X_w=R_w=31dB

X_A=29.975dB

C=X_A-X_w=-1dB

Dla wskaźnika C_tr

X_A=26,29dB

C_tr =X_A-X_w=-5dB

Ostateczne przedstawienie wyników:

Izolacyjność akustyczna badanego materiału wynosi:

31 (-1; -5) dB

---