Рисунок 3.3 — Зависимость изменения звукового давления от расстояния между излучателем НЧ см и приемником.
Полученные графики дают представление о звукопоглощающих свойствах камеры. Графики показывают, что звуковое давление, создаваемое излучателем на заданной частоте обратно пропорционально расстоянию между излучателем и приемником. Как видно из графиков на рисунках 3.1 — 3.3, исследуемые излучатели создают разное звуковое давление на одинаковой частоте. Давление, создаваемое низкочастотным излучателем, на близком расстоянии превышает нормативные значения уровня шума [9]. Полученные графики зависимости изменения звукового давления в звукомерной камере от расстояния помогут при дальнейшей эксплуатации камеры выбирать участки для измерений характеристик микрофонов и излучателей. Измерение и расчет акустического отношения.
Оценим звукопоглощающие свойства звукоизмерительной камеры, определив акустическое отношение путем установки поглотителя между излучателем и приемником. Акустическое отношение — это отношение энергии отраженных волн, поступающих на приемник, к энергии прямого сигнала, непосредственно приходящего от излучателя к приемнику [2]. Чтобы измерить акустическое отношение, изменим схему на рис.
2.1: поместим между излучателем и приемником звукопоглощающую пластину. Схема измерения акустического отношения представлена на рис. 3.4[3]. Рисунок 3.4 — Схема измерения акустического отношения.
Для расчета экспериментальных значений воспользуемся результатами предыдущего опыта (табл.
3.1 — 3.3). Экспериментально определяем давление, создаваемое отраженными сигналами при наличии поглотителя, затем рассчитываем суммарное давление при отсутствии поглотителя:(3.2)Где — давление прямого сигнала, измеренное в предыдущем опыте. В качестве поглотителя возьмем следующие материалы: линолеум, толщиной 5 мм, пенопласт, толщиной 15 мм, фанера, толщиной 5 мм, фанера, толщиной 8 мм. Все образцы имеют прямоугольный поперечный разрез и продольные размеры 1,5 2 м. Для того, чтобы расположить образец поглощающего материала между источником и приемником звука, натянем звукопрозрачную сетку в том участке звукомерной камеры, где влияние отражений минимально. По графикам рис. 3.1 — 3.3 наибольшее звукопоглощение камеры наблюдается на расстоянии 1.2 — 1.4 м от источника. Акустическое отношение определяем по формуле:(3.3)Измерим показания милливольтметра 1 (рис. 3.4)для сигнала, частотой 2 кГц, отраженного от образца отражающего материала, на расстоянии 1,3 м от источника. В качестве измерительного громкоговорителя возьмем среднечастотный. Рассчитаем на заданной частоте коэффициент звукопоглощения материала как отношение амплитуды прямой волны к амплитуде отраженной волны, результаты занесем в таблицу 3.
4. Для этого измерительный микрофон расположим перед поглотителем. Далее, измерим показания милливольтметра 1 прошедшего через слой поглотителя сигнала, и рассчитаем акустическое отношение по формуле (3.3). Для этого измерительный микрофон расположим позади поглотителя. Результаты представлены в таблице 3.
5.Таблица 3.4 — Результаты измерений коэффициента поглощения материалов на частоте 2 кГц и расстоянии 1,3 м от источника.
Показания милливольтметра в отсутствие поглотителя, мВПоказания милливольтметра при наличии поглотителя, мВКоэффициент поглощения.
Линолеум, толщиной 5 мм102 500,04Пенопласт, толщиной 15 мм10 700,143Фанера, толщиной 5 мм10 850,118Фанера, толщиной 8 мм101 000,1Таблица 3.5 — Результаты измерений давлений сигнала, частотой 2 кГц, отраженного от образца поглощающего материала, на расстоянии 1,3 м от источника.
Показания милливольтметра при наличии поглотителя, мВЗвуковое давление отраженного сигнала, ПаСуммарное давление, ПаАкустическое отношение Линолеум, толщиной 5 мм50,10,22 360,25Пенопласт, толщиной 15 мм30,060,20 880,09Фанера, толщиной 5 мм5,50,110,22 830,302Фанера, толщиной 8 мм40,080,21 540,16Результаты измерений и проведенных расчетов показали, что наибольшим звукопоглощением обладает пенопласт, также достаточные звукопоглощающие свойства оказались у фанеры, толщиной 8 мм. Разрабатываемая измерительная звукозаглушенная камера, кроме всего прочего, может быть также использована для определения звукопоглощающих свойств различных материалов. Выводы по разделу 3Разработана методика проведения измерений параметров звукового поля в звукомерной камере. Измерены в десяти точках на оси излучателя (ВЧ см, СЧ см и НЧ см) на частоте 2 кГц показания милливольтметра и рассчитаны значения звукового давления и уровня звукового давления. Представлены построенные по результатам измерений зависимости изменения звукового давления от расстояния между излучателем и приемником в логарифмическом масштабе. Исследуемые излучатели создают разное звуковое давление на одинаковой частоте. Давление, создаваемое низкочастотным излучателем, на близком расстоянии превышает нормативные значения уровня шума. Представлены результаты измерений коэффициента поглощения четырех видов материалов на частоте 2 кГц и расстоянии 1,3 м от источника. Представлены результаты измерений давлений сигнала, частотой 2 кГц, отраженного от образца поглощающего материала, на расстоянии 1,3 м от источника. Из исследованных материалов наибольшим звукопоглощением обладает пенопласт, также достаточные звукопоглощающие свойства оказались у фанеры, толщиной 8 мм.
Заключение
.
При подготовке данной выпускной квалификационной работы была проделана большая работа. А именно, разработана конструкция звукозаглушенной камеры, произведен монтаж измерительной установки. В построенной звукозаглушенной измерительной камере проведены измерения зависимостей звуковых давлений от расстояния на средней рабочей частоте для трех типов излучателей. Построены графики зависимостей. Также в звукозаглушенной камере исследованы звукопоглощающие свойства четырех типов материалов. Сконструированная в рамках данной работы измерительная звукозаглушенная камера, может быть рекомендована к использованию для определения звукопоглощающих свойств различных материалов. Даны соответствующие рекомендации по дальнейшему использованию разработанной измерительной установки. Таким образом, считаю, что цель работы достигнута, а поставленные задачи — решены. Полученные в ходе работы навыки и знания соответствуют общим и профессиональным компетенциям направления подготовки бакалавров 11.
03.02 — «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» и будут полезны в будущей профессиональной деятельности.
Список литературы
Справочник по акустике / Иофе В. К., Корольков В. Г., Сапожков М.А./ под ред. М. А. Сапожкова. — М.: Связь, 1979. — 312 с. Колесников А. Е.
Акустические измерения. — Л.: Судостроение, 1983. — 256 с. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ АКУСТИЧЕСКИХ КАМЕР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАШИН /URL:
http://www.libussr.ru/doc_ussr/usr_9719.htmАкустика: Справочник/А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М.
А. Сапожков, В. И. Шоров; Под ред. М.
А. Сапожкова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1989. — 336 с. Ржевкин С.
Н. Курс лекций по теории звука. — Изд-во Московского университета, 1960. — 336 с. Гидроакустическая энциклопедия/ Под общ.
ред. В. И. Тимошенко. — Таганрог: Издательство ТРТУ. Изд. 2-ое, исправленное и дополненное.
2000. — С.
456.Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошных сред. М. — Л., 1944.
— 244 с. Тимошенко М. А., Чернов Н. Н. Лабораторная установка для исследования поведения частиц сигаретного дыма в мощном звуковом поле// Нелинейные акустические системы. Сборник статей, май, 2008. — Ростов н/Д: ЗАО «Ростиздат». — 2008.
— с. 202 — 205. ГОСТ 12.
1.003−83 «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности».Макаров Е. Г. Инженерные расчеты в Mathcad. Учебный курс. — Спб.: Питер, 2005.
— 448 с. Гидроакустическая энциклопедия/ Под общ. ред. В. И.
Тимошенко. — Таганрог: Издательство ТРТУ. Изд. 2-ое, исправленное и дополненное. 2000.
— 854 с. Выпускная квалификационная работа: выполнение, оформление и защита (для студентов Инженерной школы ДВФУ): учебно-методическое пособие / сост. В. Н. Стаценко, М. А. Белоконь, Н. М. Марченко, Ю. П. Шульгин, С. П. Соловьёв; Инженерная школа ДВФУ. 71 с. Румшинский Л. З. Математическая обработка результатов эксперимента. Москва: Изд-во «Наука», 1971. 192 с. Чертов А. Г. Международная система единиц измерений. -М.: Росвузиздат, 1963.
Харкевич А. А. Теория преобразователей. -М.- Л., Госэнергоиздат, 1984.
Маньковский В. С. Акустика студий и залов для звуковоспроизведения. -М.: Искусство, 1996.
Домбровский Р.В., Жданов М. А. «Небольшая звукомерная заглушенная камера» Акустический журнал № 13, с. 136−137 (1967)А.Н.Ривин"Заглушенная звукомерная камера"Акустический журнал № 7, с. 324 -336 (1961)ПРИЛОЖЕНИЯ.
