11.3. Сложение шума двух и более источников
При проведении измерений и расчетов в децибелах необходимо учитывать, что децибел – логарифмическая единица, и поэтому, например, два источника, каждый из которых имеет УЗ 90дБА, в сумме дают не 180, а 93 дБА; суммарный шум источников с УЗ, равными 90 и 70 дБА, составляет 90 дБА. Умение оперировать децибелами необходимо для понимания акустических процессов и разработки систем шумозащиты.
Расчет совместного действия (сложение) источников с одинаковыми УЗ (или УЗД) по шкале децибел (энергетическое суммирование) выполняется согласно формуле
,
(11.8)
где L1 = L2 = … = Ln – УЗ (УЗД) одного из источников; n – число источников.
Из формулы (11.8) видно, что если энергетически складываются два источника с одинаковыми УЗД, то суммарный шум выше каждого из них на 3 дБ, если 10 источников – на 10 дБ, если 100 – на 20 дБ, и т.д.
Если источники имеют различающиеся УЗ (УЗД), то сложение их осуществляется по формуле
,
(11.9)
где L1, L2, …, Ln – УЗ (УЗД) первого, второго, … n-го источников шума.
Для удобства расчетов можно использовать табл. 11.3
Таблица 11.3
Сложение УЗ (УЗД) источников шума
Разность УЗД (УЗ) двух складываемых источников, дБ (дБА) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Добавка (∆) к большему УЗД (УЗ), дБ (дБА) |
3 |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
Из анализа табл. 11.3 видно, что если разница УЗ (УЗД) складываемых источников превышает 10 дБА (дБ), то меньший из них можно не учитывать.
Пример. В цехе работают три станка с разными уровнями звука: L1=100 дБА, L2 = 94 дБА, L3 = 80 дБА. Определить суммарный УЗ.
Поскольку L1 – L3 = 100 – 80 = 20 дБА, третий источник не учитываем. Таким образом: L1 – L2 = 100 - 94 = 6 дБА. Из табл. 11.3 находим добавку: ∆=1 дБА. Следовательно, суммарный уровень звука составит: 100 + 1 = = 101 дБА.
Операция сложения шума выполняется последовательно: сначала складываются два наибольших источника, их энергетическая сумма является новым условным источником, который складывается со следующим, и т.д. Для закрепления знаний об операциях сложения, а также для практического использования их выполним перевод измеренного спектра (УЗД) в соответствующий ему УЗ. Заметим, что обратная операция невозможна.
11.4. Перевод узд в уз
Пример. Выполнены измерения УЗД механизма, для которого в паспорте указана нормативная характеристика УЗ. Требуется перевести УЗД в УЗ.
В табл. 11.4 приведены измеренная характеристика и стандартная характеристика фильтра «А» шумомера. Показания прибора арифметически складываются со значением коррекции «А», а полученные результаты (новые УЗД) последовательно складываются энергетически (см. табл. 10.4).
Энергетическое сложение 43 и 45 дБ даст искомую величину УЗ, равную 47 дБА, т.е. измеренному спектру соответствует LА = 47 дБА.
Таблица 11.4
Перевод УЗД в УЗ
Характеристики |
Уровни звукового давления, дБ, и поправки в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
||||||||
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
Измеренная характеристика бытового прибора |
74 |
63 |
50 |
48 |
45 |
40 |
35 |
30 |
22 |
Стандартная частотная характеристика «А» шумомера |
-40 |
-26 |
-16 |
-9 |
-3 |
0 |
+1 |
+1 |
-1 |
Спектр прибора с поправкой на фильтр «А» |
34_37 |
34_39 |
42_40 |
36_31 |
21 |
||||
Результаты энергетического сложения |
39__________40 44_________37 43 45 |
- |
|||||||