Лабы / Лабораторная работа №2

Лабораторная работа №2

Измерение средств звукоизоляции

Цель работы – изучение влияния шума на организм человека и способов защиты от шума

Оборудование и приборы:

Теоретические сведения

Шум – это совокупность звуков различной частоты и интенсивности. С точки зрения физики, звук – это волновое колебание упругой среды (газа, жидкости, твердого тела), при котором в среде возникает избыточное давление, воздействующее на окружающие объекты.

Разновидности шума:

- механический, возникающий в результате движения и соударения отдельных деталей и узлов машин, оборудования, приборов (вибрация панелей, шум зубчатых и цепных передач, удары молотка и т.п.);

- аэрогидродинамический, возникающий в результате нестационарных процессов в газах или жидкостях (шум от истечения газовых или жидкостных струй, шум винтов, кипение жидкости);

- электромагнитный, возникающий при воздействии переменных электромагнитных полей на ферромагнитные материалы (гудение трансформаторов, дросселей, электродвигателей).

Интенсивность звука – энергия, переносимая звуковой волной в единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

I = p²/𝜌c, Вт/м²

Минимальные значения (порог слышимости) соответствуют едва ощущаемым звукам и при частоте 1000 Гц равны p₀ =2·10^-5 Па и I₀ = 10^-12 Вт/м².

Максимальные значения (болевой порог) соответствуют звукам, вызывающим болевые ощущения. При частоте 1000 Гц они равны p = 2·10² Па и I = 10² Вт/м².

Уровень звукового давления:

L_p = 10lg(p²/p₀²) = 20lg(p/p₀), дБ

Уровень интенсивности звука:

L_I = 10lg(I/I₀), дБ

Защитные меры:

- уменьшение шума в источнике его возникновения;

- уменьшение шума на пути его распространения;

- рациональная планировка;

- использование средств индивидуальной защиты.

Звукоизолирующие материалы обладают способностью отражать звук:

𝜏 = (p_пр/p_пад)

Ослабление звука:

𝛥L = 20lg(M*𝑓)-47,5 дБ

Среднее значение уровня звука:

L_ср = (L₁+L₂+L3)/3

Эффективность звукоизолирующей перегородки:

Э = (L_ср-L_ЗИср)/L_ср

Средняя величина звукового давления:

p = p₀*10^Lср/20

Выполнение работы

Среднегеометрическая частота, Гц	№	400	500	1000	2000	4000	8000
Без звукоизолирующей перегородки
Фоновый уровень звука, Lф, дБ		57,5 дБ
Уровень звука L, дБ	1	97,5	105,6	107,6	97,6	86,7	80,6
	2	97,6	105,7	107,2	97,5	86,4	80,3
	3	97,6	105,7	108	97,6	86,6	80,4
Средний уровень звука Lср, дБ		97	105	107	97	86	80
Среднее звуковое давление p, Па		1,4	3,5	4,5	1,4	0,4	0,2
Со звукоизолирующей перегородкой
Фоновый уровень звука, Lф, дБ		55,3 дБ
Уровень звука L, дБ	1	53,6	57,3	58,2	53,2	52,1	57,4
	2	53,1	56,4	54,3	55,2	55,4	57,4
	3	53	57	53,7	54	54,1	55,4
Средний уровень звука Lср, дБ		53	56	55	54	53	56
Среднее звуковое давление p, Па		0,008	0,012	0,011	0,01	0,008	0,012
Эффективность звукоизоляции, Э		0,4	0,4	0,5	0,4	0,4	0,3

1. L_ср = (L₁+L₂+L3)/3

400: L_ср = (97,5+97,6+97,6)/3 = 97

500: L_ср = (105,6+105,7+105,7)/3 = 105

1000: L_ср = (107,6+107,2+108)/3 = 107

2000: L_ср = (97,6+97,5+97,6)/3 = 97

4000: L_ср = (86,7+86,4+86,6)/3 = 86

8000: L_ср = (80,6+80,3+80,4)/3 = 80

400: L_ср = (53,6+53,1+53)/3 = 53

500: L_ср = (57,3+56,4+57)/3 = 56

1000: L_ср = (58,2+54,3+53,7)/3 = 55

2000: L_ср = (53,2+55,2+54)/3 = 54

4000: L_ср = (52,1+55,4+54,1)/3 = 53

8000: L_ср = (57,4+57,4+55,4)/3 = 56

2. p = p₀*10^Lср/20

400: p = 2*10^-510^97/20 ≈ 1,4

500: p = 2*10^-510^105/20 ≈ 3,5

1000: p = 2*10^-510^107/20 ≈ 4,5

2000: p = 2*10^-510^97/20 ≈ 1,4

4000: p = 2*10^-510^86/20 ≈ 0,4

8000: p = 2*10^-510^80/20 ≈ 0,2

400: p = 2*10^-510^53/20 ≈ 0,008

500: p = 2*10^-510^56/20 ≈ 0,012

1000: p = 2*10^-510^55/20 ≈ 0,011

2000: p = 2*10^-510^54/20 ≈ 0,01

4000: p = 2*10^-510^53/20 ≈ 0,008

8000: p = 2*10^-510^56/20 ≈ 0,012

3. Э = (L_ср-L_ЗИср)/L_ср

Э = (97-53)/97 = 0,4

Э = (105-56)/105 = 0,4

Э = (107-55)/107 = 0,5

Э = (97-54)/97 = 0,4

Э = (86-53)/86 = 0,4

Э = (80-56)/80 = 0,3

Вывод: с помощью звукоизоляции восприятие шума незначительно снижается. Проверить и исследовать это мы смогли с помощью стенда «Шум» и прибора «шумометр».