Měření akustického výkonu zdrojů hluku Akustický výkon je jednou ze základních charakteristických vlastností zdrojů hluku. Akustický výkon ve většině případů zapisujeme v hladinovém vyjádření, a to buďto jako celkovou hladinu, nebo v 1/1 - oktávových či 1/3 - oktávových pásmech. Definiční vztah pro výpočet hladiny akustického výkonu je následující.
W LW = 10 ⋅ log WO
W
– akustický výkon zjiš eníím [ W ] zjištěný měř měřen
W0 –
referenč referenční hodnota akustické akustického výkonu (1 pW) pW)
S ohledem na účely a význam výsledků z měření akustického výkonu, zpravidla provádíme vážení získaných hladin váhovým filtrem A.
Měření akustického výkonu zdrojů hluku Akustický výkon je možné s ohledem na definiční vztahy vypočítat ze dvou měřitelných akustických veličin.
p2 W = I ⋅S = p ⋅v ⋅S = ⋅S zO Z tohoto důvodu je možné i metodiku určování hladin akustických výkonů rozdělit do dvou základních skupin.
URČENÍ HLADIN AKUSTICKÉHO VÝKONU ZDROJŮ HLUKU 1, Z MĚŘENÍ AKUSTICKÝCH TLAKŮ
2, Z MĚŘENÍ AKUSTICKÉ INTENZITY
Oba případy jsou ošetřeny legislativou, která předepisuje podmínky měření.
Měření akustického výkonu zdrojů hluku 2, Určení hladin akustického výkonu zdrojů hluku z měření akustické intenzity. Systematika je v zásadě totožná s předchozím postupem, tzn. vymezit měřicí plochu a zvolit na ní dostatečný počet bodů, příp. provést skenovací měření. Vlastní vyhodnocení je mnohem rychlejší než v prvním případě, protože hladinu akustického výkonu vypočteme ze součinu průměrné hladiny akustické intenzity po měřicí ploše a velikosti měřicí plochy. Obtížnější je část posuzování korektnosti měření z pohledu prostředí, ve kterém bylo měření prováděno. Je zapotřebí vypočíst řadu faktorů, jejichž rozsah upravuje norma viz. ČSN ISO 9614.
Sonda akustické intenzity Kromě akustického tlaku existuje ještě další akustická veličina, pro kterou bylo vyvinuto měřící zařízení. Touto veličinou je akustická intenzita, a pro její měření používáme tzv. sondu akustické intenzity. Sonda akustické intenzity je zařízení, které sestává ze dvou, proti sobě postavených mikrofonů. Definiční vztah pro akustické intenzity je následující.
výpočet
I = p⋅v Pro výpočet akustické intenzity tedy potřebujeme znát akustický tlak a akustickou rychlost. Akustický tlak se počítá jako aritmetický průměr akustických tlaků z obou mikrofonů.
Sonda akustické intenzity Druhou neznámou ve vztahu je akustická rychlost. Právě kvůli akustické rychlosti jsou použity dva mikrofony. Akustická rychlost se počítá jako podíl změny akustického tlaku mezi prvním a druhým mikrofonem, a vzdálenosti, která je mezi mikrofony nastavena.
v=
∆p ∂p ≈ ∆r ∂r
Vzdálenost mezi oběma mikrofony je nastavena tzv. rozpěrkou, jejíž délka se pohybuje v rozmezí od 10mm do 50mm. Délka smí být nejvýše taková, jaká je ¼ vlnové délky nejvyšší vyhodnocované frekvenční či oktávové složky. Sonda akustické intenzity smí být používána pouze ve volném zvukovém poli, kde umožňuje rozpoznat i směr šíření vlnění. Sonda akustické intenzity je velmi vhodná k lokalizaci zdrojů hluku.
Měření akustického výkonu zdrojů hluku Postupy uvedené ve všech citovaných normách jsou, co do metodiky, podobné. Rozlišují se spíše na úrovni nároků na měřicí přístroje a v přesnosti získaných výsledků. Měřený zdroj umístíme do normou předepsaného prostředí (volné pole nad odrazivou rovinou, polobezodrazová místnost, bezodrazová místnost). Pokud se jedná o provozní metodu měření, zdroj hluku měříme na provozní pozici v provozních podmínkách. V souladu s normou vymezíme v okolí měřeného zdroje myšlenou měřicí plochu S [ m2]. Velikost a tvar plochy závisí na rozměrech měřeného objektu, metodě měření a na nejnižším sledovaném kmitočtu hlukového spektra.
Měření akustického výkonu zdrojů hluku V dalším kroku je na měřicí ploše v souladu s normou zvolen nutný počet měřicích bodů. O počtu bodů rozhoduje zejména ustálenost hlukového pole, které chceme měřit. Počet měřicích bodů se ve většině případů pohybuje v rozsahu 8 ÷ 40 bodů. Měření hladin akustické intenzity ve všech zvolených měřicích bodech provádíme v oktávových či třetinooktávových pásmech, autospektra lineárně průměrujeme po dobu předepsanou normou (doba je závislá na dolním kmitočtu). Provádíme-li měření na zvláště ustálených hlukových polích, je možné namísto měření v bodech použít měření tzv. skenováním po měřící ploše. Měříme jediným snímačem, a po dobu skenování lineárně průměrujeme získané hladiny v jednotlivých oktávových pásmech.
Měření akustického výkonu zdrojů hluku Abychom byli schopni korektně vyhodnotit akustický výkon zdroje hluku, je zapotřebí vyhovět těmto doporučením.: -
Měření se zpravidla provádí v několika provozních režimech, které vychází z konkrétních požadavků.
-
Povinně se však měří vždy nejhlučnější provozní režim zdroje hluku, a dále nejběžnější provozní režim zdroje hluku.
Pro další zpracování je výhodné vyrobit jednoduché funkční makro dle vlastních možností a schopností (Excel, Matlab, Mathcad,…)
Sonda akustické intenzity
