Ljudtransmission och reflektion

Transkript

1 F6 Spridning

2 Innehåll Ljudransmission och reflekion Spridning av ljud, diffrakion Addiion av ljud, inerferens

3 Transmission och reflekion

4 Transmission och reflekion Vad som reflekeras och vad som ransmieras beror ine bara av medium uan också av frekvens, höga frekvenser reflekeras läare än låga frekvenser

5 Från lä medium ill e ung

6 Från e ung medium ill e lä

7 Ljudubredning avsånd Källa Ubredning Moagare

8 Ljud i luf longiudinalvåg Tryck som funkion av läge och id: p(x,) Plaa som sänder u ljud i förlusfri kanal: plan vågubredning p( x, ) pe ˆ i kx

9 Akusisk effek Usänd effek: = W (Högalare: -3%) bevaras när vågen forskrider (if no losses) 1 3 W S 1 S S 3

10 Siuaion and sound source Sound power (W) Sound power level (db ref 10 1 W) Saurn V rocke 100,000, Turboje engine 100, Turbofan aircraf a ake-off Turboprop aircraf a ake-off Machine gun Large pipe organ Symphony orchesra Heavy hunder Sonic boom Rock concer Chain saw Acceleraing moorcycl e Lawn mower Car a highway speed Subway seel wheels 1, Large diesel vehicle Alarm clock Noisy office Vacuum cleaner Busy resauran Hair dryer Quie office Average home Refrigeraor low voice Quie home Quie conversaion Broadcas sudio Whisper Wriswach icking Human breah Reference value

11 Ljudinensie Ljudinensie = Effek per yenhe [W/m ] I I 1 d ds I I3 S i Ljudinensie används ibland för a uppäcka ransmissionsvägar genom en vägg / konsrukion S 1 S S 3 S i = S vinkelrä mo Ubredningsrikningen (perpendicular o he so

12 Ljudubredning i frifäl Punkkälla sänder u ljudeffeken oavse rikning Sfärisk ljudubredning Förlusfri medium r S effeken bevaras: Inensieen: 1 r 1 S 1 I S 4r

13 Sfärisk vågubredning konsan I r I r I r 4 ) ( ~ r c r p ) ( ), ( kr i e r A r p c p I ~

14 Avsåndslagen Sfärisk ubredning (punkkälla) Cylindrisk ubredning (linjekälla) Plan våg 1 1 log 0 ) ( ) ( r r r L r L L 1 1 log 10 ) ( ) ( r r r L r L L 0 ) ( ) ( 1 r L r L L

15 Ljudnivåändring vid avsåndsfördubbling Sfärisk ubredning (punkkälla) L L ( 1 r1 ) L( r ) 6dB Cylindrisk ubredning (linjekälla), ex rafik längs moorväg! L L ( 1 r1 ) L( r ) 3dB Plan våg L L ( 1 r1 ) L( r ) 0

16 Ljudubredning Väder och vind Hindrande objek Reflekion Källa Ubredning Moagare

17 Lasersråle i sockerlösning hp://

18 Temperaurvariaion Olika c bryning

19 Temperaurvariaion Vinermorgon: Ljud går forare i luf med högre emp. Vid mark. Höga frekvenser absorberas Sommardag: Ljud går forare i luf med högre emp. Hög upp. Höga frekvenser absorberas

20 Andra paramerar Snö! En jäebra absorben, nysnö skapar en fanasisk ysnad.. Vegeaion Höjdskillnader..

21 Vind Är normal sörre än emperaurberoende

22 Diffrakion ljudes böjning Om hindre d > våglängden så uppsår skugga höga frekvenser skuggas läare Om hindre d < våglängden så böjs ljude run hindre (låga frekv.) a) Skugga d b) Ej skugga

23 Diffrakion Öppningsmåe << våglängden : sfärisk våg efer hindre (Punkkälla) Öppningsmåe >> våglängden : plan våg efer hindre

24

25 Bullerskärm På samma sä Skärm Skugga (Höga frekv) << H H (Låga frekv) >> H Hindre märks ine

26 Bullerspekrum vägrafik Sprids längre

27 Bullerspekrum vägrafik I enlighe med den inernaionella sandarden ISO 717 används anpassningsermen Cr (spekrume vägs samman) för a beskriva rafikbullerspekrum krav i fasad R w + Cr. C=anpassningserm för spekrum; r= rafik De finns en annan anpassningserm för normal ljud i lägenhe som beecknas C (innehåller lägre nivåer i låga frekvenser) e enklare sä a beskriva krav för exempelvis fasader

28 How o design a screen for raffic noise? 1. Heigh / shape (see nex page). Disance o source / receiver 3. Densiy of barrier 4. Where is he source

29 Shape

30 Var befinner sig ljudkällan.? 1. Moor?. Däck-vägbana? Svar: > 40 km/im

31 Addiion av ljud Addiion av ljudryck Effekivvärde ) ( ) ( ) ( 1 p p p o o d p p p p d p p p ) ( ) ( ~ ~ ) ( ) ( 1 ~ Korrelaionserm

32 Addiion av ljud Okorrelerade källor (korrelaionsermen = 0) Olika bruskällor Källor med olika frekvens Korrelerade källor I fas: konsrukiv inerferens I mofas: desrukiv inerferens

33 Okorrelerad addiion Summering av ljudryck summering av effekivvärden Addiion av ljudnivå p, o ~ p ~ ~ o p1 p 10log Ex: Flera bullrande maskiner vad blir oal ljudnivå (logarimisk må)? L N n = 33; = 43; =? Okorrelerade ljudkällor Ljudnivå Resula Ljudkälla Ljudkälla 40 L p, n /10

34 Korrelerade signaler inerferens Två lika källor i fas: ~ p o p 4~ 1 p1( ) p( ) L p, o Lp,1 10log 4 Lp, 1 6dB Två källor i mofas: p1( ) p( ) p o 0

35 Fas Två signaler är i fas om argumene är samma n, dvs fasskillnaden mellan de vå signalerna är = n. och i mofas om argumene skiljer sig med n, dvs fasskillnaden mellan de vå signalerna är = n. kx i kx i e p x p p e x p 1 1 ˆ ), ( ˆ ), (

36 Ex: korrelerade signaler Hur mycke längre ska omvägen r vara för a få desrukiv inerferens? Ton med f=500 Hz OMVÄG FÖR DESTRUKTIV INTERFERENS Ljudes hasighe Frekvens 343 m/s 500 Hz Våglängd 0,69 Exra sräcka 0,34 m

37 Ljudmäning

38 Ljudmäning vid hård fasad Ljude inerfererar med sin egen reflex!