Строительная акустика. Звуковые волны. Спектры. Звуковое давление. Интенсивность звука

moodle.spbgasu.ru

1 Лекция - тезисы

Основные понятия
Звуковые волны
Спектры
Звуковое давление
Интенсивность звука

Литература
Архитектурная физика / Под ред Н.В. Оболенского. – М.: Стройиздат, 1997.

Нормативные документы

СНИП 23-03-2003
«Защита от шума»
СП 23-103-2003
«Проектирование звукоизоляции ограждающих

Архитектурно-строительная акустика

Основной задачей архитектурной акустики является исследование условий, определяющих слышимость звука

Свободные (собственные) колебания

Совершаются за счёт первоначально сообщённой энергии при последующем отсутствии

Гармонические колебания

- амплитуда колебания
- собственная частота колебаний
- начальная

Гармонические колебания

Затухающие колебания

Колебания, амплитуда которых с течением времени уменьшается из-за потерь энергии

Затухающие колебания

Вынужденные колебания

- амплитуда
- фаза
- собственная частота
- частота вынуждающей

Вынужденные колебания

Резонанс

Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы

Резонансные кривые

Основные понятия. Звуковые волны.

Звук – это колебательное движение в любой материальной,

Колебания частиц упругой среды

Фронтом звуковой волны называют поверхность, проходящую через частицы среды, совершающие колебания

Гармоническая волна или синусоидальная волна

Упругая волна называется гармонической, если соответствующие ей

Длина волны

Расстояние, измеренное вдоль направления распространения волны, между ближайшими частицами, колеблющимися

Волновая поверхность (фронт волны)

Геометрическое место точек, в которых фаза колебаний имеет

Волна называется

Плоской, если её волновые поверхности представляют совокупность плоскостей, параллельных друг

Уравнение бегущей волны

Источник:
точка, расположенная на расстоянии x от источника колебаний в

Уравнение бегущей волны

Плоская волна
Сферическая волна

Волновое уравнение

(в общем случае в однородной изотропной среде)
для плоской волны

Звуковые волны (звук)

упругие волны, т.е. механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде,

Частотные диапазоны

Инфразвук

Звук

Ультразвук

Диапазон слышимости

Строительная акустика

Звук

Около 16 Гц

10 Октав

Около 16000 Гц

100 Гц

5 Октав

Около

Волна характеризуется

Амплитудой
Частотой
Формой

Амплитуда

Частота

Форма волны

Синусоидальная звуковая волна – чистый тон
Несинусоидальная звуковая волна

Сложение трёх синусоидальных колебаний одинаковой частоты и фазы

Сложение двух синусоидальных колебаний одинаковой частоты, но противоположных по фазе

Сложение трёх синусоидальных колебаний одинаковой частоты и амплитуды, но несовпадающих по

Сложение двух синусоидальных колебаний с близкими частотами (биения)

Сложение трёх синусоидальных колебаний с кратными частотами (1:2:3) (на примере скрипичного

Форма волны

Тон: Звуковые колебания синусоидальной формы.
Звучание: Наложение многих тонов.
Шум: Нерегулярные колебания

Восприятие звука в зависимости от свойств волны
Частота – определяет высоту тона
Амплитуда

Частотный спектр (или частотная характеристика)
- Распределение (зависимость) какой-либо физической величины (звуковой энергии,

Типы спектров

Линейчатый (дискретный) спектр – а
Сплошной спектр – б
Смешанный спектр –

Типы спектров

Линейчатый дискретный спектр
периодические колебания сложной формы
(представляются суммой синусоидальных колебаний с

Белый шум

- равномерное распределение энергии в звуковом диапазоне частот

Октава

полоса частот (от f1 до f2), в которой верхняя частота в

Частоты в октавных интервалах

Музыкальные интервалы

Октава
Квинта
Кварта
Большая терция
Малая терция
Большая секста
Малая секста
Большая секунда
Малый полутон

2:1
3:2
4:3
6:4
6:5
5:3
8:5
9:8
25:24

Музыкальные интервалы

Продольная волна

направление колебаний частиц среды совпадает с направлением распространения волны
Продольные волны

Поперечная волна

частицы среды колеблются, оставаясь в плоскостях, перпендикулярных направлению распространению волны
Поперечные

Упругие свойства среды характеризуются одной или двумя упругими постоянными
K – модуль

Скорость распространения

Продольной волны в однородной газообразной среде или жидкости
Поперечной волны в