СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В РЕВЕРБЕРАЦИОННОЙ КАМЕРЕ
STAND FOR INVESTIGATING ACOUSTIC CHARACTERISTICS OF SOUND-ABSORBING ELEMENTS IN REVERBERATION CHAMBER

Изобретение относится к промышленной акустике и может быть использовано для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов привода машин, облицовки производственных помещений и других звукопоглощающих конструкциях.
p
ср
2
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является стенд, в котором уровень звуковой мощности L определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления L на измерительной поверхности S, м, за которую принята площадь полусферы, известный из патента РФ №2557332 (прототип).
Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая точность измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов.
Технический результат - повышение точности измерения эффективности шумоглушения исследуемых акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов.
3
2
2
p
cp
Это достигается тем, что в стенде для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов в реверберационной камере содержится источник излучения шума, который устанавливается на полу реверберационной камеры, представляющей собой помещение объемом от 60 до 1000 м с непараллельными, внутренними ограждениями, поверхность которых является отражателем звука, при этом уровень звуковой мощности L, дБ, испытуемого источника излучения шума определяется по результатам измерений среднего уровня звукового давления L на измерительной поверхности, с установленными по ее контуру акустическими микрофонами, за которую принимают площадь полусферы S, м, т.е. S=2πr, по формуле:
,
cp
где L - средний уровень звукового давления в камере; А - эквивалентная площадь звукопоглощения камеры, определяемая по формуле:
р
0
3
2
причем эквивалентная площадь звукопоглощения камеры определяется экспериментально, по измерениям времени реверберации Т помещения, т.е. времени, в течение которого уровень звукового давления в помещении уменьшается на 60 дБ после прекращения действия источника излучения шума, при этом: V - объем помещения, м; А=1 м.
На фиг. 1 изображена схема стенда для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов в реверберационной камере, на фиг. 2 - схема исследуемого нового звукопоглощающего элемента.
3
2
2
p
cp
Стенд (фиг. 1) для исследования акустических характеристик новых звукопоглощающих элементов в реверберационной камере применяется тогда, когда требуется определение характеристик направленности источника 5 излучения шума. В этом случае используется реверберационная камера, представляющая собой помещение объемом от 60 до 1000 м с непараллельными 1, 2, 3, 4 внутренними ограждениями, поверхность которых является хорошим отражателем звука. Уровень звуковой мощности L, дБ, испытуемого источника 5 излучения шума определяется по результатам измерений среднего уровня звукового давления L на измерительной поверхности 6, с установленными по ее контуру акустическими микрофонами 7, за которую принимают площадь полусферы S, м, т.е. S=2πr, по формуле:
,
cp
где L - средний уровень звукового давления в камере; А - эквивалентная площадь звукопоглощения камеры, определяемая по формуле:
р
0
3
2
причем эквивалентная площадь звукопоглощения камеры определяется экспериментально, по измерениям времени реверберации Т помещения, т.е. времени, в течение которого уровень звукового давления в помещении уменьшается на 60 дБ после прекращения действия источника 5 излучения шума, при этом: V - объем помещения, м; А=1 м.
Стенд для исследования акустических характеристик звукопоглощающих элементов в реверберационной камере (фиг. 1) работает следующим образом.
3
2
2
p
cp
cp
Источник 5 излучения шума облицовывают исследуемым звукопоглощающим элементом (фиг. 2) и устанавливают в реверберационной камере, представляющей собой помещение объемом от 60 до 1000 м с непараллельными 1, 2, 3, 4 внутренними ограждениями, поверхность которых является хорошим отражателем звука. Уровень звуковой мощности L, дБ, испытуемого объекта 5 определяется по результатам измерений среднего уровня звукового давления L на его измерительной поверхности 6, за которую принимают площадь полусферы S, м, т.е. S=2πr, по формуле: , где L - средний уровень звукового давления в камере; А - эквивалентная площадь звукопоглощения камеры, определяемая по формуле: .
Исследуемый звукопоглощающий элемент (фиг. 2), которым облицовывают источник 5 излучения шума, содержит гладкую 8 и перфорированную 9 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 10 и пустотелых участков 12, причем пустотелые участки 12 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 13, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 11, образованные гладкой 8 и перфорированной 9 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 8 и перфорированной 9 стенках. Полости 14 пустотелых участков 12, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между гладкой 8 поверхностью и сплошными участками 10 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 9 поверхностью и сплошными участками 10, расположены резонансные пластины 15 и 16 с резонансными вставками 17, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
3
В качестве звукопоглощающего материала применен материал на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, например пеноалюминий, а в качестве звукопоглощающего материала - минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA».