510 likes | 724 Views
Akoestiek en geluidshinder LES 2. Steve Vanlanduit. Overzicht. M1: Geluid en geluidshinder problematiek M2: Fysische beschrijving van geluid M3: Het menselijk gehoor en geluidsdoofheid M4: Meten van geluid M5: Karakterisatie van een geluidsbron M6: Geluidsabsorptie M7: Geluidsisolatie
E N D
Akoestiek en geluidshinderLES 2 Steve Vanlanduit
Overzicht • M1: Geluid en geluidshinder problematiek • M2: Fysische beschrijving van geluid • M3: Het menselijk gehoor en geluidsdoofheid • M4: Meten van geluid • M5: Karakterisatie van een geluidsbron • M6: Geluidsabsorptie • M7: Geluidsisolatie • M8: Voorkomingsbeleid op de werkvloer • M9: Gemeenschapsgeluidshinder • M10: Spraakverstaanbaarheid 0. Waarom meten? 1. Opbouw v.d. geluidsketen 2. Meetmicrofoons 3. Frequentieweging 4. Sonometer 5. Integrerende geluidsdrukniveaus 6. Ijking 7. Correcties
0. Waarom geluid meten? Doelstellingen : • Vaststellen geluidshinder probleem • Bronbepaling • Reduceren van het lawaai • Re-design • Genormeerde metingen Meetmethoden : • Eenvoudige drukmetingen (SPL met sonometer) • Dosimeters • Spectrale drukmetingen • Intensiteitsmetingen • Near-field metingen
Microfoon Signaal-versterker Conditione-ringseenheid Meettoestel 1. Opbouw v.d. geluidsketen
2. Meetmicrofoons Soorten: • Piezoelectrische • Condensatormicrofoon • Electretmicrofoon
2. Meetmicrofoons Keuze a.h.v.: • Frequentiebereik + karakteristiek • Dynamisch bereik, gevoeligheid • Harmonische distortie • Ruisniveau • Het type geluidsveld • Polarisatie • Standardisatie (calibratie) • Omgevingsfactoren • Drift
Bereik: 3% THD-noise floor 2. Meetmicrofoons
IEC : 0gr (vrije veld) ANSI : 70-80gr (random incidence) 2. Meetmicrofoons
A-weging: hoogdoorlaat => wind minder invloed 2. Meetmicrofoons
25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000 3. Frequentieweging van microfoonsignalen • Octaaf en Tertzbanden
Type 0,1,2,3 4. De sonometer
5. Integrerende geluidsdrukniveaumeters • Sonometer • Dosimeter
7. Correcties • Aanwezigheid van de waarnemer • Achtergrondgeluid
Overzicht • M1: Geluid en geluidshinder problematiek • M2: Fysische beschrijving van geluid • M3: Het menselijk gehoor en geluidsdoofheid • M4: Meten van geluid • M5: Karakterisatie van een geluidsbron • M6: Geluidsabsorptie • M7: Geluidsisolatie • M8: Voorkomingsbeleid op de werkvloer • M9: Gemeenschapsgeluidshinder • M10: Spraakverstaanbaarheid Akoestische intensiteit Bronvermogen Het vrije verre geluidsveld Meten v.h. akoestisch vermogen Directiviteit Geluidsverstrooiing Diffuus veld
Het geluidsvermogen Meten van geproduceerde geluidsniveau’s: • EG Richtlijn 2000/14/EG ‘Machines in open lucht’ • EG Richtlijn 2002/49/EG ‘Omgevingslawaai’ • Vlarem decreet m.b.t. omgevingslawaai Problemen: • SPL afhankelijk van de afstand tot de geluidsbron • Bijdrage van naburige installaties • Bijdrage van reflecties • Directiviteit van de bron • Bijdrage van externe geluidsbronnen Meten van het ‘geluidsvermogen’ i.p.v. SPL
Het geluidsvermogen Definitie geluidsvermogen W : ‘energieflux doorheen een gesloten oppervlak’ geluidsvermogenniveau LW Lw = 10log(W / W0) met W0 = 10-12 Watt Definitie geluidsintensiteit I : ‘energieflux in een bepaalde richting door een opp van 1m2’ geluidsintensiteitsniveau LI LI = 10log(I / I0) met I0 = 10-12 Watt/m2 Dus:W = ISof algemener
Het geluidsvermogen Geluidsintensiteit = Voor een vlakke golf: Vectorieel:
Het geluidsvermogen Praktisch (verre veld) :
Meten van het geluidsvermogen Manieren: • Meten van SPL en berekenen van W en LW ISO 3740 reeks • Meten van I en berekenen van W en LW ISO 9614 reeks • Meten van oppervlaktetrillingen en berekenen van W en LW • Acoustische Holography (onder ontwikkeling)
Methode 1: W SPL ISO 3741 tot 3747 Procedure : • Keuze van een omhullend oppervlak • Meten van de SPL in een aantal discrete punten op dit opp. • A gewogen of • In octaaf of tertsbanden Procedure afhankelijk van : • Omhullend oppervlak • Akoestische omgeving • Vereiste nauwkeurigheid • Grootte van de bron • Achtergrondgeluid • Toepassingsdomein • Vereiste informatie
Alleen voor verre geluidsveld!: Methode 1: W SPL ISO 3741 • Precisie methode (σW = 1.5dB) • Galmkamer met • Gegeven minimaal volume • Absortie minimaal • Diffusoren • Volume bron < 1% volume kamer • Stationair geluid, breedband geluiden (geen tonaal geluid) • In frequentiebanden (ev. A-gewogen) • Microfoons: • Pad (vb. cirkelvormig) van tenminste 3m • Discrete punten op max. λ/2
Alleen voor verre geluidsveld!: Methode 1: W SPL ISO 3742 • Precisie methode (σW = 1.5dB) • Galmkamer : eisen (zie 3741) moeten getest worden • Volume bron < 1% volume kamer • Stationair, smalband of tonale geluiden • In frequentiebanden • Microfoons: • # meetpunten afhankelijk van de std. dev.
Alleen voor verre geluidsveld!: Methode 1: W SPL ISO 3743 • Engineering methode (σW = 2dB) • Galmkamer met speciaal design (goedkoper dan laboruimte in 3741 en 3742) • > 40m3 • Geen absorberende oppervlakken • Ev. onregelmatige vorm • Volume bron < 1% volume kamer • In frequentiebanden • Stationair geluid (smal- + breedband)
Alleen voor verre geluidsveld!: Methode 1: W SPL ISO 3744 • Engineering methode (σW = 2dB) • Semi-anechoisch, buitenshuis, grote ruimte • Grootste dimensie bron < 15m • Alle types geluid • In frequentiebanden • Oppervlak: • Parallellepipedum • Hemisfeer • Sfeer
Alleen voor verre geluidsveld!: Methode 1: W SPL ISO 3745 • Precisie methode (σW = 0.5 tot 1dB) • Anechoisch of semi-anechoisch • Volume bron < 0.5% volume kamer • Alle types geluid • In frequentiebanden • Oppervlak: • Hemisfeer • Sfeer • Coördinaten van de meetpunten zijn opgegeven
Alleen voor verre geluidsveld!: Methode 1: W SPL ISO 3746 • Overzichtsmethode (σ = 4 tot 5dB) • Ruimte binnen of buiten met bepaalde vereisten • Geen beperkingen grootte bron • Alle types bronnen • A gewogen geluidsvermogenniveau
Alleen voor verre geluidsveld!: Methode 1: W SPL ISO 3747 • Overzichtsmethode (σ = 4 tot 5dB) • Vaste machines • Binnen en buitenshuis (zonder beperkingen) • Geen beperkingen op het volume van de bron • Alle stationaire geluiden (smal- + breedband) • A-gewogen of in frequentiebanden • Oppervlak = kleinste parallellopipedum die bron en referentiebron omvat. Vermogen referentiebron Gemid. SPL referentiebron Gemid. SPL bron
Methode 2 : W I Meten van de intensiteit :
Methode 2 : W I Meten van de vermogen m.b.v. intensiteit : ISO 9614 : ‘Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity’ Procedure: • Definiëren van een willekeurig oppervlak dat de bron omvat • Meten van de SPL en I in N discrete punten op het oppervlak • Snelheid vn normaal op het opp. • Druk P • # Meetpunten, meetnauwkeurigheid, directionaliteit, stationair indicatoren F1 tot F4 • Berekenen van W
Methode 2 : W I Voordelen: • Eliminatie van (stationair) achtergrondlawaai • In situ • Nearfield metingen • Willekeurige omvattende oppervlakken
Methode 2 : W I Nadelen: • Beperking frequentiegebied • Richtingsgevoeligheid • Kostprijs meettoestel
Methode 2 : W I ISO 9614-2 : Sweep methode
Methode 3 : trillingsmetingen Rayleigh integraal : Problemen: • Niet vlakke geometrie • Praktische meten van trillingen vb. LDV • Andere geluidsbronnen