Ljud = vågrörelse En rörelse som sprids genom ett medium, tex luft

En presentation över ämnet: "Ljud = vågrörelse En rörelse som sprids genom ett medium, tex luft"— Presentationens avskrift:

1 F2 – Beskrivning av ljud Akustisk Planering VTA070 Infrastruktursystem VVB090

2 Ljud = vågrörelse En rörelse som sprids genom ett medium, tex luft
Partiklarna svänger kring sina respektive jämviktslägen Tryckvariation Animeringar: Dr. Dan Russell, Kettering University

3 Tryckvariation Tryck som funktion av läge och tid. p x

4 Longitudinell vågrörelse
Ljud = tryckvåg Här: harmonisk svängning x Partikelrörelse Utbredningsriktning

5 Transversell vågrörelse
Endast fasta material (med skjuvstyvhet)‏ Partikelrörelse Utbredningsriktning

6 Longitudinalvåg Tryck som funktion av läge och tid p = p(x,t)‏ x1 x

7 Vågekvationen pV = nRT Härleds från tre samband:
Kontinuitetsekvationen Newtons 2:a lag Allmäna gaslagen pV = nRT

8 Leder till vågekvationen
där Allmän lösning:

9 Harmonisk lösning till vågekvationen
x x

10 Våglängd Vid tiden t1: p = p(x,t1) = p(x)‏ Våglängden =  [m]

11 Frekvens f = 1/T , antal perioder per sekund
[1 Hz = 1 s-1]  = 2f, [1 rad/s] - vinkelfrekvens p(t) = pmax sin(2t/T)‏ Mikrofon vid läge x1:

12 Ljudhastighet c I luft:  beror av temperaturen: Samband:
 = lufttemp i °C Samband:

13 Ljudhastigheter Ljudhastighet, c Luft: 340 m/s (19-20°C)‏
Vatten: m/s Betong: m/s Stål: m/s

14 Effektivvärde Momentanvärde: Effektivvärde (rms): [Pa] [Pa]
(Medeltryck: )‏ Effektivvärde (rms): [Pa] [Pa] Mikrofon vid läge x1:

15 Integrationstid ”Fast”: t = 125 ms ”Slow”: t = 1 s
”Impulse”: t = 35 ms

16 Ljudtrycksnivå Ljudnivå: Vad är Lp om ? [dB]

17 Ljudtryck i siffror ptot = patm ± p(t)‏ pref = 2·10-5 Pa patm?
Lp = 130 dB  p = ? ~

18 Exempel: Beräkna största teoretiska ljudnivå (harmonisk svängning).
Jämförelse: Världsrekord i billjud (subwoofer) = dB Vad motsvarar det för ljudtryck (p)? ~

19 Sammansatt ljud Flera frekvenser:

20 Tid - frekvens

21 Bandfilter

22 Oktavband - tersband

23 Oktavband - tersband Större bandbredd  Fler frekvenskomponenter
 Högre nivå

24 Örat och Hörseln

25 Ytterörat /4 = cm  f = 3-4 kHz cm

26 Mellanörat Hammaren Städet Stigbygeln Ovala fönstret Trumhinna
Runda fönstret

27 Innerörat Hörselsnäckan – Cochlea

28 Basilarmembranet Höga frekvenser Låga frekvenser

29 Örats omfång

30 Phonkurvor (lika-hörnivåkurvor)‏
Ref: 1000 Hz

31 Tal f ([Hz] Winston Churchill “--a—a--e --a –a-a –a--, -o—o-- --a-i-”
tonlösa konsonanter Hz f ([Hz] Vokaler Hz Tonade konsonanter Hz Winston Churchill “--a—a--e --a –a-a –a--, -o—o-- --a-i-” “Ch-mp-gn- sk- v-r- k-ll, t-rr -ch gr-t-s”

32 A-, B- och C-vägning

33 A-, B- och C-vägning A-vägning: 40 dB samt vid hörselskada
B-vägning: 60 dB C-vägning: 80 dB D-vägning: flygplansbuller

34 Vägd ljudnivå Beräkning: Ex: Beräkna LA 87

35 Ekvivalent ljudnivå Ekvivalent ljudenergi under tidsperioden T:
Ex: Beräkna det Leq,8h som motsvarar en konstant ljudnivå på 100 dBA i 15 min. 85

36 Tågbuller i Åkarp Riktvärde för tågbuller är:
Maxnivå: LAmax = 70 dBA Ekvivalent: LAeq,24h = 60 dBA Hur lång tid per dygn kan man ha LAmax innan LAeq,24h uppnås? Slutsats?

37

38