ELTE IV Krnyezettudomny 20102011 II flv AKUSZTIKA s

ELTE IV. Környezettudomány 2010/2011 II. félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS Áramlások, hangforrások. Összefüggések, levezetések III. 9. (IV. 22) A hang terjedése, törése, visszaverődése. Hangterek hasonlósága, Helmholtz szám. Reflexió, hangtükrök, fókuszálás. Irányított terjedés. Pont-, vonal- és dipólsugárzók. Sugárzók és iránykarakterisztikájuk. Különleges jelenségek. Doppler effektus, lökéshullám. 1

Hangterek hasonlósága, Helmholtz szám. Az amplitudó! Helmholtz szám ≡ akusztikai hasonlósági szám 2

Az amplitudó! Reflexió Pontforrás Irányítási tényező: D Térszögarány D=1 -teljes gömb ; D=2 –félgömb-féltér; D=4 -negyedgömb ; D=8 -nyolcad gömb 3

Az hangintenzitásszint ill. a hangnyomásszint távolságfüggésének a mérése! A hangszint változása a forrástól távolodva. A mérést ne végezzük a közeltérben és az utózengési térben sem! 4

Felületi és vonal sugárzók (inkoherens) • Vonal sugárzók. • Felületi sugárzók: -Kör alakú és -Négyszögletes sugárzók Feltételezzük, hogy egyenletesen elosztott független pontszerű zajforrásokból állnak és az energiát véletlenszerű fázisban gömb- vagy félgömbszerűen sugározzák! Gömbszerű sugárzás 5

Kör alakú felületi sugárzók P' – az egységnyi felületre eső hangteljesítmény, R – kör sugara, d – távolság a zajforrás középpontjából. Félgömbszerű pontsugárzás 6

Az amplitudó! Feladat • Mekkora az intenzitás és a hangnyomásszint egy 17 W teljesítményű zajforrástól 65 m távolságban? • Egy lánctalpas traktor hangteljesítményszintje: LW= 103 d. B. Mekkora lesz a pillanatnyi hangnyomásszint (Lp =? ) 520 m távolságban? 7

Műveletek szintekkel (több forrás) Teljesítményszintek Teljesítmény Ha a Pi teljesítmények adottak: Ha a teljesítményszintek adottak: Két forrás esetén: 8

Műveletek szintekkel Hangnyomásszintek nyomás (gyakoribb) Feladat • Egy hangteret három üzemelő zajforrás hoz létre, melyek közel azonos helyen kerültek telepítésre. A zajforrások külön-külön 62 -74 -81 d. B hangnyomásszintet keltenek. Mekkora lesz az eredő hangnyomásszint? 9

Az amplitudó! Dipól forrás Akusztikus rövidzár A fázis! Irányítás Hangfal Doboz-reflektor Kis frekvencián Mélynyomók 2 Pontforrás (egyfázisú) 10

Az amplitudó frekvencia függése Doboz-reflektor 11

Koherens sugárzó P* Vonalforrás Az amplitudó! Henger hullám Vonalegységre vonatkoztatott hangteljesítmény Inhoherens 12

Henger hullám Vonalsugárzó Irányítás A fázis! Hangnyalábolás (nagyfrekvencián) A közutak és vasútvonalak vonalsugárzónak tekinthetők, de vonalsugárzó lehet egy csővezeték is. 13

„Hangoptika” Szócső Sztetoszkóp Reflektor Irányítási tényező: D= 4 / Parabola Irányítás! Az elért hatásfok 25% körüli, ami lényegesen több a tölcsér nélküli 1 -2%-hoz képest. Szónoki emelvény, lovagterem Ellipszis 14

Parabola Ellipszis Hiperbola fókuszálás 15

Doppler effektus (1842) Egy jobbra mozgó, 0. 7 c sebességű fényforrás. A frekvencia magasabb a jobb oldalon, alacsonyabb a balon. Doppler eltolódás Hullámforrás mozog: + uf, megfigyelő áll: vm = 0 Észlelt hullámhossz: Észlelt frekvencia: Hullámforrás áll: uf, = 0 megfigyelő mozog: vm Időegységre eső észlelt hullámok számából az észlelt frekvencia: 16

A forrás mozog: uf, Doppler eltolódás A megfigyelő mozog: vm, A sebességeknek a másik felé mutató komponense számít! 17

Szuperszónikus terjedés Szubszónikus terjedés Hangrobbanás Mach-féle kúpszög: sinα = c/v 18

19

20