Akustični inženiring Decibel

Iz teorije v prakso

Domov  »  Slovarček pojmov

Slovarček pojmov

 

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

R

S

Š

T

U

V

Z

Ž


A

Akustika je širšem pomenu veda o zvoku in njegovem širjenju, v ožjem pa veda o zvoku v prostorih.

Akustika v prostoru obravnava obnašanje zvoka v prostoru. Od prostorske akustike je odvisna kakovost zaznavanja in prepoznavanja zvoka.

Akustični inženering  obsega  dejavnosti  za upravljanje z zvokom v arhitekturi in gradbeništvu,  proučuje obvladovanje odmeva zvoka, zvočno izolacijo in zmanjševanje hrupa.

Akustična obdelava prostora: obdelava postora z  akustičnimi elementi za absorpcijo  in difuzijo zvoka  z namenom zagotoviti  ustrezno zvočno sliko (akustiko prostora).

A-vrednotena raven zvočnega tlaka LA : A (audio) vrednotenje  ekvivalentne ravni hrupa pomeni  raven hrupa, ki ga realno zaznava človeško uho z ozirom na občutljivost  na določene frekvence. Človeško uho pri  enakomernem zvoku v območju nad 40 dB povečanje ravni  za 1 dB  komaj zazna, povečanje za 3 dB jasno  zazna, povečanje za 10 dB pa zazna kot podvojeno glasnost zvoka (hrupa). Druga frekvenčna vrednotenja  (B, C, D, Lin) se uporabljajo v merilnih laboratorijih pri različnih merilnih postopkih.

Avralni učinki hrupa  so učinki hrupa na sluh. Izražajo se kot akustična travma (zvočni udar) in kronična akustična travma (industijski hrup, ki vodi v naglušnost). Večletna vsakodnevna 8-urna izpostavljnost hrupu L A,eq  = 80 dB povzroči trajno poškodbo sluha, naglušnost ali izgubo sluha.

Absorpcija zvoka je zmanjšanje energije zvočnega valovanja pri prehodu skozi snov (material). Pri prehodu se del zvočne energije absorbira v materialu (izniha v toploto), del pa se je odbije od materiala.  Material v katerega se  zvok »vpije«, se imenuje absorber. Stopnja absorpcije materiala je podana s koeficientom alfa s (αs ) in  je razmerje  med absorbirano in reflektirano (odbito) zvočno energijo. Ima vrednosti med 0 in 1. Večji kot je  delež absorbirane energije, večji je koeficient(αs ). Primer: αs = 0,8 pomeni, da se 80 % zvočne energije absorbira, 20 % pa odbije.

Absorberji zvoka  (vpojniki zvoka) so  elementi,  materiali  oz. površine, ki vpijajo zvok. Glede na stopnjo absorpcije  (koeficient absorpcije α) jih razvrščamo v več razredov.

Delimo jih na:

  • prozne absorberje: penasti materiali, vlaknasti materiali, porozni materiali,  ki dobro absorbirajo srednje in visoke frekvence  (širokopasovni absorberji)
  • resonančne absorberje: membranski absorberji, perforirane plošče, Helmholtz resonatorji

na vrh strani


B


C

Coctail party efekt (Lombardov efekt):  Zaradi hrupa, ki nastaja kot posledica govora večje skupin ljudi v istem prostoru, se slišnost zmanjša,  kar  udeleženci kompenzirajo z glasnejšim govorom. Posledično se raven hrupa spiralno povečuje. Do tega pojava prihaja  predvsem  zaradi slabe prostorske akustike.

na vrh strani


D

Decibel je merska enota za jakost zvoka/hrupa, poimenovana po Alexandru G.Bellu, angleškemu fiziku, izumitelju telefona. Decibel je desetinka bel-a in je logaritemsko razmerje med dvema enakomernima velikostima G1 in G2  (npr. dveh odklonov pri nihanju). dB=1, če velja (G1/G2) = 1/10. Pri tem je količnik  sestavljen iz zvočne ravni, ki je nastala zaradi vira zvoka (npr. motor) in normalne zvočne ravni.

Difuzija zvoka  je razprševanje  zvoka. Do difuzije zvoka pride, ko zvok zadene ob oviro, ki ima značilno geometrijo in dimenzije blizu valovne dolžine zvoka; pride do odbojev zvoka v različne smeri. Že sam prostor oziroma različne površine v tem prostoru večkrat odbijajo zvok v različne smeri – pride do razpršitve.  Včasih pa je treba zaradi neustrezne arhitekture prostora  in zaradi specifičnega namena prostora difuzorje zvoka  v prostor dodati. Ustrezna difuzija je zaželen pojav, saj mora biti  zvok na vseh mestih, kjer so poslušalci, približno enake jakosti.

Difuzorji zvoka (razprševalci zvoka) so lahko v obliki posameznih elementov (postavljenih na določena mesta v prostoru) ali pa kot posebno obdelane površine sten in stropov (kot neravne strukture pravokotnih, trapezastih, konveksnih ali podobnih oblik).

na vrh strani


E

Ekstraavralni učinki hrupa so indirektne  zdravstvene težave, nastale zaradi stresa, ki ga povzroča hrup. Te se odražajo v zvišanju srčnega utripa in krvnega tlaka. Poleg krvnega obtoka vpliva  hrup tudi na delovanje prebavnega trakta in presnove. Posledica izpostavljenosti hrupu so tudi psihične težave: razdražljivost, razstresenost, poslabšanje koncentracije ipd.

Ekvivalentna raven hrupa (Leq oz. Laeq) je raven hrupa, ki ima nihajočo zvočno raven (npr. hrup cestnega prometa). Izračuna se kot zvočna raven, ki je pri nenehnem učinku energijsko ekvivalentna prekinjenemu hrupu ali hrupu z nihajočo zvočno ravnijo. Običajno je izmerjena s pomočjo A (audio) vrednotenja in označena z Laeq.

Ekvivalentna zvočno absorpcijska površina je seštevek vseh površin v prostoru pomnožen z njihovimi absorpcijskimi koeficienti. Ta podatek pove kakšno sposobnost absorpcije zvoka ima prostor. Iz tega izračunamo koliko zvočno absorpcijskih površin oz. absorberjev  je potrebno dodati  v prostor, da  dobimo optimalni odmevni čas.

Emisija hrupa  je oddajanje zvočne moči vira hrupa. Človeški glas ima zvočno moč od 10-6 do 10-2 vata (W),  elektromotor  (800 KM) pa 10 -1 vata (W). Zvočna moč je zvočna energija na časovno enoto, ki je podana kot raven zvočne moči Lw (v dB).

na vrh strani


F

Frekvenca  (v) je število nihajev na časovno enoto (običajno sekundo). Merska enota je Hertz (Hz). En nihaj ima frekvenco 1 HZ, če v eni sekundi nastopi polno (sinusno) nihanje.

Frekvenčna analiza je analiza karakteristik zvoka pri različnih frekvencah  oz. po celotnem frekvenčnem pasu , ki nam pokaže celotno zvočno sliko.

na vrh strani


G

Gluha soba (ancheoic room) je prazen prostor v katerem so vse površine  zvočno
absorpcijske, tako da se zvočno valovanje v celoti  absorbira pri vseh frekvencah zvoka. Gluhe sobe uporabljamo za meritve zvočnih moči virov.

na vrh strani


H

Hrup je  nazaželen ali škodljiv zvok, ki v naravnem ali življenskem okolju vzbuja nemir, moti človeka in škoduje zdravju in počutju ali škodljivo vpliva na okolje. Dojemanje zvoka kot hrupa je deloma tudi subjektivne narave, odvisno od občutljivosti posameznika. Hrup moti komunikacijo, počitek in spanec, zmanjšuje  koncentracijo in produktivnost ter negativno vpliva na psihofizično ugodje ljudi.

Helmholtz resonator je akustični element, ki absorbira le ozek pas frekvenc. Tipični  Helmholtzovi absorberji so lahko razne posode z ozkimi odprtinami ali akustične obloge s perforacijo ali režami, ki imajo zadaj zaprt volumen.

na vrh strani


I

Infra zvok je mehansko nihanje in valovi s frekvencami pod 16 Hz, ki jih človeško uho ne zaznava več kot zvok.

Imisija zvoka/hrupa je sprejem zvoka/hrupa na organizem.  Če je imisija hrupa emocionalno negativno ocenjena, nastopi občutek nadležnosti. Nastanejo motnje zaradi hrupa pri umskem delu, sposobnosti učenja in koncentrqcije, govornega sporazumevanja itd. Dolgoročne zvočne motnje lahko postanejo zdravju škodljive.

na vrh strani


J


K


L

Lestvica hrupa v dB(A)

Raven hrupa dB(A)

Prag

Prostor/Aktivnost

Učinek

130 - 140

 

Prag bolečine

Reaktivno letalo pri vzletu, strel iz puške (bližina)

 

120 - 130

Pnevmatska kladiva, rezanje s plazmo

Tveganje za trajno izgubo sluha pri izpostavljenosti več kot 30 sekund

120

Udarec strele (v bližini)

 

110 - 120

 

Prag nevarnosti

Valjarna, kovačnica

Tveganje za trajno izgubo sluha pri izpostavljenosti več  kot 15 minut

100 - 110

Kompresorska strojnica, izpihovanje, glasen rock koncert

 

90 - 100

Tkalnica, brusilnica

 

90

Diskoteka, podzemna železnica

Poškodbe sluha pri trajni izpostavljenosti 1-2 uri dnevno.

85 - 90

 

Prag rizika

Motorna kosilnica, industrijske hale, večji orkester, avtomobilska

hrupa/alarm

Potrebni tehnični ukrepi v industriji

80 - 85

Električna brusilka, delovni stroji v industriji

Potrebni čepki/glušniki, poškodbe sluha pri trajni izpostabljenosti 8 ur dnevno

80

Hrup ob avtocesti

 

70 - 80

Prag motnje in utrujenosti

Prometna cesta, promet v mestu

Zelo moteče

60 -70

Gospodinjske naprave, restavracija, veleblagovnica

 

60

Glasna pisarna

Moteče, nadležno

50 - 60

 

 

 

Živahen pogovor

 

40 - 50

Mirna pisarna, običajni pogovor

 

30 - 40

Običajni  hrup v stanovanju

Normalno

20 - 30

 

 

Šepetanje, tiha soba

Tiho

5 - 10

Dihanje, šelestenje listja

Komaj slišno

0

Prag slišnosti

Gluha komora

 

Lestvica hrupa v decibelih je logaritemska, kar na primer pomeni, da je jakost hrupa pri 60 dB desetkrat večja od jakosti hrupa pri 50 dB.

Lombardov efekt:  Zaradi hrupa, ki nastaja kot posledica govora večje skupine ljudi v istem prostoru, se slišnost zmanjša,  kar  udeleženci kompenzirajo z glasnejšim govorjenjem.  Posledično se raven hrupa spiralno povečuje.  Do Lombardovega efekta prihaja predvsem  zaradi slabe prostorske akustike.

na vrh strani

 

 

 


M

Meja slišnosti (prag slišnosti) in meja bolečine. Prag slišnosti je spodnja meja, pri kateri človeško uho zazna zvok. Zaznavanje zvoka pa je odvisno tudi od frekvence oz. višine tona. Človek zaznava zvok v območju med 12 Hz in 20 kHz. Najbolje pa zaznava zvok pri frekvenci okrog 1000 Hz, kjer je meja slišnosti pri 0 dB.  Če raven zvoka/hrupa povečamo za 10 dB, bo občutek glasnosti v povprečju podvojen. Meja bolečine je pri približno 120 dB.


N


O

Odmevnica (reveberation chamber) je prostor, v katerem so vse površine idealno zvočno odbojne, stene pa niso vzporedne (da ne pride do stojnega valovanja).  V odmevnici merimo absopcijske sposobnosti materialov.

Odmev (reverberacija) je zvočni pojav, ko isti vir zvoka slišimo večkrat z določenim časovnim zamikom. Slišimo  neposredni zvok in odbiti zvok istega vira, ki se odbije od površin v prostoru. Flatter ehco je ponavljajoči se odmev, ki nastane v prostorih z zelo odbojnimi, planparalelnimi stenami ali pod kupolami.

Odmevni čas (reveberacijski čas RT60) je čas, ki poteče od izklopa zvočnega vira do trenutka,  ko se  raven zvočega tlaka zmanjša za 60 dB. Merimo ga v sekundah. Odmevni čas je  najpomembnejši kazalnik  prostorske akustike oz. kakovosti  zaznavanja zvoka. Odvisen je od volumna prostora, njegove geometrije in absorpcijske sposobnosti ploskev (sten, stropa, tal). Prekratek odmevni čas  nam da občutek, da se prostor ne odziva z zvokom (ni zvočne orientacije). Predolg odmevni čas  kvari akustiko prostora in je zelo  moteč (zmanjšuje razumljivost sporazumevanja in deluje psihično utrujajoče). Primerni odmevni časi v nekaterih prostorih: stanovanja (0,4 do 0,8 s), predavalnice  (0,6 s) in pisarne (1 s),  koncertne in  športne dvorane (1,5 do 2,0 s).

na vrh strani


P

Prostorska akustika  (zvočno ugodje/neugodje v prostoru) je sklop parametrov, ki določajo dobro razumljivost govora/glasbe in prijetno počutje v prostoru. Je način kako se zvočno valovanje širi od vira do poslušalca. V prostoru z dobro akustiko so zaželeni zvoki poudarjeni, nezaželeni pa odstranjeni ali zmanjšani na nemotečo raven.

Parametri prostorske akustike: osnovni parameter je odmevni čas. Ostali so še: razumljivost govora (Speeh Transmission Index- STI/RASTI), jasnost govora (Clarity)  razločnost  govora (D50), artikulacijske izgube pri govoru (Alcons) , Bass radio (BR), lateral energy Fraction (LF) in drugi.

na vrh strani


R

Reducirana tabela zvočne ravni: Soodvisnost med absolutnim padcem ravni hrupa in procentualnim zaznavanjem zmanšanja hrupa.  Primer: Znižanje hrupa za 5 dB z ravni hrupa 90 dB ( torej iz 95 dB na 85 dB) uho zazna  kot zmanjšanje hrupa za 34 %.

 

Refleksija zvoka je odboj zvoka od trdih  površin. Reflektivne površine so npr. beton,  keramične ploščice, kamen,  gips, ipd.

na vrh strani



 

 


S

Seštevanje (razlika) ravni zvočnega tlaka. Če seštejemo ravni zvočnega tlaka dveh enako glasnih virov zvoka, se celotna raven zviša za 3 dB (logaritmični dekrement). Npr. vir z jakostjo 80 dB + vir z jakostjo 80 dB = skupna jakost 83 dB.

Razlika obeh seštevanih virov (v dB) Skupno povišanje ravni hrupa (v dB)
0-1 3
2-3 2
4-9 1
10 0

Sabin: Enota 1 Sabin je 1m2 površine, ki v celoti absorbira vse slišne frekvence. Poimenovana je po ameriškem fiziku, ki je raziskoval in določil stopnjo absorcpije zvoka. med 0 (popolni odboj)  in 1 (popolna absorpcija). S Sabinovo formulo  (T = 0,163 V/A) lahko izračunamo odmevni čas.

na vrh strani


Š

Šum je zmes številnih tonov, ki zelo hitro spreminjajo frekvenco in moč.

na vrh strani


T


U

Udarni zvok je zvok, ki se kot vibracija širi po konstrukciji in v oddaljenih prostorih izstopa iz konstrukcije zopet kot zvok v zraku. Udarni zvok nastaja kot posledica hoje, udarcev predmetov, premikanja pohištva itd.

Ultrazvok je zvok, ki ga človeško uho ne zazna, ker ima frekvenco nad slišnim območjem  človeškega ušesa (to je nad  20.000 Hz).

na vrh strani

 


V


Z

Zvok je mehansko nihanje s frekvencami med 16 Hz in 20.000 Hz (slišno območje človeka), ki se  širi v obliki longitudalnih valov in jih človek zazna kot zvok. Ton je najpreprostejši zvočni učinek, ki nastane zaradi sinusnega nihanja (harmonično nihanje). Višina tona je odvisna od frekvence, tonska moč pa od amplitude. Zven je zvok osnovnega tona z višjimi, harmoničnimi frekvencami (alikvotnimi toni).

Zvočna moč. Vir zvoka oddaja določeno zvočno moč, ki je izražena v vatih (W).

Zvočni vir ima zvočno moč enega vata, če v eni sekundi odda energijo enega joula.  Zvočne moči nekaterih zvočnih virov:

Pogovor

0,00007W

Violina (fortissimo)

0,002 W

Trobenta (fortissimo)

0,2 W

Orgle (vsi registri)

1-10 W

Pavke (fortissimi)

10 W

Velik zvočnik (rock koncert)

≥100 W

Zvočni tlak  zaradi nihajočih delcev v mediju (običajno je to zrak), kjer se širi zvok, nastane izmenični tlak, ki se sešteva s statičnim tlakom.  Zvočni tlak se meri v pascalih (Pa). Človeško uho zazna zvočni tlak, ki znaša 0,00002 Pa, kar imenujemo prag slišnosti 0 dB(A). Zvočni tlak 10 Pa pa že povzroči bolečino 120 dB(A).

Zvok v zraku  je zvok, ki se širi po zraku. Zaradi nihanj delcev pride do zgoščin in razredčin v zraku, ki se širijo v obliki zvočnih valov. Zgoščine in razredčine lahko izmerimo kot nihanja  tlaka  in jih človeško uho zazna kot povišan zvok. Večja kot so nihanja tlaka (amplituda), višja je raven zvoka (hrupa). Hitrejša kot so nihanja tlaka (frekvenca), višji bo zaznani ton.

Zvočna izolacija je preprečevanje prenosa zvoka od izvora do določenega mesta.  V gradbeništvu pomeni  preprečevanje prehoda hrupa med posameznimi prostori ali od zunaj  oz. od znotraj navzven. 

Zvočna izolativnost (materiala ali konstrukcije) je definirana kot desetiško logaritemsko razmerje zvočne moči, vpadle na konstrukcijo in zvočne moči, ki se na drugi strani izseva iz konstrukcije.

Zvok v trdnih telesih: npr  zvok v strojih, inštrumentih, v konstrukcijah (stene in tla/stropovi). Nihanje trdih teles povzroči nihanje zračnih delcev, ki se nahajajo na površini trdnih tles in tako zvok v telesu povzroči vzbuditev zvoka v zraku. Zvok v telesu v področju zelo nizkih frekvenc zaznamo oz. izmerimo kot tresljaje (vibracije).

Zlato pravilo v akustiki (akustični zlati rez) je preferirano razmerje dolžine, širine in globine prostora. Pri določenih  (pravilnih) razmerjih se zvok obnaša enakomerno difuzno in je prostor ugodnejši za poslušanje.

na vrh strani


Ž