Файл: Богатырев Б.П. Борьба с шумом на зерноперерабатывающих предприятиях.pdf

тивления) среды. Импеданс 2 равен отношению звуково­ го давления р к колебательной скорости vn в продоль­ ной плоской звуковой волне

сред при прохождении звука предопределяет его отра­ жение или поглощение. Если акустические сопротивле­

кое из этих сопротивлений больше. Поэтому звук, рас­ пространяющийся в какой-либо массивной толстой сте­ не, претерпевает такое же отражение от грани раздела

^стены с воздухом, как и звук, распространяющийся в воздухе, от этой стены.

Отражение звука происходит по закону оптики, сог­ ласно которому угол падения и угол отражения звуко­ вого луча равны, если неровности раздела поверхности двух сред намного меньше его длины волн. В этом слу­ чае выпуклые поверхности рассеивают звук, а вогну­ тые концентрируют его. Когда неровности сравнимы с длиной волны, отражение носит рассеянный характер.

С точки зрения распространения звука газы и жид­ кости характеризуются отсутствием условий возникно­ вения касательных напряжений. В этих средах звук может появляться только в виде волн сжатия с про­ дольным колебанием частиц (продольные волны). Изо­ тропные твердые тела характеризуются двумя упругими постоянными: модулем упругости (Юнга) .и (модулем сдвига. Вторая упругая постоянная обусловливает по­ явление в безграничных твердых средам, помимо дефор­ маций сжатия, также деформации сдвига и как следствие этого существование двух видов волн •— продольных и поперечных. Поперечные волны отличаются от продоль­ ных тем, что колебания в них происходят в направлении, перпендикулярном направлению распространения волн.

7

В ограниченных твердых телах и на границах сред воз­ можны также другие виды 'волн (сдвига, крутильные, из- •гибные и пр.).

Продольные звуковые волны определяют все ос­

идеальных жидкостей [53, 77].

2. Основные характеристики звука

Давление. Звуковые колебания вызывают в воздуш­ ной среде чередующиеся повышения и понижения дав­ ления относительно атмосферного в неозвученной среде. Разность между этими давлениями и атмосферным на­ зывают звуковым давлением.

Давление р и плотность р в звуковой волне связаны соотношением

Это соотношение характеризует упругость среды, в которой происходит распространение волн.

Звуковое давление оценивают не мгновенной макси­ мальной величиной, а среднеквадратичным давлением за период одного колебания или замера и выражают ,в Па.

В практике изучения шумов приходится работать с большим диапазоном звуковых давлений (от шелеста листвы до рева реактивного двигателя, что соответству­ ет изменению звукового давления в 107 раз). Ввиду трудности оперирования величинами такого порядка в измерительной технике пользуются логарифмической величиной — уровнем звукового давления, т. е. отноше­ нием создаваемого давления к давлению, принятому за единицу сравнения.

За единицу сравнения принято давление р0=2- •10~5 Па—порог слышимости звука на частоте 1000 Гц.

Уровень звукового давления L измеряют в децибелах

* Децибелами называют десятикратный десятичный логарифм отношения двух любых величин, из которых одна принята за едини­ цу сравнения.

8

По величине создаваемого звукового давления мож­ но судить об интенсивности звука. Интенсивностью или силой звука называют количество энергии, проходящей через единицу поверхности в нормальном направлении распространения за единицу времени. В свободном поле интенсивность определяется выражением

рс

Уровнем интенсивности по аналогии с уровнем зву­ кового давления называют величину Lj в дБ

Мощность. В свободном пространстве звуковые вол­ ны распространяются от источника звука с одинаковой скоростью во все стороны. Одна из причин ослабления

убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника звука.

Излучаемую источником звуковую мощность W в Вт можно определить умножением интенсивности звука на площадь сечения, в котором распространяется звуковая энергия

9

характеристикой направленности излучателя. Она дает

измеренные, например, через каждые 30° в какой-либо плоскости на сферической или полусферической поверх­ ности и отнесенные к одному из значений, принятому за основное.

Неравномерность излучения источника шума в раз­ личных направлениях может быть выражена также по­ казателем направленности

(8)

где L — уровень звукового давления, измеренный в за­ данном направлении на фиксированном рас-

разделяется на простые составляющие тона с указанием интенсивности и частоты. Графическое изображение ча­ стотного состава шума называют спектром. Это одна из важнейших характеристик шума.

В зависимости от характера шума -спектр может быть линейчатым или дискретным, непрерывным или сплошным, смешанным или линейчато-непрерывным.

В практике измерения шумов и проведения акусти­ ческих расчетов принято представлять спектры в поло­

10