|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Заглушенная камера |
 | |
Анимация
0
Описание
Заглушенная, или звукомерная (иногда называемая безэховой) камера - специально оборудованное помещение для акустических измерений в условиях, приближающихся к условиям свободного открытого пространства (в свободном звуковом поле). Заглушенная камера оборудована средствами акустической защиты от внешних шумов, вибраций и средствами поглощения звуковых волн, попадающих на внутренние поверхности помещений от источников, расположенных внутри.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Некоторые акустические заглушенные камеры служат также для испытаний приборов, предназначенных для излучения и приема электромагнитных волн дециметрового диапазона. В этом случае для создания свободных электромагнитных полей добиваются полного поглощения электромагнитных волн в отделке камеры. Это достигается, например, пропиткой клиньев из стекловолокна графитным порошком или подмешиванием в стекловолокно стальных тонких стружек.
Реализации эффекта
Обычно заглушенные камеры строят на отдельном фундаменте, не связанном с фундаментами других зданий. Корпус камеры виброизолируют от фундамента резиновыми, пружинными амортизаторами или пробковой крошкой - экспанзитом. Стены и перекрытия камеры выполняются массивными - кирпичными или бетонными. Иногда вокруг фундамента делается «акустический шов» - траншея более глубокая, чем фундамент, заполненная шлаком. Применяют для развязки стен и полов камер «плавающие» конструкции на упругих подвесках.
Для установки аппаратуры в камерах примерно в средней части натягивают проволочную или капроновую звукопрозрачную сетку. Камеры снабжаются координатными поворотными устройствами для передвижения и установки излучателей, приемников и объектов измерения. Конструкция типовой заглушенной камеры показана на рис. 1
Заглушенная камера
Рис. 1
Обозначения:
1 - фундамент;
2 - амортизация;
3 - стены;
4 - звукопоглощающие клинья;
5 - звукопрозрачная сетка;
6 - дверь.
Поглощение звуковых волн, падающих на стены камеры, обеспечивается применением клиновых конструкций из минеральной ваты. При достаточной длине клиньев (не менее 2-3 длин звуковых волн в воздухе) и постепенном переходе от острия к основанию отражение оказывается малым, а звук, прошедший через клин, хорошо поглощается. Клинья устанавливаются основаниями к стенам в шахматном порядке, чтобы избежать регулярности (при которой может образоваться звуковая «щель»), и с небольшим воздушным просветом позади основания, что обеспечивает на низких частотах дополнительное поглощение звука вследствие резонансов, обусловленных упругостью объема воздуха. Отечественная промышленность выпускает клиновидные звукопоглощающие конструкции из стекловолокна на синтетических связках (КЗК) с размерами основания 0,2 x 0,2 м и высотой от 0,5 до 1,5 м. Хорошее поглощение звука в камере достигается от 50 Гц до верхней границы звуковых частот. Размеры типовых камер составляют около 10 х 5 х 5 м. Иногда пол камеры не облицовывают звукопоглотителем (приближая ее к производственным помещениям).
В заглушенной камере большого размера удается получить поглощение звука до 99% по энергии в диапазоне частот от 50 - 70 Гц до самых высоких слышимых частот. В заглушенной камере с размерами 4 - 5 м нижняя граница рабочих частот обычно составляет 100 - 120 Гц. Отсутствие заметных отражений в заглушенной камере сводит до минимума наличие интерференции и образование стоячих волн, что позволяет создавать звуковые волны почти идеальной формы: бегущие плоские или сферические. Это дает возможность проводить в заглушенной камере следующие акустические исследования:
1) градуировку измерительных микрофонов в свободном поле;
2) испытания громкоговорителей на отдачу и по направленности излучения, т. е. измерения развиваемых громкоговорителем звуковых давлений во всех направлениях;
3) исследования шума машин, трансформаторов и др. объектов;
4) определение порога слышимости и др. субъективные измерения громкости.
При всех этих исследованиях, кроме хорошего приближения к условиям чисто бегущей звуковой волны, существенна и хорошая звукоизоляция и виброизоляция от внешних звуковых полей. Для этого заглушенную камеру сооружают на отдельном фундаменте и изолируют от других помещении здания вторыми стенами. Кроме того, внутреннюю коробку развязывают от фундамента амортизирующими прокладками или специальными амортизаторами.
Контроль акустических качеств заглушенной камеры производится, например, непосредственным измерением отношения звукового давления отраженной волны к звуковому давлению прямой волны, идущей от источника звука. В хорошей заглушенной камере это отношение не должно превышать 20 дб. Другим, более удобным и общепринятым способом оценки качества заглушенной камеры является изучение закона спадания звукового давления по мере удаления от источника. Этот способ основан на теоретической зависимости, справедливой для точечного источника звука, согласно которой звуковое давление в свободном поле убывает обратно пропорционально расстоянию между источником и приемником. Отражения и интерференция, остающиеся в заглушенной камере, дают отклонения от закона обратной пропорциональности. Чем меньше такие отклонения, тем лучше заглушенная камера. Обычно допускаются отклонения, не превышающие 1 дб. Размеры камеры должны допускать расположение приемника и источника звука на достаточно большом расстоянии, для того чтобы приемник находился в зоне практически плоских волн. При нарушении этого условия между звуковым давлением и колебательной скоростью в точке приема будет существовать фазовый сдвиг, зависящий от частоты. Это условие для допустимого расстояния d обычно выражается формулой:
d > 120 / f,
где расстояние d дается в м;
частота f - в Гц.
Как видно из этой формулы, при частотах ниже 100 Гц расстояние между источником и приемником должно составлять более 1 м, что требует для заглушенной камеры, рассчитанной на низкие частоты, увеличения размеров.
Литература
1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике.- М.: Наука, 1974.- С.942.
2. Горелик Г.С. Колебания.- М.: Государственное издательство технико-теоретическое издательство, 1950.- С.551.
3. Колесников А.Е. Акустические измерения.- Л.: Судостроение, 1983.- С.256.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |